blik op de toekomst

De elektrische auto die zichzelf oplaadt met zonne-energie

24 juni 2019 • 3 min leestijd

Het begon in 2013 met het winnen van de World Solar Challenge in Australië. Een barre tocht van zo’n drieduizend kilometer dwars door de woestijn met de eerste gezinsauto volledig aangedreven door zonne-energie: de ’Stella’. Nu is het prototype gepresenteerd van de zonne-auto Lightyear One, die in 2021 op de markt komt. ECN part of TNO draagt bij aan de ontwikkeling van een doorbraak innovatie. Het gaat hier om 3D gekromde, lichtgewicht en hoogrendement PV-panelen geïntegreerd in de carrosserie van een auto.

Lees hier meer over de Lightyear One en de doorbraakinnovatietechnologie 3D gekromde, lichtgewicht en hoogrendement PV-panelen van TNO

Lees verder

“Dankzij de samenwerking tussen Lightyear en ECN part of TNO dat unieke moduletechnologie ontwikkelde, zijn we er in geslaagd zonnecellen in het dak, de motorkap en de achterklep te verwerken. We hebben het dan over panelen van kristallijn silicium die normaal gesproken vlak zijn. Nu zijn ze toch in licht gebogen vorm gemaakt en volgen de aerodynamische lijn van de auto die we hebben ontworpen. Een ongekende prestatie. We lopen hiermee wereldwijd voorop”, vertelt Durandus Dijken, voor Lightyear, samen met Simone Regondi en Arjo van der Ham verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de zonnepanelen.

Gezinsauto voor dagelijks gebruik

Direct na het winnen van de World Solar Challenge wisten de studenten het zeker: hier gaan we een bedrijf van maken. Dat werd in 2016 Lightyear. De Stella moest de toekomst worden van duurzaam autorijden. De wereld laten zien dat je een vijfpersoonsauto kunt maken die slechts zonlicht ‘tankt’. Nederlandse teams winnen al jaren wedstrijden met snelle zonne-auto’s waar één persoon in zit, maar bij de Stella ging het erom een auto te maken zoals gezinnen die dagelijks gebruiken. De belangstelling was er al snel: de Lightyear One telt op voorhand al meer dan honderd bestellingen.

Dubbel gebogen panelen

Het prototype is tot stand gekomen in nauwe samenwerking tussen de twee partijen. De laatste fase ging razendsnel. Wetenschapper Jan Kroon van ECN part of TNO: “We hadden een jaar uitgetrokken voor het kunnen maken van dubbel gebogen zonnepanelen in het dak, maar hebben de klus dankzij intensieve samenwerking binnen een half jaar geklaard. De traditionele panelen buigen is al een hele opgave, maar in dit geval moest het in twee richtingen. Een autodak is bolvormig en dus moet je de panelen dubbel kunnen krommen.”

Extreem aerodynamisch

Voor Lightyear was dat een absolute voorwaarde. Het ontwerp van de Lightyear is extreem aerodynamisch. Daardoor is de luchtweerstand zeer laag, maar was de uitdaging des te groter om exact die aerodynamische vorm met zonnecellen te kunnen uitrusten.
Durandus Dijken: “Het was bepaald geen oplossing die ECN part of TNO op de plank had liggen. We moesten er samen hard aan trekken. Een lichte kromming in één richting met silicium cellen is mogelijk, twee richtingen kost echt hoofdbrekens. Alsof je een vel papier in een halve voetbal drukt zonder vouwen te maken. Maar het is gelukt. We beslaan met panelen in dak, motorkap en achterklep een oppervlak van vijf vierkante meter.”

Internationaal voorop lopen

De Lightyear One is nog niet klaar voor productie maar vergeleken met de Stella is het prototype al heel ver. Een klein jaar geleden is op de toegepaste technologie patent aangevraagd. Het betekent dat het bedrijf voorop loopt met een unieke oplossing. Het prototype moet in 2021 uitmonden in een verkoopbaar product.
“Bij de Stella ging het puur nog om de prestatie, laten zien dat je met vijf mensen in een auto op zonne-energie kunt rijden. Nu hebben we met TNO technologisch enorme stappen gezet om al rijdend energie te oogsten, is de wagen aerodynamisch, lichtgewicht en zijn er elektromotoren in de wielen verwerkt. Dus geen verlies in het overbrengen van energie van motor naar wielen, zoals bij de huidige elektrische auto’s. Het energieverbruik is verder omlaag gebracht en het aantal op zon te rijden kilometers omhoog. De vervolgstap is nu om betrouwbaarheid en veiligheid te optimaliseren”, vertelt Durandus Dijken.

Veiligheid optimaliseren

Voor die laatste stappen heeft de RVO inmiddels subsidie toegekend. Daar waar Lightyear One voor de ontwikkeling van de dubbel gebogen zonnepanelen nauw samenwerkt met de experts in Petten, komt in deze fase Helmond nadrukkelijk in beeld. Hier is de Automotive Campus gevestigd, waar TNO Automotive samen met tal van partijen samenwerkt aan veilig, duurzaam en efficiënt verkeer.
Jan Kroon: “In het hele project hebben deskundigen samengewerkt, op de gebieden energie, materialen, productie technologie, betrouwbaarheid en veiligheid. We hebben in het project met Lightyear een technologie-toolbox ontwikkeld die geschikt is voor het maken van een grote diversiteit aan zonnepanelen die we ook in andere sectoren kunnen inzetten. Denk bijvoorbeeld aan de bouw, waar grote belangstelling is voor zonnepanelen die je in elke gewenste vorm, formaat of kleur kunt integreren in gebouwen.”
Durandus Dijken: “Dat is voor ons ook het mooie van de brede blik en het internationale netwerk van TNO. Ze brengen je in contact met kennisinstellingen en met andere bedrijven buiten je eigen wereld. Dat is ook waar het tegenwoordig om draait: je kunt in je eentje veel, maar in partnerships met anderen vaak veel meer.”
blik op de toekomst

Nieuwe fase SolaRoad: ook autoweg gaat elektriciteit opwekken

7 mrt '19 - 3 min
Het begon met een fietspad in Noord-Holland dat wereldwijd belangstelling trok als eerste wegdek dat energie opwekt. De SolaRoad-technologie wordt inmiddels op verschillende... Lees meer

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.