Pojazd elektryczny

Historia

Nie jest jasne, kto był pierwszym wynalazcą, ale Ányos Jedlik z Węgier zbudował w 1828 r. mały model działającego samochodu elektrycznego. W latach 30-tych XIX wieku Robert Anderson ze Szkocji, profesor Stratingh z Holandii i Thomas Davenport, kowal z Vermont, zbudowali pojazdy elektryczne. Davenport jest uważany za wynalazcę silnika elektrycznego na prąd stały. W 1865 r. Gaston Plante z Francji stworzył lepszą baterię. W 1886 r. wynalazca Frank Sprague z Connecticut wprowadził istotne zmiany w silniku elektrycznym.

Wielka Brytania i Francja były wczesnymi liderami w produkcji lepszych samochodów elektrycznych. Zainteresowanie samochodem elektrycznym w Stanach Zjednoczonych wzrosło po 1891 roku, kiedy to A. L. Ryker zbudował trójkołowy samochód elektryczny, a William Morrison sześcioosobowy wagon.

Lata 1899 i 1900 były najlepszymi latami dla samochodów elektrycznych w Ameryce, ponieważ wyprzedały one wszystkie inne typy samochodów (parowe, benzynowe i diesle). Jednym z przykładów był Phaeton z 1902 roku, zbudowany przez Woods Motor Vehicle Company z Chicago, który miał zasięg 18 mil, maksymalną prędkość 14 mil na godzinę i kosztował 2000 dolarów. (W tamtych czasach istniało niewiele dobrych dróg między miastami, więc większość jazdy odbywała się na krótkich dystansach). Samochody elektryczne mogły jechać tak daleko, jak samochody napędzane parą i nie potrzebowały 30-40 minut, aby ruszyć. Silniki benzynowe były śmierdzące i hałaśliwe.

Ale potem silnik spalinowy (który używał benzyny i oleju napędowego) zostały znacznie ulepszone, a samochody, które używały tych silników może przejść znacznie dalej i szybciej niż inne samochody.

Niektórzy ludzie zrobiliby samochody elektryczne w swoich garażach, wyjmując silnik i wkładając silnik elektryczny i baterie, ale przez długi czas, żadna duża firma samochodowa nie zrobiła samochodu elektrycznego. Dopiero w późnych latach 90-tych duże firmy samochodowe zaczęły ponownie produkować samochody elektryczne. Najsłynniejszym z nich był EV-1 wyprodukowany przez GM. Obecnie rośnie zainteresowanie pojazdami na paliwa alternatywne.

Przewoźnik wiejski w automobilu przy skrzynkach pocztowych, ok. 1910 r.


General Motors EV-1 (pojazd elektryczny - 1)

Rodzaje pojazdów elektrycznych

Samochody z napędem wyłącznie elektrycznym

Te typy samochodów nie mają żadnego rodzaju silnika spalinowego, ale są napędzane w całości za pomocą silników elektrycznych, który dostaje swoją moc na różne sposoby inne niż silnik.

• Ogniwo paliwowe wytwarza energię elektryczną z wodoru. Wodór jest bardzo powszechny, ale trudny do przechowywania. Może być wytwarzany z wody, ale zazwyczaj jest wytwarzany z gazu ziemnego. Samochody te są bardzo rzadkie, ponieważ nie ma zbyt wielu miejsc, gdzie można zatankować wodór, a więc niewiele ich powstaje. Jedną z niewielu firm, która produkuje samochody na ogniwa paliwowe jest Toyota, która ma model Mirai.
• Ogniwo słoneczne przechowuje energię słoneczną jako elektryczność, dzięki której samochód może jechać. Jednak światło słoneczne padające na samochód solarny nie wystarcza, aby pełnowymiarowy samochód poruszał się bardzo szybko i nie może pracować w nocy, chyba że magazynuje gdzieś energię. Każdego roku organizowany jest konkurs, aby sprawdzić, kto może stworzyć samochód, który pojedzie najdalej, korzystając wyłącznie z energii słonecznej.
• Pojazd akumulatorowo-elektryczny (BEV) przechowuje energię elektryczną w dużym akumulatorze wewnątrz samochodu. Akumulatory pobierają energię z sieci elektrycznej na zewnątrz samochodu, zazwyczaj z gniazdka elektrycznego, takiego jak w domu. Jest to najczęściej spotykany obecnie rodzaj samochodu elektrycznego. Wiele rządów na całym świecie zachęca miejsca publiczne do instalowania stacji ładowania, które mają wtyczkę, która może naładować większość typów samochodów typu plug-in. Firmy produkujące samochody BEV to między innymi Nissan, który ma model Leaf, oraz Mitsubishi Motors, które produkuje model i-miEV. Amerykańska firma Tesla jest znana z produkcji samochodów BEV, które ładują się bardzo szybko, takich jak Roadster (samochód sportowy), a ostatnio Model S.

Samochody hybrydowe

Hybryda to połączenie dwóch rzeczy. W tym przypadku jest to silnik elektryczny i inny rodzaj napędu, taki jak silnik. Z tego powodu, pojazdy hybrydowe nie są prawdziwymi pojazdami elektrycznymi.

• Hybrydowy pojazd elektryczny (HEV) posiada zarówno silnik spalinowy, jak i silnik elektryczny, który napędza koła. Zazwyczaj silnik elektryczny jest używany podczas poruszania się z niską prędkością, a moc silnika spalinowego jest wykorzystywana, gdy samochód jedzie szybciej. Silnik uzyskać jego moc z benzyny, oleju napędowego, lub innego rodzaju paliwa, i może generować energię elektryczną, która jest przechowywana w akumulatorach, aby być używane później z silnikiem elektrycznym. Akumulator jest znacznie mniejszy niż w przypadku pojazdu z napędem elektrycznym i nawet jeśli pojazd może jechać bez uruchamiania silnika gazowego, nie może jechać bardzo daleko, zanim akumulator nie wyczerpie energii i silnik gazowy musi zostać uruchomiony. Toyota Prius jest najlepiej sprzedającym się modelem HEV wszech czasów, ale wiele innych firm na całym świecie, takich jak Honda (z modelem Clarity), BMW (z modelem i3) i Ford (z modelem Focus) również produkuje samochody hybrydowe, a niektóre z nich, takie jak Honda Civic i Toyota Camry, występują zarówno w wersji gazowej, jak i hybrydowej. Wersja hybrydowa jest zazwyczaj droższa, ponieważ składa się z większej liczby części.
• Hybrydowy pojazd elektryczny typu plug-in (PHEV) jest podobny do zwykłego hybrydowego pojazdu elektrycznego, ponieważ posiada zarówno silnik spalinowy, jak i elektryczny. Różnica polega na tym, że PHEV ma większy akumulator, który może być ładowany za pomocą wtyczki z gniazdka, tak jak w przypadku pojazdów akumulatorowo-elektrycznych. Dzięki temu samochód może pojechać dalej na samym napędzie elektrycznym niż HEV, zanim trzeba będzie użyć silnika gazowego. Jednak bateria jest nadal dość mała, co oznacza, że PHEV najczęściej nie dojeżdża tak daleko jak BEV na samym zasilaniu elektrycznym. Chevrolet Volt firmy General Motors i Sonata firmy Hyundai to tylko dwa przykłady hybryd plug-in, a Toyota produkuje również wersję plug-in swojego Priusa, podobnie jak Honda ze swoim Clarity.
• Ludzki elektryczny pojazd hybrydowy (HEHV), w swojej najprostszej formie, jest akumulatorem i silnikiem umieszczonym na rowerze. Twike jest pojazdem krytym, który może pomieścić dwie osoby. Można nim pedałować, zasilać go z akumulatora lub korzystać z obu tych źródeł.

Inne pojazdy

Istnieje wiele innych rodzajów pojazdów elektrycznych. Trolejbus (zwany również trolejbusem bezszynowych) zasilany jest napowietrznymi liniami elektrycznymi. Wiele pociągów korzysta z systemu elektryfikacji kolei w celu dostarczenia energii. Kilka szybkich linii kolejowych wykorzystuje magnesy w torach do poruszania pociągów, w systemie zwanym "mag-lev" (lewitacja magnetyczna). Istnieją elektryczne rowery i motocykle, a także niektóre trójkołowce, takie jak Corbin Motors Sparrow, który był również widziany w filmie Austina Powersa Goldmember.

Większość pociągów towarowych to pociągi spalinowo-elektryczne. Lokomotywa posiada silnik Diesla, który dostarcza energię elektryczną oraz silnik elektryczny, który wprawia koła w ruch obrotowy. W ostatnich latach pojawiły się jednak autobusy i pociągi, które przechowują energię w akumulatorach lub korzystają z innych źródeł, takich jak ogniwa paliwowe. Tego typu pojazdy nie potrzebują przewodów.

Corbin Motors Sparrow


Tesla Roadster


Kolejka elektryczna Metra

Zalety i wady

Zalety: Pojazdy te wykorzystują silnik elektryczny, więc są bardzo ciche, nie wydzielają zapachu i nie zanieczyszczają środowiska spalinami. Mogą być używane nawet w pomieszczeniach zamkniętych. Ropa naftowa do produkcji benzyny i oleju napędowego jest ograniczonym zasobem - nie wystarcza na zawsze i staje się coraz droższa. Jeśli energia elektryczna dla pojazdu akumulatorowo-elektrycznego pochodzi z odnawialnego źródła energii, takiego jak wiatrak, ogniwa słoneczne, energia geotermalna lub wodna, wówczas nie będzie on produkował tak wielu gazów powodujących globalne ocieplenie.

Wady: Akumulatory nie przechowują dużej ilości energii, są duże i ciężkie, więc pojazdy zwykle nie mogą pokonywać dużych odległości. Ładowanie akumulatora trwa długo, czasami wiele godzin. Dobre akumulatory mogą być bardzo drogie, a wszystkie akumulatory trzeba po pewnym czasie wymienić. Większość energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych pochodzi z węgla lub gazu ziemnego, więc pojazd elektryczny, który jest zasilany energią elektryczną z jednej z tych elektrowni, nadal będzie przyczyniał się do globalnego ocieplenia.