A Nissan idén nyáron egy brit állami projekthez csatlakozott szakértőként, amely alapvetően kívánja átalakítani a villanyautók üzemben tartásának és használatának az élményét. A Project Suite névre hallgató programban sok más mellett a szolártechnológiának is kulcsszerep jut. Akkor tehát elérhető közelségbe került volna a napelemes, öntöltő villanyautó álma? A válaszhoz egy kicsit messzebbről kell kezdenünk a magyarázatot… Az idén augusztusi, teljes napfogyatkozás kapcsán érdekes információt tett közzé a spanyol energiaszolgáltató: a jelenség csúcspontján 5 gigawattal csökkent az égi jelenség optikai hatásainak leginkább kitett ország fotovoltaikus rendszerének energiatermelő képessége. Ez rávilágít arra, milyen hatalmas mennyiségű energiát hordoz a Földünket érő napsugárzás, és újfent felveti a kérdést: nem lehetne-e megoldani, hogy a villanyautókat napelemekkel borítsuk, és így biztosítsuk a használatukhoz szükséges energiát.
A Nissant több mint három évtizede foglalkoztatja a napenergiával hajtott villanyautó álma. A téma egyre gyakrabban kerül elő, és ha minden a tervek szerint alakul, hamarosan mindannyian élvezhetjük a fejlesztések eredményeit.
Ha van autógyártó, amely kompetens a kérdésben, az a Nissan. A cég már az 1990-es évek elején részt vett a World Solar Challenge versenyen, amelyen az ausztrál kontinenst északi-déli irányban átszelő, 3000 kilométeres távot kellett kizárólag napenergiával hajtott, kísérleti autókkal minél gyorsabban megtenni. Tizenöt évvel később, 2008-ban egy innovatív ötletekkel telezsúfolt tanulmányautón, a Nissan Bevel egyterűn jelentek meg a napelemek; 2011-ben a pirinyó Nissan Nuvu Concept üvegtetejét borították falevél alakú szolárcellák, amelyek egy belső „fatörzsön” keresztül táplálták a hajtóakkumulátort.
Az első generációs, 2010-es Nissan Leaf hátsó légterelőjére is került napelem, amely a 12 V-os akkumulátor folyamatos töltését biztosította. 2025-ben különleges ötletet mutattak be: nem elég, hogy a Sakura miniautó tetőlemezét napelemekkel borították, ez alá beépítettek egy második, kihúzható szolárpanelt, amely álló helyzetben csaknem megduplázta a rendszer energiatermelő képességét.
Így jutottunk el 2026 januárjáig és a Nissan Ariya Solar tanulmányig, amelyről érintőlegesen már írtunk ugyan, most azonban korábban nem ismert, vadonatúj részleteket árult el a technológiáról a Nissan. Ennek apropóján arra is rávilágítottak, hogyan is működik egy napelemes rendszer és – kénytelenek vagyunk már most lehűteni a kedélyeket – hogy miért nem megvalósítható a kizárólag fedélzeti napelemekről töltött villanyautó álma.
A kísérletben ultramodern napelem-technológiát alkalmaztak a Nissan mérnökei. Az egyes szegmenseket összekötő fémhidakat mind a panelek hátoldalán helyezték el, amivel egyrészt növelni tudták a hasznos felületet, másrészt eltüntették a napelemeket felismerhetővé (és kevéssé esztétikussá) tevő fémrácsos kidolgozást. A 3,8 négyzetméter bruttó felületből mintegy 3 négyzetméter termel energiát – ez különösen kedvező arány. A rendszer felépítése is innovatív: az orron elhelyezett 115, a tetőre integrált 272 és a csomagtérfedélen található 93 – összesen tehát 480 – cellát tizenhét különálló egységbe kötötték sorosan. Ez azért fontos, mert minden cellaköteg csak annyi energiát képes megtermelni, amennyit a legrosszabbul teljesítő cella. Márpedig egy autó ívelt felületein, amelyek a járművel együtt hol erre, hol arra fordulnak, soha nem lesz két olyan cella, amelyet azonos mértékű napsugárzás érne, így viszont minimalizálhatók az ebből adódó veszteségek.
Az újszerű cellák hatásfoka így a háztetőkön manapság mindenfelé látható megoldásokénál csaknem két százalékponttal magasabb: 24,3 százalék volt. Ez nem hangzik soknak, de ha tudjuk, hogy az elméletben elérhető maximum nem haladja meg a 29 százalékot, rögtön kedvezőbb a kép. Léteznek persze sokkal hatékonyabb technológiák: gallium-arzenid alapú napelemekkel akár a mesébe illő 45%-os hatásfok is meghaladható. Ezek költsége azonban olyan orbitális, hogy jelenleg kizárólag az űrkutatásban – pl. műholdak, űrállomások energiaellátására – használják azokat.
A napelemek által megtermelt energiával nem közvetlenül a nagyfeszültségű akkumulátort tölti a Nissan Ariya, annak töltő- és biztonsági rendszere ugyanis önmagában annyi energiát emésztene fel, ami teljesen gazdaságtalanná tenné a folyamatot. Ehelyett egy 12 V-os pufferakkumulátor kapja a szolárcellákból érkező áramot, amit aztán innen vezetnek át a hajtási rendszerbe. A Nissan mérnökei szemmel láthatóan elvégezték a házi feladatukat, az általuk összeállított rendszer a maximumot hozza ki az adottságokból. A névleges csúcsteljesítmény 688 watt, egy nyári napon, Magyarországon akár kilenc napsütéses órával számolhatunk, ami közel 6,2 kWh teljesítményt jelent – ennyi energiával ideális esetben akár 26 kilométert is megtehetnénk egy Nissan Ariyával.
Miért mondjuk hát mégis, hogy a pusztán napelemekkel táplált autó nem megvalósítható?
Nos, a 688 W elméleti érték, a gyakorlatban azonban a napelemcellák egy része mindig árnyékban van – akár azért, mert elfordul a naptól, akár azért, mert fák alatt, épületek között halad. A veszteség mértékadó kutatások szerint átlagosan 35%. Ehhez jön a napelemek ívelt kialakításából adódó hatásfok-csökkenés, illetve az, hogy valós körülmények között jóformán soha nem tartható az ideális 25°C-os üzemi hőmérséklet, márpedig alatta és felette is romlik a napelemek hatásfoka. A végeredmény kiábrándító: a 688 W helyett hosszú távon átlagosan csupán 250 W-tal (napi szinten 2,25 kWh-val) számolhatunk – mindezt egy optimálisan kialakított, ultramodern komponenseket alkalmazó, a technológia fejlettségi szintjének szemléltetésére összeállított rendszer esetében.
Nos, a 688 W elméleti érték, a gyakorlatban azonban a napelemcellák egy része mindig árnyékban van – akár azért, mert elfordul a naptól, akár azért, mert fák alatt, épületek között halad. A veszteség mértékadó kutatások szerint átlagosan 35%. Ehhez jön a napelemek ívelt kialakításából adódó hatásfok-csökkenés, illetve az, hogy valós körülmények között jóformán soha nem tartható az ideális 25°C-os üzemi hőmérséklet, márpedig alatta és felette is romlik a napelemek hatásfoka. A végeredmény kiábrándító: a 688 W helyett hosszú távon átlagosan csupán 250 W-tal (napi szinten 2,25 kWh-val) számolhatunk – mindezt egy optimálisan kialakított, ultramodern komponenseket alkalmazó, a technológia fejlettségi szintjének szemléltetésére összeállított rendszer esetében.
Akkor tehát mégis miért vesződik a Nissan azzal, hogy a cikkünk bevezetőjében említett konzorcium tagjaként a szolártechnológiát is bevonja az elektromos járművek töltését és üzemeltetését egyszerűbbé, élvezetesebbé tevő projekt műszaki megoldásai közé? Nos, a válasz nagyon egyszerű: nincs ugyanis egyetemes megoldás, van viszont számos apró trükk, melyekkel fokról fokra, lépésről lépésre csökkenthetők a felhasználók terhei, és tehető kellemesebbé a villanyautók által kínált tulajdonosi élmény.
Megújuló energiával válthatók ki a fosszilis energiahordozók, innovatív gallium-nitrid (GaN) inverteres töltőkkel és modern, felhőalapú töltésvezérlő rendszerekkel gyorsítható, az automatizált, érintésmentes csatlakozókkal pedig kényelmesebbé tehető a töltési folyamat. Ebben a mátrixban nagyon is megvan a fedélzeti napelemek helye – és mivel a Project Suite egy márkákon átívelő, független program, hosszú távon akár más autógyártók ügyfelei is élvezhetik a Nissan több évtizedes tapasztalatait a napelemes technológiák terén.
