Kendaraan Listrik: Pelajaran Sejarah Singkat

Pikirkan kendaraan listrik adalah mode abad ke-21? Tidak! EV memiliki sejarah yang membentang selama hampir dua abad.

Kendaraan listrik pertama berbagi jalan dengan kereta kuda dan kereta bertenaga uap selama bertahun-tahun sebelum mobil bertenaga gas muncul di tempat kejadian, dan mereka semakin populer seiring kemajuan teknologi baterai dan ketersediaan listrik yang semakin meningkat membuat mereka semakin nyaman untuk beroperasi.

Ketersediaan gas murah yang luas di awal abad ke-20 membantu mendorong EV keluar dari kesadaran publik, tetapi berbagai pembuat mobil terus mengerjakan teknologi terkait selama bertahun-tahun. Berkat kemajuan lebih lanjut dalam teknologi baterai, dan dorongan untuk menurunkan emisi kendaraan, kendaraan listrik modern siap untuk muncul kembali menjelang pergantian abad ke-21.

EV pertama

Kendaraan listrik telah melewati jalan yang panjang dan berliku selama dua abad. Sulit untuk menentukan dengan tepat di mana sejarah kendaraan listrik dimulai, tetapi ide dasarnya muncul tepat di samping motor listrik pertama.

1828 - 1839

Fisikawan Hungaria Anyos Jedlik dikreditkan dengan membangun beberapa motor DC praktis pertama di sekitar 1827, dan pada tahun 1828 ia menggunakan salah satu motor listrik awalnya untuk membangun apa yang bisa disebut model listrik mobil.

Beberapa waktu antara 1832 dan 1839, penemu Skotlandia Robert Anderson datang dengan ide kereta listrik awal. Detailnya jarang, tetapi desainnya mengalami masalah besar yang tidak akan terpecahkan untuk beberapa waktu: daya baterai terbatas. Kereta listrik Anderson menggunakan baterai yang tidak dapat diisi ulang, yang membatasi kepraktisan kendaraan semacam itu.

1859 - 1881

Pada tahun 1859, Prancis memimpin dalam pengembangan EV. Baterai asam timbal ditemukan di Prancis oleh Gaston Plante. Itu kemudian diperbaiki pada tahun 1881 oleh Camille Alphonse Faure dan telah di-tweak dan lebih ditingkatkan selama bertahun-tahun. Kedatangan baterai asam timbal berarti bahwa akhirnya benar-benar memungkinkan kendaraan listrik praktis untuk melaju di jalan.

1890 - awal 1900-an

Gustave Trouve dari Prancis mendemonstrasikan sepeda roda tiga listrik pada tahun 1881 sementara Thomas Parker dari Inggris membangun mobil listrik produksi pertama yang menyerupai kereta kuda tradisional pada tahun 1884.

Di Amerika Serikat, William Morrison mengembangkan mobil listrik pada tahun 1890 yang mampu mengangkut enam penumpang dan melaju dengan kecepatan 14 MPH. Hanya enam tahun kemudian, sebuah kendaraan listrik yang dibuat oleh Riker Electric Vehicle Company memenangkan perlombaan kereta tanpa kuda yang mungkin merupakan salah satu balapan mobil pertama yang tercatat di Amerika Serikat.

Popularitas kendaraan listrik melonjak menjelang akhir abad ke-19 dan ke awal abad ke-20. Mereka membuat lebih sedikit kebisingan daripada kendaraan bertenaga gas awal, memberikan pengendaraan yang lebih mulus, dan sering dianggap lebih mudah untuk dikendarai dan dioperasikan.

Dengan munculnya baterai asam timbal yang lebih efisien dengan kapasitas penyimpanan yang lebih besar di akhir 1800-an, sejumlah penemu di lebih banyak negara berusaha menciptakan kendaraan listrik yang praktis.

Armada taksi listrik muncul di London, Paris, dan New York, dan bahkan Thomas Edison mencoba masuk ke dalam permainan. 1906 dengan mengembangkan baterai alkaline yang akan memberikan kapasitas lebih besar dan berat lebih sedikit daripada baterai asam timbal dari hari.

EV abad ke-20

Kendaraan listrik tetap cukup populer pada awal abad ke-20. Sekitar sepertiga dari semua kendaraan di jalan adalah listrik sekitar tahun 1900, tetapi popularitas itu mulai berkurang seiring berjalannya waktu. Terlepas dari kemajuan teknologi baterai, ketersediaan bensin murah dan kurangnya listrik di luar kota-kota besar membantu meningkatkan popularitas kendaraan bertenaga gas.

Kendaraan listrik awal tidak dapat bersaing dengan rekan-rekan gas mereka dalam hal jangkauan dan kecepatan; produsen otomotif beralih hampir seluruhnya ke kendaraan bertenaga gas pada tahun 1935.

Industri otomotif tidak pernah melupakan kendaraan listrik, dan penelitian tentang baterai dan teknologi terkait lainnya diam-diam berlanjut.

1959: Tahun Kunci

Penemuan dari MOSFET (semikonduktor) di Bell Labs pada tahun 1959 dianggap sebagai salah satu titik balik penting dalam sejarah kendaraan listrik modern. Ini mengarah pada penciptaan MOSFET daya oleh Hitachi, mikroprosesor, dan mikrokontroler, yang semuanya merupakan komponen penting dalam kendaraan listrik modern.

Tidak seperti kendaraan listrik awal yang hanya menghubungkan baterai asam timbal ke motor listrik, kendaraan listrik modern bersandar pada teknologi seperti daya MOSFET dan mikrokontroler untuk memeras tingkat efisiensi yang terus berkembang dari teknologi baterai dan rangkaian penggerak listrik yang baru dikembangkan komponen.

1971 - 1996

Teknologi baterai yang lebih baru itu mengarah pada penemuan baterai lithium-ion pada 1980-an, menyediakan blok bangunan penting lainnya untuk kendaraan listrik modern. Dimana kendaraan listrik pertama mengandalkan baterai asam timbal yang tidak efisien dan berat, pengembangan baterai lithium-ion menjanjikan alternatif yang lebih ringan dan lebih efisien. Saat ini dua teknologi baterai utama yang digunakan oleh kendaraan listrik, NCA dan NMC, keduanya berbasis lithium-ion.

Sementara semua penelitian latar belakang ini sedang berlangsung, kendaraan listrik terus bermunculan di banyak tempat sepanjang abad ke-20. Lunar Roving Vehicle, alias kereta bulan, adalah kendaraan listrik dan kendaraan berawak pertama yang dioperasikan di bulan ketika meluncur melintasi lanskap bulan pada tahun 1971. Kembali ke bumi, pada dekade yang sama, Sebring-Vanguard yang berbasis di Florida menjual lebih dari 2.000 CitiCars listriknya yang masing-masing memiliki jangkauan sekitar 50 hingga 60 mil.

Pembuat mobil lain juga tidak sepenuhnya melupakan EV. Banyak pabrikan mobil besar memamerkan banyak kendaraan listrik konsep yang tidak pernah diproduksi, yang berpuncak pada GM EV1. Kendaraan serba listrik ini tidak pernah dijual langsung ke publik, tetapi tersedia untuk disewakan di pasar terbatas mulai tahun 1996.

Kendaraan listrik kembali ke jalan, dan teknologi baterai hampir menyusul zaman modern juga.

EV modern

Eksperimen awal dengan EV modern, seperti EV1 GM di pertengahan tahun sembilan puluhan, mendapatkan hasil yang lumayan. Teknologinya ada di sana, tetapi ada sejumlah batu sandungan di jalan.

Semua pembuat mobil besar melihat kendaraan listrik di cakrawala, tetapi konsensus sebelum pergantian abad ke-21 adalah bahwa teknologi baterai masih belum cukup canggih untuk memberikan jangkauan dan keandalan yang cukup selama beberapa dekade di minimum.

1999 - 2001

Tiba-tiba, teknologi yang pada akhirnya akan mengguncang itu dikembangkan pada tahun 1999 dan 2001. Teknologi baterai NCA ditemukan pertama kali, diikuti oleh teknologi baterai MNC tak lama kemudian. Keduanya adalah varian pada sel lithium-ion yang lebih tua, dan keduanya akan digunakan untuk kendaraan listrik modern.

Teknologi baterai yang ditingkatkan itu menciptakan peluang EV tidak seperti yang pernah dilihat dunia sebelumnya. Industri meledak dengan mengambil baru pada kendaraan listrik.

2003 - 2014

Tesla, diluncurkan oleh Elon Musk, muncul di tempat kejadian pada tahun 2003 sebagai startup yang bertujuan untuk menciptakan kendaraan listrik yang terjangkau dan praktis. Prototipe Tesla Roadster terungkap pada tahun 2006, dan Roadster pertama dikirim ke pelanggan pada tahun 2008. Didukung oleh teknologi baterai NCA, Roadster memiliki jangkauan 244 mil, yang secara signifikan lebih tinggi dari kendaraan listrik sebelumnya.

Dengan kendaraan listrik Tesla di jalan, sejumlah pembuat mobil besar segera mengikutinya. Mitsubishi meluncurkan kendaraan listrik iMiEV mereka di Jepang pada tahun 2009, dan pasar terbatas lainnya pada tahun berikutnya, meskipun hanya untuk disewakan dan tidak untuk dijual.

Nissan tidak jauh di belakang dengan Nissan Leaf, yang diluncurkan di AS dan Jepang pada tahun 2010. Pada tahun 2014, ada 23 model kendaraan listrik yang berbeda di pasar di AS. Dalam dekade berikutnya, setiap pembuat mobil besar telah menerjunkan setidaknya satu kendaraan listrik.

Di Amerika Serikat, pengembangan kendaraan listrik mendapat keuntungan besar ketika Departemen Energi AS mulai berinvestasi di bidang infrastruktur. Antara 2009 dan 2013, Departemen Energi menginvestasikan lebih dari $ 115 juta untuk membantu membangun infrastruktur pengisian kendaraan listrik nasional.

Lebih dari 18.000 stasiun pengisian daya dipasang melalui program ini, meskipun pembangunan infrastruktur pengisian daya terus berlanjut hingga hari ini melalui inisiatif publik dan swasta lainnya.

Masa Depan EV

Sejarah kendaraan listrik sebagian besar didorong oleh teknologi baterai, dan itu kemungkinan akan berlanjut ke masa depan kecuali ada teknologi baru yang dapat menggantikannya secara efektif. Dengan turunnya biaya baterai secara keseluruhan dan teknologi yang terus berkembang, kendaraan listrik kemungkinan akan menandingi kendaraan bertenaga gas dalam hal biaya, jangkauan, dan faktor lainnya.

Karena infrastruktur pengisian daya terus berkembang, dan kecepatan pengisian daya meningkat, mengendarai EV jarak jauh juga akan menjadi lebih nyaman. Mungkin juga teknologi seperti baterai hot swappable dapat membuat "pengisian bahan bakar" mobil listrik Anda lebih cepat dan lebih mudah.

Idenya adalah, alih-alih mencolokkan dan menunggu, Anda cukup meluangkan beberapa menit untuk menukar baterai Anda dengan yang baru. Teknologi penyimpanan energi lainnya, seperti sel bahan bakar yang dapat ditukar panas, juga dapat digunakan, tetapi jauh lebih tidak efisien daripada baterai modern sehingga tampaknya tidak mungkin.

2018 dan Selanjutnya

Pada tahun 2018, jumlah kendaraan listrik di jalan di Amerika Serikat pertama kali melewati angka satu juta. Pada tahun 2020, jumlah itu melonjak menjadi 1,8 juta. Pertumbuhan di lokasi lain, seperti Eropa dan Cina, bahkan lebih cepat.

Kemajuan lebih lanjut dalam teknologi baterai dan pengisian daya, infrastruktur pengisian daya yang lebih baik, dan undang-undang menargetkan pengurangan emisi kendaraan kemungkinan akan membantu mendorong angka-angka itu lebih tinggi lagi di masa mendatang bertahun-tahun.

Kendaraan listrik mungkin telah menempuh jalan yang panjang dan berliku selama beberapa abad terakhir, tetapi abad ke-21 mulai terlihat seperti di mana mereka akhirnya akan berada di puncak.