Solcellsbilar – dröm eller potential?

Att ladda bilen med el från egna solceller är trevligt. Solceller direkt på bilen för att ladda nästan jämt måste ju vara ännu bättre. Men flera av de mest lovande projekten har satts på paus. Så vad är problemet?

Det känns som den enklaste saken i världen. Bygg in solceller i bilens kaross och batteriet kan laddas så länge solen är uppe. 

Det finns också flera spännande projekt för just det. Men alla har de en sak gemensamt i det att ingen hittills har lyckats. Kan det vara så att det helt enkelt inte går?

En utmaning är naturligtvis den tillgängliga ytan hos en personbil. Till det kommer solcellernas verkningsgrad, alltså hur mycket av solens energi som de kan omvandla till el. I laboratoriemiljö är forskarna uppe på över 30 procent. De kommersiella celler som i dag breder ut sig över våra hustak ligger oftast strax över 20 procent. 

Med andra ord: ganska lite. Framför allt på en bil med begränsad yta. Dessutom måste elen från solcellerna användas effektivt. Är batteriet fulladdat går energin från solen förlorad. En lösning kan vara att styra laddningen efter batteriets laddnivå och väderleksprognoser.

Hur mycket räckvidd solcellerna kan bidra med hänger på tre faktorer: fordonets förbrukning, hur stor yta som kan täckas av solceller och deras verkningsgrad. Ändras en faktor har det direkt stor betydelse för räckvidden. 

Tyska institutet Fraunhofer gjorde 2020 en beräkning på hur mycket räckvidd solceller kan ge hos tio elbilar. Hos lilla Renault Zoe med en takyta på endast 1,7 kvadratmeter skulle de ge 207 mils räckvidd per år. 

Samma räckvidd fick den större Audi e-tron med solceller. Den ökade ytan för solceller äts där upp av bilens högre förbrukning. 

Låg förbrukning och förhållandevis stor yta blir då en vinnande kombination. Av de tio bilarna i studien tog sig Hyundai Ioniq Electric med en förbrukning på 1,38 kWh per mil längst med solceller: 343 mil per år.

Beräkningarna är teoretiska och gjorda för den soliga staden Freiburg i södra Tyskland. Du kan alltså inte räkna med riktigt samma resultat i till exempel Falun. Dessutom handlar det om ett genomsnitt. Solen skiner som bekant inte varje dag. Att köra helt utan att ladda är inte möjligt.  

Men bilar står still omkring 95 procent av tiden. Så länge du inte parkerar i ett garage skulle solceller på bilen alltid bidra med något. I dag erbjuds Ioniq 5 med glastak med integrerade solceller som tillval på vissa marknader. Detsamma gäller kommande elsuven Fisker Ocean. 

I övrigt är det startup-företag som står för utvecklingen med fordon som tagits fram för tekniken. Vilket också är rätt väg att gå. 

Om bilen utvecklas som solcellsbil från grunden kan förutsättningarna optimeras. Studien från Fraunhofer presenterade ett exempel där bilens tak, sidor, motorhuv och fönster är klädda med solceller med en verkningsgrad på 20 procent. Är förbrukningen 1,4 kWh per mil, alltså som Hyundai Ioniq Electric, skulle den kunna köra 1 000 mil per år på solel i södra Tyskland. Som jämförelse låg den genomsnittliga körsträckan för en privatbil i Sverige på 1 073 mil år 2021. 

Tekniken har alltså potential. Problemet för de som utvecklar solcellsbilar är då snarare pengar. 

Projektet med den tvåsitsiga solcellsbilen Aptera har redan gått i konkurs en gång. Tidigare i år visade det amerikanska företaget ändå en produktionsfärdig version. Byggd i kolfiber väger den endast 800 kilo, har effektiva elmotorer i varje hjul och en räckvidd på upp till hela 160 mil. 

Solcellerna ger sju mils räckvidd om dagen. Bor du i södra Kalifornien ska du i princip aldrig behöva ladda. Ett litet problem återstår dock. För att tillverkningen ska komma i gång behövs 50 miljoner dollar. 

Om tyska Sono Motors till slut får i gång tillverkningen av solcellsbilen Sion är också oklart. Med Sion vill de sedan 2016 lansera en elbil som både är billig (29 900 euro) och gör ägaren delvis oberoende av att ladda. 

En patenterad teknik med integrerade solceller i karossen bidrar med ett genomsnitt på 11,5 mils räckvidd i veckan. Som mest ska de ge 24,5 mil i veckan. Bilens totala räckvidd är 30 mil med ett lfp-batteri på 54 kWh.

– Vi är övertygade om att varje eldrivet fordon i framtiden kommer ha solceller. Varför? Det är
billigt, det kostar nästan ingenting, är bra för miljön och för att bli oberoende
från elnätet, säger Thomas Hausch som är operativ chef hos Sono Motors. 

Men Sion har försenats gång på gång. Sono Motors har redan en gång räddats av fans som spenderade 53 miljoner euro i en insamlingskampanj. 

I år skulle tillverkningen av Sion till slut komma i gång. Men i januari meddelades att det saknas pengar. Ännu en gång vände sig Sono Motors till fansen med kampanjen #savesion. Målet är att få in 3 500 fullt betalda förbokningar av Sion före sista februari. 

– Engagemanget från tusentals communitymedlemmar har än en gång bevisat att Sion är efterlängtad, kommenterade Sono Motors ena grundare Laurin Hahn kampanjen. 

För fans finns det gott. Även i Sverige har det enligt Sono Motors gjorts 260 förbokningar av Sion. Om de någonsin får en bil att köra är vid pressläggningen av den här artikeln oklart. 

En orsak till de många fansen är att Sono Motors alltid har bjudit på en känsla av öppenhet kring projektet. Detsamma kan inte sägas om ett annat lovande men nu raserat nederländskt solcellsprojekt: Lightyear. 

Med Lightyear 0 lyckades de ta fram och börja tillverka en extremt strömlinjeformad sedan med en prislapp på 2,5 miljoner kronor. 

Solcellerna på taket och motorhuven kan bidra med sju mils räckvidd per dag. Med ett batteri på 60 kWh har Lightyear 0 en räckvidd på 62,5 mil, mycket tack vare det låga luftmotståndet. 

Mätningar visar ett rekordlågt cd-värde på 0,175. Det gör Lightyear 0 till världens mest aerodynamiska serietillverkade elbil. 

Problemet är bara att serietillverkningen plötsligt ställdes in efter knappt två månader. I januari meddelades kort att företaget som ansvarar för tillverkningen försatts i konkurs.

– Vi lägger nu all vår energi på att bygga Lightyear 2 för att göra den tillgänglig för kunderna i tid, meddelade Lightyears vd Lex Hoefsloot i ett uttalande.

Strax innan hade vi bjudits på de första smygbilderna av den mindre Lightyear 2. Med samma teknik som sitt större syskon ska den bli lika effektiv, men få en prislapp på 450 000 kronor. 

Eftersom företaget Lightyear inte försatts i konkurs kan de fortsätta med utvecklingen av nästa modell. I alla fall i teorin. Om pengar och kunskap finns återstår att se. På nätverket Linkedin har anställda redan börjat se sig om efter nya arbetsplatser. 

De stora tillverkarna verkar alltså ointresserade av bilar med solceller. Och de som försöker kämpar i motvind. Kan det vara så att det helt enkelt inte lönar sig med solceller på en personbil? I alla fall innan vi har celler med högre verkningsgrad på omkring 30 procent?

Kanske, men trots utmaningarna finns det en hel del som talar för solceller på fordon redan i dag. Att kunna köra helt utan att ladda förblir ännu en dröm. Men det finns inga tekniska hinder för att ha solceller som komplement för någon eller några mils gratis räckvidd om dagen. 

– Om man tittar söderut känns det ju givet att det skulle funka året runt. Jag har inte räknat på det i detalj, men om man gör en överslagsräkning så förstår man inte varför det inte redan finns, säger Erik Johansson som är professor i fysikalisk kemi vid Uppsala universitet. 

Där arbetar han främst med att ta fram nya material för solceller. För att koppla det till praktisk användning testas de även på fordon. Med stöd av innovationsmyndigheten Vinnova leder Erik ett forskningsprojekt med Uppsala Universitet, Scania, svenska solcellstillverkaren Midsummer, trailertillverkaren mt Eksjö, Dala Kraft och åkeriet Ernsts Express, där solceller används för att delvis driva en tung hybridlastbil. 

– När vi började projektet fanns inga eldrivna tunga lastbilar. Vi funderar på att fortsätta med det senare. Men nu är det en hybrid där vi klätt själva trailern med 110 kvadratmeter solceller, säger han. 

I vår ska den sättas in på reguljära turer för åkeriet Ernsts Express i Avesta för att se hur tekniken fungerar i praktiken. 

– Beräkningarna pekar på 5–10 procents minskad förbrukning av diesel. Och bränslet är ju en stor kostnad för de som kör transporter, säger han. 

Beräkningarna gjordes ursprungligen för en helt eldriven lastbil som också då visar en minskning av laddningsbehovet på cirka 5–10 procent  – och det i Sverige. I södra Spanien skulle det vara upp emot det dubbla. 

Större fordon innebär större ytor att täcka med solceller. Samtidigt ökar också förbrukningen jämfört med en liten personbil. Men kostnad är a och o i transportbranschen. Går det att minska förbrukningen, oavsett drivmedel, blir tillverkare och logistikbolag intresserade. 

Vid sidan av Sion har Sono Motors därför utvecklat kit med solceller för lastbilar och bussar. Tekniken testas nu på sex hybridbussar från Luleå lokaltrafik i samarbete med Scania. I stället för generatorn laddas bussarnas batteri med solceller på taket.  

Enligt Sono Motors kan varje buss spara 1 100 liter diesel per år, eller 2,9 ton utsläpp av koldioxid. 

– Det är den nordligaste platsen vi har installerat vårt Solar Bus Kit på. Det är spännande att se vilken energi vi får ut där, säger Lars Löhle som leder arbetet med utveckling av solcellsprodukter hos Sono Motors. 

– Vi vill i första hand sänka dieselförbrukningen. Men för Scania som tillverkare är det såklart även intressant för framtiden med eldrivna bussar och se hur mycket energi vår teknik ger, säger han. 

Sono Motors ser en stor potential med sina kit som eftermonteras på bussar och lastbilar. Om kampanjen #savesion inte lyckas har Sono Motors därför sagt att de ska fokusera på sina solcellskit. Är det ett bevis för att deras egen teknik inte kan ge tillräckligt med energi på ytan hos en personbil? 

– Solceller lönar sig även på mycket små bilar, säger Thomas Hauch direkt som svar. 

Som exempel nämner han deras helårs­tester av Sion. De visar att sol­cellerna kan ge bilen 580 mils räckvidd per år i München. 

– Det är hälften av vad den genomsnittlige europén kör per år. Men det är 100 procent av vad den genomsnittlige stadsbon kör i Tyskland. Från mars till september när dagarna är ljusa är det superrealistiskt att du inte måste koppla in bilen för att ladda, säger han. 

Det är en lockande tanke.
Solinstrålningen är högre i München, men skiljer sig inte enormt mycket åt jämfört med södra Sverige. En elbil som från grunden är utvecklad med solceller har därför potential även på våra breddgrader. 

Den största utmaningen är förmodligen att lyckas köpa en solcellsbil som faktiskt gått i produktion.