“可載客”太陽能車 走向世界
今年年中,你或曾在馬路上見到一輛造型獨特、只有一人座位的3輪小車,一時誤以為自己身處科幻電影中——那是香港專業教育學院(IVE)師生研發的第4代SOPHIE太陽能電動車。
而IVE工程學科師生約20人,已帶著可載客的第5代SOPHIE,赴澳洲出戰本月18至26日舉行的“世界太陽能車挑戰賽2015”,目標沖擊三甲。
約20名IVE師生已赴澳洲,即將以自己設計制作的SOPHIE太陽能車第五代,出戰世界太陽能車挑戰賽2015。
IVE在2009年展開SOPHIE太陽能電動車研制項目,作為香港至今唯一參加這個國際賽事的車隊,且于2013年已在Adventure組別獲得第4名(全球共8隊)。
3輪變4輪 時速增至110公里
今年參加Cruiser組別的第5代SOPHIE耗時1年多設計,不再是只能坐一人的3輪電動車,而是可載一位乘客的4輪車,設計更接近實用的汽車。
SOPHIE第四代今年中在本港馬路上試行
IVE工程系系主任趙炳權說:“與上一代最大差別是有乘客座位,想帶出信息——太陽能車不是用來做實驗,給學生玩玩,而是可以開上街的,讓車更走近市民。這次有乘客有車尾箱,車重了,性能也提升了,時速從第4代的70公里提升至110公里。”
全車鋪設388塊階磚大小的太陽能板,充電3個半小時,可在沒有日照的情況下,行駛250公里。由于太陽能蓄電較受環境限制,故車身物料要盡量輕,節省用電,團隊選用輕巧而十分堅硬的碳纖維及聚酰胺蜂窩夾層,其“比強度”(Specific Strength)是鋁合金的3倍。
“最難的工序就是制作車身。”張浩揚曾就讀IVE工程系,當年已參與第1代SOPHIE項目,今年于科技大學畢業的他又回到IVE,擔任第5代的助理項目主任。
他指制作過程很復雜,用了幾個月時間分析和設計車身,令它達到低風阻系數,再將圖交給工廠做個“反模”,然后自己鋪碳纖。“因盡量想令車身一體成形,我們要通宵鋪碳纖,不可以停下,keep住搽膠水,整片車身只有一個接口。”
車身難制 通宵鋪碳纖涂膠水
“做電也有很多難關,零件需選購power consumption(耗電量)低的,并自己設計電子板;太陽能板的鋪排方式也有講究,需在有限的車身面積(不超過6平方米)里排滿。”
今年繼續于IVE修讀電機工程學位的翟江偉,這次將擔任車手之一,他說,鋪碳纖要用很多膠水,買了很多來嘗試,要混合,試對比例,溫度、濕度以及用量都影響車的重量,不同牌子型號變干所需時間不同,花了不少時間。
比賽評分標準包括車的整體設計,20歲剛畢業于電機工程的許嘉俊指:“愈貼近真實汽車,例如座位夠舒適,加上指揮燈、車頭燈等,這些設施能幫助我們加分。”
趙炳權說,整架車全人手制作,藉此訓練學生,令技術提升。“香港很少人有機會用高科技物料,親手造車,學生有滿足感。”
SOPHIE太陽能車從車身制作到內部路設計,都由IVE師生一手包辦
賽程從澳洲北部的達爾文港出發,需要經過高速公路,然后穿越澳洲中部,其間要經過溫度可能超過攝氏40度的沙漠,到達南部的阿德萊德,全程3,000公里,接近香港至北京的距離(約2,500公里),行車時間為6天,比賽過程中太陽能車只能充電一次。
學生輪流開車 穿越沙漠
除了有幾位學生擔任車手輪流開車,其他師生還將乘搭護航車陪伴出行,“隨時收集分析數據,監控電動車電量,決定幾時要用太陽能,幾時應該加速減速等,分機械、電機等不同的技術小組幫助維修、調校”。趙炳權指:“車廂無冷氣,路線會經過沙漠,需沿路扎營,要完成賽程不容易,故學生能否入選車隊的考慮也包括體能。”
加入車隊的學生不少是多面手,其中不乏專業行山教練,為同學規劃路線,帶領大家進行各種難度的行山訓練,鍛練體能;又有精通日文的學生,幫助聯絡到日本與其他大學車隊的交流行程等。
物料設備降價 港才有望普及
太陽能車何時有望普及?IVE工程系系主任趙炳權說,太陽能科技已齊備,最大問題是價錢,“車身物料必須輕,要特制,整體費用昂貴。現時研發方向是好的,但要等物料設備較便宜,才可真正應用。”
對于香港的科研環境,他指港人的創意、對技術的掌握,與世界信息的溝通都不錯,適合做科研。他認為政府的帶頭作用很重要,不能短視,很多現在成功的科技,當年人們都不相信可以,要提供環境給人去嘗試。撥款要用得其所,但需采取開放態度,容許冒險。
強調必賺 反扼殺成功機會
“研發工作有風險,做10個,可能只有一兩個成功,但即使失敗也是在培養人才,積累經驗,對社會有利。政府應有前瞻性,只要科研理念有用,就應支持,若要求10個都要產生利益,抓得太緊,反而會扼殺成功機會。培養了香港的人才,就有得做。”
除了政府,他又說,本港有愈來愈多有心的工業家支持科研,“氣氛是有的”。這次參賽的IVE太陽能車隊,也獲得一些香港企業贊助零件和現金等,惟學生們認為,相較日本東海大學的太陽能車隊得到知名碳纖維企業Toray Carbon Magic贊助車身外殼,Panasonic贊助太陽能電池,香港公眾尚未太了解太陽能車,故收到的贊助較少,整體科創氣氛相對冷淡。
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責任編輯:蔣桂云
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