Co słychać na rynku VIPV? Fotowoltaika zintegrowana z samochodami bliżej niż się wydaje

• Badacze z holenderskiego TNO pod lupę wzięli rynek samochodów elektrycznych z zintegrowaną fotowoltaiką VIPV. Okazuje się, że w perspektywie do 2030 roku koszty ich produkcji spadną nawet o 60%. Tym samym eksperci przewidują dominację tego typu pojazdów na rynku elektryków.
• Obecnie brak wybijającej się technologii do produkcji dedykowanych ogniw, każdy gigant motoryzacyjny stawia na inne rozwiązanie. Eksperci przewidują, że do końca dekady elektromobilność zdominuje technologia cienkiego filmu.
• Co ciekawe w imię estetyki producenci są w stanie poświęcić ponad 24% efektywności ogniwa, byle tylko przyciągnąć klienta wyglądem. 

Zacne grono ekspertów

Czego używają producenci zeroemisyjnych pojazdów obecnie? Jaki typ pojazdu rządzi na rynku VIPV? To niektóre z pytań na jakie badacze z Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (TNO) szukali odpowiedzi. Przeprowadzone badanie to tak naprawdę ankieta na grupie 110 ekspertów. Około 62% uczestników badania to eksperci z zakresu badań nad fotowoltaiką, 13% z branży produkcji ogniw lub modułów fotowoltaicznych, 9% z branży samochodowej, a 8% z obszaru badań motoryzacyjnych. Większość ankietowanych pochodzi z Europy, zaledwie 20% z Azji i niewielki procent z Ameryki Północnej. Powodem, dla którego tak wielu respondentów to Europejczycy, jest fakt zaproszenia do udziału znanych firm i badaczy, którzy już wcześniej pracowali nad tym tematem.

Pierwszy wniosek wynikający z opinii ankietowanych i branżowych statystyk wskazuje, że obecnie dominuje potrzeba na produkcję pojazdów pasażerskich zintegrowanych z technologią fotowoltaiczną. 

Jaka technologia zdominowała rynek VIPV?

Do produkcji fotowoltaiki samochodowej najczęściej używa się ogniw c-Si z naciskiem na opcje back contact, tak by żadne przewody i elektrody nie były widoczne. Z biegiem lat eksperci są jednak skłonni wskazać, że trend zwróci się w stronę technologii tzw. cienkiego filmu (ang. thin film) i ogniw w tandemie (ułożonych w pasma w pionowym stosie). 

Nowoczesny wygląd ogniw, tak by wszelkie złącza nie były widoczne od frontu dyktują obecne trendy na rynku VIPV. Wybór technologii wykonania samych ogniw mocno różni się w zależności od producentów. Przykładowo startup’y Lightyear i Sono Motors wykorzystują technologię c-Si, a japońscy producenci tacy jak gigant Toyota i Nissan używają ogniw od firmy Sharp. Tymczasem niemiecki flixbus i Volvo-Renault postawili na CIGS.

Wyniki przewidywań ekspertów co do technologii przyszłości przedstawiono poniżej.

Czego szuka inwestor?

W badaniu pod lupę wzięto kilka cech systemu, w tym kolor ogniw, częstotliwość ładowania i koszt produkcji. Okazało się, że eksperci za najważniejsze uważają wydajność systemu, dodatkowy roczny przebieg pojazdu wykorzystującego technologię fotowoltaiczną i zwiększenie jego zasięgu. Sam raport podkreśla ogromne znaczenie tych czynników, a także znaczną korzyść polegającą na zmniejszeniu konieczności ładowania.

Patrząc na efektywność w oparciu o dostępną powierzchnię 3 m², respondenci zgodzili się co do minimalnej sprawności konwersji mocy na poziomie co najmniej 20-22%, przy mocy wyjściowej od 600 W do 660 W. Natomiast duża grupa, bo aż 29% ankietowanych stwierdziło, że efektywność powinna być większa niż 25%, przy mocy wyjściowej sięgającej 750 W.

Jednocześnie za najbardziej korzystną wskazano, że żywotność modułu wynosi co najmniej 10 do 15 lat, a także potrzebę opracowania koncepcji kompleksowych napraw w razie awarii.

Nadchodzą duże spadki kosztów?

Eksperci przewidują, że do 2030 roku należy się spodziewać spadku kosztów produkcji i instalowania zintegrowanych elementów fotowoltaicznych nawet o 60%. Jednocześnie jako największą przeszkodę dla dynamicznej implementacji fotowoltaiki samochodowej podano złożoność produkcji. Z czego to wynika? Okazuje się, że chodzi o końcowy efekt wizualny, a zwłaszcza kolor ogniw. To kwestie estetyczne przysparzają najwięcej problemów podczas produkcji. Przeprowadzona ankieta wykazała, że rynek potrzebuje poszerzenia dostępnej gamy kolorów obejmującej obecnie kolory czarny i granatowy. By to osiągnąć szacuje się, że producenci są w stanie poświęcić nawet 24,4% sprawności ogniwa. 

Źródło: TNO