BMW і Clemson створили авто, яке отримує +50 км від Сонця

На перший погляд Deep Orange 17 складно сплутати зі звичайною серійною BMW. Невелике дводверне купе має незвичний кузов, важить лише 550 кг і буквально вкрите сонячними елементами. Але головна особливість прихована не в дизайні. Цей прототип створили так, щоб протягом типового дня він міг отримувати від Сонця більше енергії, ніж витрачає на щоденну міську поїздку.

Проєкт отримав назву Deep Orange 17, а сам автомобіль — Luminetta. Над ним працювали магістранти автомобільної інженерії Clemson University разом із дослідницькою командою BMW. Ідею запустили ще восени 2024 року, коли перед студентами поставили незвичне завдання — створити енергопозитивний електромобіль, здатний частково забезпечувати себе електроенергією без традиційної зарядки.

Як з’явився BMW Deep Orange 17

Ідея проєкту виникла з досить простого спостереження. Більшість легкових машин значну частину доби не їздять. Вони стоять біля будинку, офісу, магазину чи на парковці.

Для звичайного автомобіля це просто час простою. Для автомобіля на сонячних батареях така стоянка може перетворитися на процес заряджання.

Саме на цьому принципі побудували BMW Deep Orange 17. Сонячні елементи працюють не лише під час руху. Вони продовжують збирати енергію, поки машина припаркована просто неба.

Перед командою не ставили завдання створити рекордний спорткар або електромобіль із величезною батареєю. Інженери зосередилися на типовому міському сценарії, коли власник щодня долає відносно невелику відстань.

У розрахунках використали щоденну поїздку приблизно на 20 км.

І саме тут починається найцікавіше.

Звідки взялися додаткові 50 км від Сонця

Команда змоделювала роботу Luminetta у різних кліматичних умовах. Для розрахунків взяли Грінвілл у США, Франкфурт у Німеччині, Мадрид в Іспанії та Мумбаї в Індії.

За сценарію, коли автомобіль щодня проїжджає приблизно 20 км, його сонячна система здатна не лише компенсувати витрачену на цю поїздку електроенергію. У середньому отриманий надлишок відповідає ще приблизно 50 км запасу ходу.

Саме тому Deep Orange 17 називають energy-positive vehicle.

Проте фраза про те, що автомобіль «виробляє більше енергії, ніж споживає», потребує важливого уточнення. Йдеться не про нескінченний рух без зарядки за будь-яких умов. Показник отримали для конкретного сценарію коротких щоденних міських поїздок та відповідного рівня сонячного випромінювання.

Тривала поїздка автомагістраллю вимагатиме значно більше електроенергії. Так само результат залежить від сезону, погоди, тривалості перебування автомобіля на відкритому сонці та географічного розташування.

Тому запас ходу електромобіля від сонячної енергії не можна сприймати як постійні гарантовані 50 км щодня.

Понад 1700 сонячних елементів просто на кузові

Щоб отримати достатню площу для збору сонячної енергії, розробники не обмежилися невеликою панеллю на даху.

У зовнішні поверхні Luminetta інтегрували понад 1700 фотоелектричних елементів. Фактично значна частина кузова бере участь у виробленні електроенергії.

Таким чином сонячні панелі в автомобілі перестають бути додатковим аксесуаром для живлення кондиціонера чи допоміжної електроніки. У Deep Orange 17 сонячна система стала частиною основної енергетичної концепції машини.

Над технологією працювали разом із німецьким Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE.

Панелі продовжують працювати навіть у тіні

Одна з проблем сонячного кузова очевидна. Автомобіль майже ніколи не освітлюється рівномірно.

Одна сторона може стояти на сонці, інша залишатися в тіні. Частину даху може закрити дерево. На кузов постійно падають тіні від будинків, дорожніх знаків та інших автомобілів.

Тому сонячні модулі Deep Orange 17 спроєктували так, щоб часткове затінення поверхні не припиняло генерацію всієї системи.

Зверху фотоелектричні елементи захищає спеціальна міцна плівка. Вона водночас формує характерний колір кузова.

Чому автомобіль важить лише 550 кг

Самих сонячних батарей недостатньо. Щоб створити сонячний електромобіль BMW, який споживає мінімум енергії, команді довелося максимально скоротити масу.

Deep Orange 17 важить близько 1212 фунтів, або 550 кг. За даними BMW, це приблизно чверть маси багатьох серійних автомобілів схожих габаритів.

Для конструкції використали відразу кілька матеріалів.

• конструкційну сталь у зонах, пов’язаних із захистом пасажирів
• алюмінієві деталі для зменшення маси
• елементи з вуглецевого волокна
• металеві з’єднання, виготовлені за допомогою 3D-друку

Таким способом розробники намагалися зберегти необхідну жорсткість конструкції та водночас прибрати зайву вагу.

Для електромобіля це особливо важливо. Чим меншу масу потрібно постійно розганяти та зупиняти, тим менше електроенергії витрачається під час руху.

Дизайн Luminetta підказала риба

Зовнішність прототипу може здатися незвичною навіть на фоні сучасних концепт-карів.

Автомобіль має досить вертикальні боковини, компактні пропорції та витягнуту задню частину. Форма з’явилася не випадково.

Розробники орієнтувалися на аеродинамічні особливості риби-кузовка. Її форма дозволяє поєднати відносно великий внутрішній об’єм із низьким опором під час руху у воді. Цей принцип команда спробувала перенести в автомобільну конструкцію.

Тому зовнішність Luminetta стала результатом одразу кількох вимог. Потрібна була достатня площа для фотоелектричних елементів, простір для пасажирів і мінімальний аеродинамічний опір.

Так з’явився ретрофутуристичний силует, який сильно відрізняється від актуальних серійних моделей марки.

Енергію економлять не лише сонячні панелі

Ще одна частина конструкції — керування вже накопиченою електроенергією.

Deep Orange 17 отримав рекуперативне гальмування. Під час уповільнення частина кінетичної енергії повертається в систему замість того, щоб просто перетворюватися на тепло у звичайних гальмах.

Також використовуються інтелектуальний розподіл крутного моменту та оптимізоване керування силовою установкою.

Тому принцип Luminetta можна описати так — автомобіль намагається отримати максимум доступної сонячної енергії, витратити якомога менше під час руху та повернути частину енергії під час гальмування.

Саме комбінація цих рішень дозволяє говорити про енергопозитивний баланс у визначеному міському сценарії.

Усередині це не просто лабораторія на колесах

Експериментальний статус не означає, що салон перетворили на набір проводів та вимірювальної апаратури.

Deep Orange 17 отримав власний цифровий інтерфейс. На екранах можна бачити телеметрію та інформацію про роботу автомобіля в реальному часі.

Передбачена й підтримка Apple CarPlay та Android Auto.

Таким чином розробники намагалися показати не окремий лабораторний стенд, а повноцінний автомобільний прототип із функціями, до яких уже звикли водії сучасних машин.

Чи справді це новий серійний BMW

Ні. І це одна з найважливіших деталей історії.

BMW Luminetta не є новою моделлю, яку найближчим часом можна буде замовити в дилера. Deep Orange 17 створили в межах освітньо-дослідницької програми Clemson University за участю інженерів BMW.

У програмі Deep Orange студенти проходять фактично весь цикл розробки автомобіля. Вони досліджують ринок, формують концепцію, проєктують основні системи, виготовляють компоненти, створюють програмне забезпечення та перевіряють готовий прототип.

Над Deep Orange 17 працювали 16 студентів магістерської програми Automotive Engineering. BMW виступила ключовим партнером проєкту. Співпраця компанії з Clemson University триває понад два десятиліття.

Тому називати Luminetta новою серійною BMW було б неточно.

Це експериментальний автомобіль майбутнього BMW і Clemson, створений для перевірки конкретної технологічної концепції.

Чи може сонячне авто взагалі обходитися без розетки

Deep Orange 17 демонструє сценарій, у якому потреба в зовнішній зарядці може суттєво зменшуватися. Але тут усе залежить від режиму використання.

Людина, яка проїжджає кілька десятків кілометрів на день і залишає машину на відкритій парковці, перебуває в зовсім інших умовах, ніж водій, який регулярно долає сотні кілометрів автомагістраллю.

Потужність сонячного випромінювання також обмежена. Площа легкового автомобіля значно менша за дах будинку чи наземну сонячну електростанцію.

Тому головним завданням таких проєктів стає не просто встановлення більшої кількості фотоелектричних елементів. Не менш важливо різко скоротити споживання самого автомобіля.

Саме тому Luminetta настільки легка.

Чому для розрахунків обрали чотири різні міста

Грінвілл, Франкфурт, Мадрид і Мумбаї мають різний клімат та різну кількість доступного сонячного світла протягом року.

Моделювання роботи системи в кількох регіонах дозволило команді не прив’язувати результат лише до одного особливо сонячного місця.

У середньому за використаними моделями при щоденному пробігу 20 км залишок виробленої сонячної енергії відповідав приблизно 50 км додаткового запасу ходу.

Саме ця цифра й перетворилася на головну характеристику сонячного автомобіля 2026 року.

Водночас реальний результат конкретного дня може бути іншим. Сонячна генерація безпосередньо залежить від освітлення.

Машина заряджається навіть тоді, коли нікуди не їде

Це принципова відмінність від звичайного електромобіля.

Якщо електрокар стоїть на парковці без підключення до зарядної станції, запас енергії практично не збільшується.

У Luminetta кузов продовжує генерувати електрику.

Для міського режиму, де автомобіль може провести на парковці значно більше часу, ніж у дорозі, саме ці години стають частиною енергетичної моделі.

Коли Deep Orange 17 покажуть публіці

Робота над прототипом після презентації не закінчується.

Deep Orange 17 залишиться в Clemson University International Center for Automotive Research у Грінвіллі. Його планують використовувати для подальших досліджень у сфері сталої мобільності та сонячної інтеграції.

Наступний великий публічний етап для проєкту вже визначений. Luminetta планують представити на виставці CES 2027 у Лас-Вегасі.

Там прототип опиниться поруч з іншими експериментальними транспортними технологіями, програмним забезпеченням та енергетичними системами.

Від 20 км поїздки до енергетичного профіциту

Deep Orange 17 побудований навколо досить конкретного сценарію. Водій долає близько 20 км на день. Решту часу автомобіль переважно перебуває просто неба та отримує сонячну енергію.

За змодельованих умов понад 1700 фотоелектричних елементів можуть виробляти достатньо електрики, щоб компенсувати такий пробіг і залишити енергію приблизно ще на 50 км руху.

Для цього автомобіль зробили надзвичайно легким, оптимізували аеродинаміку, додали рекуперацію та спеціальне керування силовою установкою.

Саме тому фраза «виробляє більше енергії, ніж споживає» стосується не магічного електромобіля з безмежним запасом ходу, а ретельно прорахованого балансу між генерацією і витратами.