Električna vozila: kratka zgodovina

Mislite, da so električna vozila modna muha 21. stoletja? Ne! EV ima zgodovino, ki sega skoraj dve stoletji.

Prva električna vozila so vrsto let delila cesto s konjsko in parno vprego, preden so se pojavili avtomobili na plin. in postajali vse bolj priljubljeni, saj sta jih napredek v tehnologiji baterij in vse večja razpoložljivost električne energije naredila vse bolj priročne delovati.

Široka razpoložljivost poceni plina v zgodnjem delu 20. stoletja je pomagala potisniti EV iz javne zavesti, vendar so različni proizvajalci avtomobilov skozi leta nadaljevali z delom na sorodni tehnologiji. Zahvaljujoč nadaljnjemu napredku v tehnologiji baterij in prizadevanju za nižje emisije iz vozil je bilo sodobno električno vozilo pripravljeno, da se ponovno pojavi na prelomu v 21. stoletje.

Prvi EV

Električna vozila so se v dveh stoletjih vozila po dolgi in vijugasti cesti. Težko je natančno določiti, kje se začne zgodovina električnih vozil, vendar se je osnovna ideja pokazala tik ob prvih elektromotorjih.

1828 - 1839

Madžarski fizik Anyos Jedlik je zaslužen za izdelavo nekaterih prvih praktičnih enosmernih motorjev 1827, do leta 1828 pa je uporabil enega od svojih zgodnjih elektromotorjev za izdelavo tega, kar bi lahko imenovali vzorčni električni avto.

Nekaj ​​časa med letoma 1832 in 1839 je škotski izumitelj Robert Anderson prišel na idejo o zgodnji električni kočiji. Podrobnosti so redke, vendar je zasnova trpela zaradi velike težave, ki je nekaj časa ni bilo mogoče rešiti: omejena moč baterije. Andersonov električni voziček je uporabljal baterije, ki jih ni mogoče polniti, kar je omejilo praktičnost takšnega vozila.

1859 - 1881

Leta 1859 je Francija prevzela vodilno vlogo pri razvoju EV. Svinčevo baterijo je v Franciji izumil Gaston Plante. Kasneje ga je leta 1881 izboljšal Camille Alphonse Faure, z leti pa ga je prilagodil in še izboljšal. Prihod svinčeve baterije je pomenil, da je bilo končno mogoče, da praktična električna vozila zapeljejo na cesto.

1890 - začetek 1900-ih

Gustave Trouve iz Francije je leta 1881 pokazal električni tricikel, medtem ko je Thomas Parker iz Anglije leta 1884 izdelal prvi serijski električni avtomobil, ki je podoben tradicionalni kočiji brez konj.

V Združenih državah je William Morrison leta 1890 razvil električni avtomobil, ki je bil sposoben prevažati šest potnikov in potovati z neverjetno hitrostjo 14 MPH. Le šest let pozneje je električno vozilo, ki ga je izdelalo podjetje Riker Electric Vehicle Company, zmagalo na dirki brez konjskih vpreg, ki je bila verjetno ena prvih zabeleženih avtomobilskih dirk v Združenih državah.

Priljubljenost električnih vozil je narasla proti koncu 19. stoletja in v začetku 20. stoletja. Proizvajali so manj hrupa kot zgodnja vozila na plinski pogon, zagotavljali so bolj gladko vožnjo in so bili pogosto videti kot lažji za vožnjo in upravljanje.

S pojavom učinkovitejših svinčevih baterij z večjimi zmogljivostmi za shranjevanje v poznih 1800-ih so se številni izumitelji v več državah odločili za ustvarjanje praktičnih električnih vozil.

V Londonu, Parizu in New Yorku so se pojavile flote električnih taksijev in celo Thomas Edison se je poskušal vključiti v igro v 1906 z razvojem alkalnih baterij, ki bi zagotavljale večjo zmogljivost in tehtale manj kot svinčeve baterije dan.

EV iz 20. stoletja

Električna vozila so ostala precej priljubljena na zori 20. stoletja. Približno ena tretjina vseh vozil na cesti je bila okoli leta 1900 električnih, vendar je ta priljubljenost z leti začela upadati. Kljub napredku v tehnologiji baterij sta razpoložljivost poceni bencina in pomanjkanje elektrike zunaj velikih mest pripomogla k povečanju priljubljenosti vozil na plin.

Zgodnja električna vozila po dosegu in hitrosti niso mogla slediti svojim plinskim sorodnikom; proizvajalci avtomobilov so do leta 1935 skoraj v celoti prešli na vozila na plin.

Avtomobilska industrija ni nikoli pozabila na električna vozila in raziskave baterij in drugih povezanih tehnologij so se tiho nadaljevale.

1959: Ključno leto

Izum oz MOSFET (polprevodnik) v Bell Labs leta 1959 velja za eno ključnih prelomnic v zgodovini sodobnih električnih vozil. To je pripeljalo do ustvarjanja močnostnega MOSFET-a s strani Hitachi, mikroprocesorjev in mikrokrmilnikov, ki so vsi bistveni sestavni deli sodobnih električnih vozil.

Za razliko od zgodnjih električnih vozil, ki so preprosto povezovala svinčevo baterijo z električnim motorjem, se sodobna električna vozila opirajo na tehnologije, kot je napajajo MOSFET in mikrokrmilnike, da iz na novo razvitih baterijskih tehnologij in električnega pogona iztisnejo vedno višje ravni učinkovitosti komponent.

1971 - 1996

Te novejše tehnologije baterij so v osemdesetih letih prejšnjega stoletja pripeljale do izuma litij-ionskih baterij, ki so zagotovile še en pomemben gradnik za sodobna električna vozila. Kjer so se prva električna vozila zanašala na neučinkovite in težke svinčeve baterije, je razvoj litij-ionskih baterij obljubljal lažjo in učinkovitejšo alternativo. Danes dve glavni tehnologiji baterij, ki jih uporabljajo električna vozila, NCA in NMC, temeljita na litij-ionskem.

Medtem ko so vse te raziskave v ozadju potekale, so se električna vozila pojavljala na številnih mestih skozi 20. stoletje. Lunar Roving Vehicle, znan tudi kot lunin voziček, je bilo električno vozilo in prvo vozilo s posadko, ki je bilo upravljano na Luni, ko se je leta 1971 zapeljalo po lunini pokrajini. V istem desetletju je Sebring-Vanguard s sedežem na Floridi prodal več kot 2000 svojih povsem električnih CitiCars, od katerih je vsak imel doseg od 50 do 60 milj.

Tudi drugi proizvajalci avtomobilov niso povsem pozabili na EV. Številni veliki proizvajalci avtomobilov so pokazali veliko konceptnih električnih vozil, ki niso nikoli prišla v proizvodnjo, kar je doseglo vrhunec z GM-ovim EV1. To povsem električno vozilo ni bilo nikoli prodano neposredno javnosti, vendar je bilo od leta 1996 na voljo za najem na omejenih trgih.

Električna vozila so se vrnila na ceste, tehnologija baterij pa je prav tako prišla do sodobnega časa.

Moderna EV

Zgodnji poskusi s sodobnimi električnimi vozili, kot je GM-jev EV1 sredi devetdesetih, so bili doseženi z srednjimi rezultati. Tehnologija je bila tik pred tem, a na poti je bilo kar nekaj kamnov spotike.

Vsi veliki proizvajalci avtomobilov so na obzorju videli električna vozila, vendar je bilo soglasje tik pred prelomom v 21. stoletje da tehnologija baterij še vedno ne bi bila dovolj napredna, da bi zagotovila dovolj dosega in zanesljivosti za nekaj desetletij minimalno.

1999 - 2001

Nenadoma so bile v letih 1999 in 2001 razvite tehnologije, ki bi to na koncu pretresle. Najprej je bila izumljena tehnologija baterij NCA, kmalu zatem pa je sledila tehnologija baterij MNC. Obe sta različici starejših litij-ionskih celic in obe bi nadaljevali s pogonom sodobnih električnih vozil.

Te izboljšane tehnologije baterij so ustvarile priložnosti za EV, ki jih je svet videl prej. Industrija je eksplodirala z novimi pogledi na električna vozila.

2003 - 2014

Tesla, ki jo je lansiral Elon Musk, se je na sceni pojavila leta 2003 kot startup, katerega cilj je ustvariti cenovno ugodno in praktično električno vozilo. Prototipi Tesla Roadsterja so bili razkriti leta 2006, prvi Roadsterji pa so bili kupcem dostavljeni leta 2008. Roadster, ki ga poganja baterijska tehnologija NCA, je imel doseg 244 milj, kar je bilo bistveno višje od prejšnjih povsem električnih vozil.

S Tesla električnimi vozili na cesti so temu kmalu sledili številni veliki proizvajalci avtomobilov. Mitsubishi je svoje električno vozilo iMiEV predstavil na Japonskem leta 2009, naslednje leto pa na drugih omejenih trgih, čeprav le za najem in ne za prodajo.

Nissan ni veliko zaostal z Nissanom Leafom, ki je leta 2010 zapeljal na ceste v ZDA in na Japonskem. Do leta 2014 je bilo na trgu v ZDA 23 različnih modelov električnih vozil. V naslednjem desetletju je vsak večji proizvajalec avtomobilov ponudil vsaj eno električno vozilo.

V Združenih državah je razvoj električnih vozil doživel veliko korist, ko je ameriško ministrstvo za energijo začelo vlagati v infrastrukturo. Med letoma 2009 in 2013 je ministrstvo za energetiko vložilo več kot 115 milijonov dolarjev za pomoč pri izgradnji infrastrukture za polnjenje električnih vozil po vsej državi.

S tem programom je bilo nameščenih več kot 18.000 polnilnih postaj, čeprav se z drugimi javnimi in zasebnimi pobudami gradnja polnilne infrastrukture nadaljuje še danes.

Prihodnost električnih vozil

Zgodovino električnih vozil je v veliki meri vodila tehnologija baterij in to se bo verjetno nadaljevalo tudi v prihodnosti, razen če bo prišla nova tehnologija, ki bi jih lahko učinkovito nadomestila. Ker skupni stroški baterij padajo in tehnologija še naprej napreduje, se bodo električna vozila verjetno ujemala z vozili na plin v smislu stroškov, dosega in drugih dejavnikov.

Ker se polnilna infrastruktura še naprej širi in se povečujejo hitrosti polnjenja, bo tudi vožnja EV na dolge razdalje bolj priročna. Možno je tudi, da bi tehnologije, kot so baterije z možnostjo vroče zamenjave, omogočile še hitrejše in enostavnejše "točenje goriva" vašega električnega avtomobila.

Ideja je, da namesto da bi se priključili in čakali, bi si lahko vzeli nekaj minut in zamenjali baterijo za novo. Druge tehnologije za shranjevanje energije, kot so gorivne celice z možnostjo vroče menjave, bi se lahko uporabljale, vendar so toliko manj učinkovite od sodobnih baterij, da se zdi malo verjetno.

2018 in naprej

Leta 2018 je število električnih vozil na cestah v ZDA prvič preseglo mejo milijona. Do leta 2020 se je to število povzpelo na 1,8 milijona. Rast na drugih lokacijah, kot sta Evropa in Kitajska, je bila še hitrejša.

Nadaljnji napredek v tehnologiji baterij in polnjenja, boljša infrastruktura za polnjenje in zakonodaja ciljanje na zmanjšane emisije vozil bo verjetno pomagalo, da bodo te številke v prihodnje še višje let.

Električna vozila so morda v zadnjih nekaj stoletjih potovala po dolgi in ovinkasti cesti, a 21. stoletje se začenja videti tako, da bodo končno končali na vrhu.