現地での発電の障害や設置コストの高さから、現状ではソーラー電気自動車の普及は非常に困難となっている。
ソーラー電気自動車がワールド・ソーラー・チャレンジに参加。写真：コンポジット・ワールド
ソーラー電気自動車は確かに存在し、それを目にするのに最適な場所は、オーストラリアで2年に一度開催されるワールド・ソーラー・チャレンジです。参加者は、オーストラリア北岸のダーウィンから南岸のアデレードまで、約3,000キロメートル（1,800マイル）を太陽光のみのエネルギーで走り抜けます。レースに出場する車の多くは、公道で見かける車というより、テーマパークやSF映画に出てくるような外観です。ポピュラーサイエンス誌によると、これがソーラー電気自動車が、少なくとも今のところは、日常的な選択肢になっていない理由かもしれません。
日中は大量の太陽光が地球に降り注ぎますが、大気圏を通過する際に散乱するため、地表に到達するのは比較的低い位置です。季節の影響を除いた平均太陽光エネルギーは約342ワット/平方メートルで、標準的な冷蔵庫を動かすのに十分な量です。車には様々なサイズがありますが、アメリカのフルサイズ車は全長約5.5メートル、全幅1.8メートルで、約9～10平方メートルの表面積があり、約3,420ワットのエネルギーを集めることができます。これは冷蔵庫、食器洗い機、電子レンジを動かすのに十分な量です。
都市や町に電力を供給する太陽光発電所は、数千エーカーの土地に広がる数百万枚の太陽光パネルを使用しています。砂漠地帯にある施設の中には、太陽エネルギーを集光するために鏡の配列を使用しているところもあります。しかし、一般的な自動車の表面積では、多くの太陽エネルギーを集めるには不十分です。
もう一つの問題は、今日のソーラーパネルは太陽光を電力に変換する効率があまり良くないことです。一般的に、変換効率は約20%しかなく、入射する太陽エネルギーの約5分の1しか電流に変換できません。つまり、ソーラーパネルで覆われた一般的な自動車に降り注ぐ3,420ワットの太陽エネルギーは、自動車が使用できる電力として約684ワットしか供給できないということです。一方、電気自動車は時速100kmで走行するのに20,000ワットの電力を必要とします。
ワールド・ソーラー・チャレンジの車両は典型的に大型で、表面積を最大化するように設計されている。これにより、可能な限り多くの太陽光を集めることができる。これはコンセプトカーとしては問題ないが、プロトタイプのほとんどには運転席以外に窓やその他のスペースがない。
もう一つの問題は、地理、日照時間、気象条件がすべて太陽エネルギーの生産量に影響を与えることです。地球の軸は傾いているため、特定の時間にすべての地域が同じ量の太陽光を受けるわけではありません。北半球が太陽に向かって傾いている場合、地球の上半分はより多くの太陽光を浴びますが、南半球はより冷たく暗いです。南半球が太陽に向かって傾いている場合、その地域は上半分よりも多くの太陽光を浴びます。
赤道地域は年間を通して十分な日照量を得るため、南カリフォルニアやサハラ砂漠といった赤道直下の地域は、アラスカのような極地に近い地域よりも太陽光発電量が多いです。また、太陽光発電車は曇りや雨の日には十分な日照量を得るのに苦労します。大規模な太陽光発電所でさえ、日照時間がない時間帯への対応策を講じる必要があります。ドライバーは夜間も運転する必要があります。夜間も太陽光発電車を走らせるには、日中に集めた余剰電力をバッテリーに蓄える必要があります。ソーラーパネルとバッテリーは車両の重量を増加させるため、重量のある車両は走行に必要な電力量も増加します。
研究者たちは、より日常的な使用に適したソーラー電気自動車の設計に取り組んでいます。太陽光をより効率的にエネルギーに変換し、車に搭載可能な太陽電池の開発が求められます。また、平均的な自動車購入者にとって手頃な価格のシステムを提供することも重要です。
現在、ソーラー電気自動車に最も近いのは、自宅や充電ステーションで充電できる電気自動車です。発電方法にもよりますが、これらの自動車を動かすエネルギーの一部は、太陽光パネル、風力タービン、水力発電、その他の再生可能エネルギー源から供給される可能性があります。
アン・カン（ポプシによると）
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