Förutsättningen är ganska enkel – Malaysia har ett mycket varmt och fuktigt tropiskt klimat. På eftermiddagen är yttemperaturen på en oskyddad bils tak tillräckligt varm för att steka ett ägg.
Så varför kan inte biltillverkarna, särskilt våra (kvasi) nationella märken Proton och Perodua, komma ut med ett enkelt, prisvärt elfordon (EV) med takmonterade solpaneler som laddar bilens dragbatteri?
Tänk på det här, merparten av en elbils kostnad är dess batteri, så om en elbil kan laddas medan den kör under solen, skulle det inte också betyda att den kan nöja sig med en mindre, billigare batteri?
Också, om du kan ladda en elbil helt enkelt genom att parkera under solen, varför skulle du behöva besväras av bristen på offentliga laddningsmöjligheter?
Ännu bättre, varför kan vi inte bygga elbilsladdare som drivs av solen? På så sätt kommer el-laddaren att förlita sig mindre på elnätet, som i Malaysia kommer mer än 80 procent av vår el från smutsiga fossila bränslen.
Läs även: Är elfordon (EV) verkligen renare än bilar med förbränningsmotor?
Som många saker i livet, om du har en briljant idé och undrar varför ingen annan har kommersialiserat den än, beror det förmodligen på att det faktiskt är en väldigt dum idé.
Konstigt men sant, malaysisk sol är inte särskilt bra för solenergi
Det här kanske låter kontraintuitivt, men faktiskt är Malaysia inte en särskilt bra plats för solcellspaneler att arbeta på, eftersom våra solstrålar är för svaga. Ja, det är inget stavfel.
Kom ihåg att vi inte pratar om soldrivna varmvattenberedare (de som inte genererar el, lagrar bara värme, fungerar väldigt bra här), utan elgenererande solcellspaneler.
Fotovoltaiska solpaneler fungerar enligt en helt annan princip. Ljusintensitet, inte värme, är allt som spelar roll.
Specifikt fungerar solcellspaneler enligt principen att fotoner – ljusets atomer – knackar elektroner på en kiselhalvledares p-n-övergång. Om en foton träffar en elektron tillräckligt hårt för att slå en elektron in i nästa energiband, genereras elektricitet. Värme har inget med det att göra, även om det ofta finns.
Om du har upplevt australisk sol, även under kalla årstider, kommer du att förstå hur ljus solen kan vara. Deras sol är inte varm, men det är så starkt att det är svårt att gå utomhus utan solglasögon, det är den typen av solljus som solpaneler behöver.
Även i det förmodade kallare Europa kan solen där på en klar dag vara mycket ljusare än vad de flesta malaysier är vana vid.
Solstrålning mäts i enheter av Watt per kvadratmeter, eller Watt-timme per kvadratmeter, när den är integrerad under en tidsperiod.
I Malaysia är vår solljusintensitet i genomsnitt cirka 4,75 kWh/m2. Det är bara något bättre än USA:s fyra vädersäsongers 4,58 kWh/m2.
Australien å andra sidan, har i genomsnitt cirka 5,35 kWh/m2.
Dessa är enligt Världsbankens Global Photovoltaic Power Potential-studie.
Den andra anledningen till att solpaneler genererar mindre ström i Malaysia är att vår himmel har många moln och en solpanels effektivitet sjunker avsevärt om den inte får direkt solljus.
Detta är inte att säga att solenergi inte har någon framtid i Malaysia. Raka motsatsen. Byggandet av storskaliga solgårdar uppvisar stor aktivitet i Malaysia, eftersom kostnaderna för solpaneler har sjunkit avsevärt under det senaste decenniet.
Knepet är att optimera en solpanels placering. Solpaneler fungerar bäst i den norra delen av halvön Malaysia, där solljuset är mest intensivt.
Storlek spelar roll – hur lång och hur bred?
Solpaneler är en notoriskt ineffektiv metod för att generera el men vi använder den ändå eftersom priserna på solpaneler har sjunkit tillräckligt lågt och investeringarna kommer att betala sig över tiden eftersom solljus är gratis.
Solpaneler har en energieffektivitet på cirka 15 procent men dyrare gjorda av finare, renare material kan öka den till 20 procent.
För att sätta det i perspektiv kan till och med den uslaste bensinförbränningsmotorn i en instegsbil, utan elektrifiering för att förbättra effektiviteten, omvandla 25 procent av bränslets energi till rörelse. En fullhybridbil kan öka detta till 40 procent.
Men problemet med ineffektiva solpaneler är inget som du kan åtgärda bara genom att kasta mer pengar på det – det är en fråga om fysik.
Arbetsprincipen för alla solpaneler styrs av Shockley–Queisser-gränsen, som utan att gå för mycket in på kvantfysik, säger att oavsett vad du gör kan en solpanels effektivitet inte förbättras utöver33,7 procent.
Eftersom en enskild solpanel genererar väldigt lite ström, måste du skala upp den med många paneler.
Om du ska bygga en bil som förlitar sig på solen för laddning kommer du att behöva en otroligt stor uppsättning, vilket resulterar i två möjligheter, inget av det bra – bilen måste vara väldigt stor (vilket ökar vikten och kostnaden), eller så kommer det att se riktigt fult ut eftersom du behöver en nästan plan yta som sträcker sig så lång och så bred som möjligt.
När det gäller soldrivna EV-laddare är det inte särskilt praktiskt eftersom offentliga EV-laddare vanligtvis installeras i urbana lägen, på marknivå, vilket innebär att den kommer att omges av högre byggnader/strukturer, vilket kommer att kastar en skugga över den och begränsar därmed dess optimala drifttimmar till bara några timmar om dagen.
Jag efter solen
Många storskaliga solgårdar har snygga datorstyrda motorer som individuellt justerar solpanelerna för att följa solen när den rör sig över himlen, precis som en solros.
I den verkliga världen fluktuerar den faktiska effekten som genereras av solpaneler mycket, och kan påverkas inte bara av moln, utan även damm på solpanelerna och solens vinkel.
Helst vill du att solens strålar träffar panelerna i rät vinkel.
Föreställ dig nu att du försöker komma runt dessa begränsningar och installera solpaneler på en bil…och du kommer snabbt att se varför det inte kommer att fungera.
Produktionsbilar med solpaneler
Det har ändå inte hindrat biltillverkare från att inkludera solpaneler på vissa hybrid- och elfordon.
Solpaneler kanske inte är tillräckligt kraftfulla för att driva en bil, men i dagens mycket strikta värld med regler för koldioxidutsläpp hjälper varje liten bit. Dessutom har priserna på solpaneler sjunkit.
Toyota Prius till exempel har erbjudits med ett solcellstakpaket sedan 2009. Solpanelerna laddar inte bilens dragbatteri. Istället driver den Prius luftkonditioneringssystems fläkt (endast) för att kyla ner kabinen på en varm dag. Ägare kan antingen fjärraktivera fläkten med hjälp av bilens nyckelbricka eller ställa in den på automatisk när de lämnar bilen.
Detta paket erbjöds på thailändska Prius-modeller (tredje generationens ZVW30) men inte Malaysia, som också en gång sålde Prius.
Toyota testar också en Prius Plug-in Hybrid-prototyp med en 860 W solpanel – fyra gånger högre än produktionsbilens 180 W-enhet, men det beror också på att ytan är fyra gånger så stor, täcker även den bakre vindrutan och motorhuven.
Första generationens Nissan Leaf hade också solpaneler på bakspoilern, men den laddar bara 12V-batteriet, inte högspänningsdrivbatteriet.
Den helelektriska Ioniq 5 erbjuder även takmonterade solpaneler som tillval, men den gör inte så mycket, och lägger inte till mer än 5 km räckvidd per dag.
Hyundai säger inte vad som är effekten av Ioniq 5:s solpaneler, men den nuvarande generationen Hyundai Sonata Hybrid använder en 200 W solpanel. Det är inte mycket kraft, men Hyundai säger att det minskar urladdningen av 12V-batteriet, vilket är särskilt relevant för koreanska förare eftersom många bilar i Korea är utrustade med säkerhetskameror som ett standardtillbehör för återförsäljare.
Många av dessa dashcams är aktiva hela tiden (men arbetar i energisparläge/viloläge när bilen är parkerad) och kommer att fortsätta att dra ström från 12V-batteriet så att underhållsladdningen från solpanelerna är uppskattade.
Under tiden tror en holländsk start-up vid namn Lightyear att det är möjligt att bygga en elbil som laddas av solen. Och ja, du kan fortfarande köra den på natten (den kan fortfarande anslutas för laddning, precis som alla andra elbilar).
The Lightyear One kommer att lanseras nästa år och kommer att byggas av den finska kontraktstillverkaren Valmet Automotive.
Den har en påstådd körräckvidd på 725 km. Företaget hävdar att för varje timme som Lightyear One utsätts för sommarsol kan den generera 12 km räckvidd.
Priserna är uppskattade till 165 000 USD (cirka RM 700k, exklusive lokala skatter) i USA - nästan dubbelt så mycket som en Tesla Model S.
…
