전기 자동차: 짧은 역사 수업

전기 자동차가 21세기 유행이라고 생각하십니까? 아니요! EV는 거의 2세기에 걸친 역사를 가지고 있습니다.

최초의 전기 자동차는 휘발유 자동차가 등장하기 몇 년 전에 말이 끄는 증기 마차와 도로를 공유했습니다. 배터리 기술의 발전과 전기의 가용성 증가로 인해 점점 더 편리해지면서 인기가 높아졌습니다. 작동하다.

20세기 초반에 저렴한 휘발유가 널리 보급되면서 전기차가 자동차 시장에서 밀려나게 되었습니다. 대중의 의식이 있었지만 다양한 자동차 제조업체가 수년 동안 관련 기술을 계속 연구했습니다. 배터리 기술의 추가 발전과 차량 배기가스 저감 노력 덕분에 현대적인 전기 자동차는 21세기로 접어들면서 다시 등장할 태세를 갖추었습니다.

최초의 전기차

전기 자동차의 역사에 대한 로드맵 보기로, 이미지 아래에 연도와 타임라인이 표시됩니다.

알렉스 도스 디아즈

전기 자동차는 2세기 동안 길고 구불구불한 길을 달려왔습니다. 전기 자동차의 역사가 어디에서 시작되었는지 정확히 정의하기는 어렵지만 기본 아이디어는 최초의 전기 모터와 함께 나타났습니다.

1828 - 1839

헝가리의 물리학자 Anyos Jedlik은 최초의 실용적인 DC 모터를 제작한 것으로 알려져 있습니다. 1827년, 그리고 1828년까지 그는 초기 전기 모터 중 하나를 사용하여 전기 모형이라고 부를 수 있는 것을 만들었습니다. 자동차.

1832년에서 1839년 사이에 스코틀랜드의 발명가 로버트 앤더슨은 초기 전기 마차에 대한 아이디어를 생각해 냈습니다. 세부 사항은 드물지만 디자인은 한동안 해결되지 않은 주요 문제인 제한된 배터리 전력으로 인해 어려움을 겪었습니다. Anderson의 전기 객차는 비충전식 배터리를 사용했기 때문에 그러한 차량의 실용성이 제한되었습니다.

1830년대에 설계된 기차는 무거운 배터리를 실을 수 있고 전기 트랙에서 전력을 공급받을 수도 있지만 소형 승용차는 배터리 기술이 따라잡을 때까지 기다려야 했습니다.

1859 - 1881

1859년, 프랑스는 전기차 개발을 주도했습니다. 납축전지는 프랑스의 Gaston Plante가 발명했습니다. 그것은 나중에 Camille Alphonse Faure에 의해 1881년에 개선되었으며 수년에 걸쳐 조정되고 더욱 개선되었습니다. 납축전지의 등장은 마침내 실제적인 전기자동차가 도로에 출시될 수 있음을 의미했습니다.

납축전지는 오늘날에도 여전히 가솔린 차량에 사용되는 동일한 기본 배터리 기술입니다.

1890 - 1900년대 초반

프랑스의 Gustave Trouve는 1881년에 전기 세발자전거를 시연했고 영국의 Thomas Parker는 1884년에 전통적인 말이 없는 마차를 닮은 최초의 양산 전기 자동차를 만들었습니다.

1901년경 전기 자동차를 경주하는 앤드류 라이커
Andrew Riker와 친구가 1901년경 전기 자동차 경주를 하고 있습니다.

스미스소니언/미국사 박물관

미국에서 William Morrison은 1890년에 6명의 승객을 태울 수 있고 14 MPH의 맹렬한 속도로 여행할 수 있는 전기 자동차를 개발했습니다. 불과 6년 후, Riker Electric Vehicle Company에서 만든 전기 자동차가 미국에서 최초로 기록된 자동차 경주 중 하나인 말이 없는 마차 경주에서 우승했습니다.

전기 자동차의 인기는 19세기 말과 20세기 초에 치솟았습니다. 그들은 초기의 휘발유 차량보다 소음이 적고 승차감이 더 좋으며 종종 운전과 작동이 더 쉬운 것으로 여겨졌습니다.

1800년대 후반에 더 큰 저장 용량을 가진 더 효율적인 납축전지의 출현과 함께 더 많은 국가의 많은 발명가들이 실용적인 전기 자동차를 만들기 위해 나섰다.

런던, 파리, 뉴욕에 전기택시 떼가 등장했고, 토머스 에디슨도 이 게임에 뛰어들려고 했다. 1906년 납축전지보다 더 많은 용량과 무게를 제공하는 알카라인 배터리를 개발함으로써 일.

20세기 전기차

전기 자동차는 20세기 초에도 여전히 인기가 있었습니다. 1900년경에는 도로 위의 모든 차량 중 약 3분의 1이 전기 자동차였으나 세월이 흐르면서 그 인기는 쇠퇴하기 시작했습니다. 배터리 기술의 발전에도 불구하고 값싼 휘발유의 가용성과 대도시 외부의 전기 부족은 대신 휘발유 차량의 인기를 높이는 데 도움이 되었습니다.

1906년부터 1930년대 초까지 사용된 전기 런어바웃.
1906년부터 1930년대 초까지 사용된 전기 런어바웃.

원본 이미지 제공: Smithsonian/National Museum of American History

초기 전기 자동차는 범위와 속도 면에서 가스 차량을 따라갈 수 없었습니다. 자동차 제조업체는 1935년까지 거의 전적으로 가솔린 차량으로 전환했습니다.

하지만 자동차 산업은 전기차를 결코 잊지 않았고, 배터리 및 기타 관련 기술에 대한 연구는 조용히 계속되었습니다.

1959년: 중요한 해

발명 MOSFET 1959년 벨 연구소에서 (반도체) 현대 전기 자동차의 역사에서 중요한 전환점 중 하나로 간주됩니다. 이것은 현대 전기 자동차의 필수 구성 요소인 Hitachi, 마이크로 프로세서 및 마이크로 컨트롤러에 의해 전력 MOSFET을 생성하게 했습니다.

단순히 납축전지를 전기 모터에 연결한 초기 전기 자동차와 달리 현대 전기 자동차는 다음과 같은 기술에 의존합니다. 새롭게 개발된 배터리 기술과 전기 구동 트레인에서 끊임없이 확장되는 수준의 효율성을 짜내는 파워 MOSFET 및 마이크로컨트롤러 구성 요소.

1971 - 1996

이러한 새로운 배터리 기술은 1980년대에 리튬 이온 배터리의 발명으로 이어졌으며 현대 전기 자동차의 또 다른 중요한 빌딩 블록을 제공했습니다. 최초의 전기 자동차가 비효율적이고 무거운 납축전지에 의존했다면, 리튬 이온 배터리의 개발은 더 가볍고 효율적인 대안을 약속했습니다. 오늘날 전기 자동차에 사용되는 두 가지 주요 배터리 기술인 NCA와 NMC는 모두 리튬 이온 기반입니다.

이 모든 배경 연구가 진행되는 동안 전기 자동차는 20세기 내내 많은 곳에서 계속 나타났습니다. Moon buggy라고도 불리는 Lunar Roving Vehicle은 전기 자동차이자 1971년 달의 풍경을 가로질러 달에서 운행된 최초의 유인 차량이었습니다. 같은 10년 동안 플로리다에 본사를 둔 Sebring-Vanguard는 주행 거리가 약 50~60마일인 순수 전기 CitiCar를 2,000대 이상 판매했습니다.

문 버기는 전기 자동차이자 달에서 운행한 최초의 유인 차량이었습니다.

다른 자동차 제조사들도 전기차를 완전히 잊은 것은 아니었다. 많은 대형 자동차 제조업체는 GM의 EV1으로 절정에 달한 생산에 도달하지 못한 많은 개념의 전기 자동차를 선보였습니다. 이 순수 전기 자동차는 대중에게 직접 판매된 적이 없지만 1996년부터 제한된 시장에서 임대할 수 있게 되었습니다.

전기 자동차가 다시 등장했고 배터리 기술도 현대를 따라잡았습니다.

현대의 전기차

90년대 중반 GM의 EV1과 같은 현대식 EV에 대한 초기 실험은 중간 수준의 결과를 얻었습니다. 기술은 거의 거기에 있었지만 많은 걸림돌이 있었습니다.

주요 완성차 업체들은 모두 전기차가 눈앞에 다가오고 있다고 생각했지만, 21세기로 접어들기 직전의 합의는 배터리 기술은 여전히 ​​20년 동안 충분한 범위와 안정성을 제공할 만큼 충분히 발전하지 않았을 것입니다. 최저한의.

1999 - 2001

1999년과 2001년에 갑자기, 그것을 궁극적으로 뒤흔들 기술들이 개발되었다. NCA 배터리 기술이 먼저 발명되었고 얼마 지나지 않아 MNC 배터리 기술이 개발되었습니다. 둘 다 구형 리튬 이온 전지의 변형이며 둘 다 현대 전기 자동차에 전력을 공급할 것입니다.

이러한 개선된 배터리 기술은 이전에 세계에서 볼 수 없었던 EV 기회를 창출했습니다. 업계는 전기 자동차에 대한 새로운 시각으로 폭발했습니다.

2003 - 2014

Elon Musk가 출시한 Tesla는 저렴하고 실용적인 전기 자동차를 만드는 것을 목표로 하는 스타트업으로 2003년에 등장했습니다. Tesla 로드스터의 프로토타입은 2006년에 공개되었으며 첫 번째 로드스터는 2008년에 고객에게 인도되었습니다. NCA 배터리 기술로 구동되는 Roadster의 주행거리는 244마일로 이전의 순수 전기차보다 훨씬 더 길었습니다.

검은색 줄무늬가 있는 초기 노란색 Tesla 로드스터.

케루비노/위키미디어 커먼즈

Tesla 전기 자동차가 도로에 등장하면서 많은 주요 자동차 제조업체가 곧 그 뒤를 따랐습니다. Mitsubishi는 2009년 일본에서 iMiEV 전기 자동차를 출시했으며 다음 해에는 판매용이 아닌 임대용으로만 기타 제한된 시장을 출시했습니다.

Nissan은 2010년에 미국과 일본에서 출시된 Nissan Leaf에 크게 뒤처지지 않았습니다. 2014년까지 미국 시장에는 23개의 서로 다른 전기 자동차 모델이 있었습니다. 다음 10년 이내에 모든 주요 자동차 제조업체는 적어도 한 대의 전기 자동차를 출시했습니다.

미국에서 전기 자동차의 개발은 미국 에너지부가 기반 시설에 투자하기 시작했을 때 큰 도움이 되었습니다. 2009년과 2013년 사이에 에너지부는 전국적인 전기 자동차 충전 인프라 구축을 돕기 위해 1억 1,500만 달러 이상을 투자했습니다.

이 프로그램을 통해 18,000개 이상의 충전소가 설치되었지만 다른 공공 및 민간 이니셔티브를 통해 충전 인프라 구축이 오늘날까지 계속되고 있습니다.

전기차의 미래

전기 자동차의 역사는 주로 배터리 기술에 의해 주도되었으며, 이를 효과적으로 대체할 수 있는 새로운 기술이 등장하지 않는 한 앞으로도 계속될 것입니다. 배터리의 전반적인 비용이 떨어지고 기술이 계속 발전함에 따라 전기 자동차는 비용, 범위 및 기타 요소 측면에서 가솔린 자동차와 일치할 가능성이 높습니다.

충전 인프라가 지속적으로 확장되고 충전 속도가 빨라짐에 따라 장거리 주행도 더욱 편리해질 것입니다. 또한 핫 스왑 가능한 배터리와 같은 기술을 통해 전기 자동차를 훨씬 빠르고 쉽게 "주유"할 수 있습니다.

아이디어는 플러그를 꽂고 기다리는 대신 배터리를 새 것으로 교체하는 데 몇 분 정도 걸릴 수 있다는 것입니다. 핫 스왑 가능한 연료 전지와 같은 다른 에너지 저장 기술도 사용할 수 있지만 현대 배터리보다 효율성이 훨씬 낮아 가능성이 희박해 보입니다.

2018년 이후

2018년, 미국의 도로 위 전기차량이 처음으로 100만대를 돌파했습니다. 2020년에는 그 수가 180만 명으로 급증했습니다. 유럽과 중국과 같은 다른 지역의 성장은 훨씬 더 빨랐습니다.

배터리 및 충전 기술의 추가 발전, 더 나은 충전 인프라 및 법률 감소된 차량 배출량을 목표로 하는 것은 앞으로 그 수치를 더욱 높이는 데 도움이 될 것입니다. 연령.

전기 자동차는 지난 몇 세기 동안 길고 구불구불한 길을 달려왔을지 모르지만 21세기는 마침내 정상에 오를 것처럼 보이기 시작했습니다.

모든 새 자동차가 언제 전기 자동차가 될 수 있습니까?