خودروهای برقی که بیش از 100 سال پیش معرفی شدند، امروزه به همان دلایلی که برای اولین بار محبوب بودند، محبوبیت خود را افزایش می دهند.

چه خودروهای هیبریدی، پلاگین هیبریدی یا تمام الکتریکی، تقاضا برای وسایل نقلیه الکتریکی محرکه همچنان با کاهش قیمت ها رو به افزایش خواهد بود و مصرف کنندگان به دنبال راه هایی برای صرفه جویی در هزینه پمپ می گردند. بر اساس گزارش Navigant Research، در حال حاضر بیش از 3 درصد از فروش خودروهای جدید، فروش خودروهای برقی می تواند تا سال 2020 به حدود 7 درصد – یا 6.6 میلیون در سال – در سراسر جهان افزایش یابد.

با این علاقه رو به رشد به وسایل نقلیه الکتریکی، ما نگاهی به این می‌اندازیم که این فناوری کجا بوده و به کجا می‌رود. با ما در زمان به عقب سفر کنید و تاریخچه ماشین های الکتریکی را بررسی می کنیم.

تولد اولین خودروی الکتریکی

مشخص کردن اختراع ماشین الکتریکی در یک مخترع یا کشور دشوار است. در عوض، این یک سری پیشرفت‌ها – از باتری گرفته تا موتور الکتریکی – در دهه 1800 بود که به اولین وسیله نقلیه الکتریکی در جاده‌ها منجر شد.

در اوایل قرن، مبتکران در مجارستان، هلند و ایالات متحده – از جمله آهنگری از ورمونت – شروع به بازی با مفهوم وسیله نقلیه با باتری کردند و برخی از اولین خودروهای الکتریکی در مقیاس کوچک را ساختند. و در حالی که رابرت اندرسون، مخترع بریتانیایی، اولین کالسکه الکتریکی خام را در همان زمان توسعه داد، تا نیمه دوم قرن نوزدهم بود که مخترعان فرانسوی و انگلیسی برخی از اولین خودروهای الکتریکی کاربردی را ساختند.

در اینجا در ایالات متحده، اولین خودروی الکتریکی موفق در حدود سال 1890 به لطف ویلیام موریسون، شیمیدانی که در آیووا زندگی می کرد، شروع به کار کرد. وسیله نقلیه شش سرنشین او که قادر به حداکثر سرعت 14 مایل در ساعت بود، کمی بیشتر از یک واگن برقی بود، اما به افزایش علاقه به وسایل نقلیه الکتریکی کمک کرد.

طی چند سال بعد، وسایل نقلیه الکتریکی از خودروسازان مختلف در سراسر شهر نیویورک ایالات متحده ظاهر شد و حتی ناوگانی متشکل از 60 تاکسی برقی داشت. تا سال 1900، خودروهای برقی در اوج خود بودند و حدود یک سوم کل وسایل نقلیه در جاده ها را تشکیل می دادند. در طول 10 سال بعد، آنها همچنان به فروش قوی خود ادامه دادند.

ظهور و سقوط اولیه ماشین الکتریکی

برای درک محبوبیت وسایل نقلیه الکتریکی در حدود سال 1900، درک توسعه وسیله نقلیه شخصی و سایر گزینه های موجود نیز مهم است. در آغاز قرن بیستم، اسب هنوز وسیله اصلی حمل و نقل بود. اما وقتی آمریکایی‌ها مرفه‌تر شدند، آنها به وسیله نقلیه موتوری تازه اختراع شده – که در نسخه‌های بخار، بنزینی یا برقی موجود است- روی آوردند تا به آنجا رفت و آمد کنند.

بخار یک منبع انرژی آزمایش شده و واقعی بود که برای نیرو دادن به کارخانه ها و قطارها قابل اعتماد بود. برخی از اولین وسایل نقلیه خودکششی در اواخر دهه 1700 به بخار متکی بودند. با این حال تا دهه 1870 طول کشید تا این فناوری در خودروها جا بیفتد. بخشی از این امر به این دلیل است که بخار برای وسایل نقلیه شخصی خیلی کاربردی نبود. وسایل نقلیه بخار نیاز به زمان راه اندازی طولانی دارند – گاهی اوقات تا 45 دقیقه در سرما – و باید دوباره با آب پر شوند و برد آنها محدود شود.

همانطور که وسایل نقلیه الکتریکی وارد بازار شدند، به لطف بهبود موتور احتراق داخلی در دهه 1800، نوع جدیدی از وسیله نقلیه – خودروهای بنزینی – نیز وارد بازار شدند. در حالی که خودروهای بنزینی وعده داده بودند، اما بدون عیب نبودند. آنها برای راندن به تلاش دستی زیادی نیاز داشتند — تعویض دنده ها کار آسانی نبود و باید با میل لنگ دستی شروع به کار می کردند و کار با آنها را برای برخی دشوار می کرد. آنها همچنین پر سر و صدا بودند و اگزوز آنها ناخوشایند بود.

خودروهای برقی هیچ یک از مشکلات مربوط به بخار یا بنزین را نداشتند. آن‌ها ساکت بودند، به راحتی رانندگی می‌کردند و مانند دیگر خودروهای آن زمان، آلاینده‌ای متصاعد نمی‌کردند. خودروهای برقی به سرعت در میان ساکنان شهری – به ویژه زنان – محبوب شدند. آنها برای سفرهای کوتاه در اطراف شهر عالی بودند، و شرایط نامناسب جاده در خارج از شهرها به این معنی بود که تعداد کمی از اتومبیل‌ها از هر نوع می‌توانستند دورتر حرکت کنند. همانطور که در دهه 1910 افراد بیشتری به برق دسترسی پیدا کردند، شارژ ماشین های الکتریکی آسان تر شد و بر محبوبیت آنها در همه اقشار جامعه افزوده شد (از جمله برخی از “معروف ترین و برجسته ترین سازندگان خودروهای بنزینی” به عنوان مقاله ای در نیویورک تایمز در سال 1911. با اشاره به).

بسیاری از مبتکران در آن زمان به تقاضای بالای خودروهای الکتریکی توجه کردند و راه‌هایی را برای بهبود این فناوری بررسی کردند. به عنوان مثال، فردیناند پورشه، موسس شرکت خودروهای اسپورت به همین نام، در سال 1898 یک خودروی الکتریکی به نام P1 ساخت. تقریباً در همان زمان، او اولین خودروی الکتریکی هیبریدی جهان را ایجاد کرد – وسیله نقلیه ای که با برق و یک موتور گازی توماس ادیسون، یکی از پرکارترین مخترعان جهان، فکر می کرد وسایل نقلیه الکتریکی فناوری برتر هستند و برای ساخت باتری خودروهای الکتریکی بهتر تلاش کرد. به گزارش Wired، حتی هنری فورد که با ادیسون دوست بود، در سال 1914 با ادیسون همکاری کرد تا گزینه‌های یک خودروی الکتریکی ارزان قیمت را بررسی کند.

همچنین بخوانید : برق سه فاز

با این حال، این مدل T تولید انبوه هنری فورد بود که ضربه ای به ماشین الکتریکی وارد کرد. مدل T که در سال 1908 معرفی شد، خودروهای بنزینی را به طور گسترده در دسترس و مقرون به صرفه ساخت. تا سال 1912، قیمت خودروی بنزینی تنها 650 دلار بود، در حالی که یک رودستر برقی به قیمت 1750 دلار فروخته می شد. در همان سال، چارلز کترینگ استارت برقی را معرفی کرد که نیاز به میل لنگ دستی را از بین برد و فروش خودروهای بنزینی بیشتری را افزایش داد.

تحولات دیگری نیز به کاهش خودروهای الکتریکی کمک کرد. در دهه 1920، ایالات متحده سیستم بهتری از جاده‌های ارتباطی شهرها را داشت و آمریکایی‌ها می‌خواستند بیرون بروند و کاوش کنند. با کشف نفت خام تگزاس، گاز ارزان شد و به راحتی برای ساکنان روستایی آمریکا در دسترس قرار گرفت و پمپ بنزین ها در سرتاسر کشور شروع به کار کردند. در مقایسه، تعداد بسیار کمی از آمریکایی‌های خارج از شهرها در آن زمان برق داشتند. در پایان، وسایل نقلیه الکتریکی تا سال 1935 ناپدید شدند.

کمبود گاز باعث علاقه به خودروهای برقی شده است
طی حدود 30 سال آینده، وسایل نقلیه الکتریکی با پیشرفت اندکی در فناوری وارد نوعی عصر تاریک شدند. بنزین ارزان و فراوان و بهبود مستمر در موتور احتراق داخلی تقاضا برای خودروهای سوخت جایگزین را با مشکل مواجه کرد.

سریع به اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970 بروید. افزایش شدید قیمت نفت و کمبود بنزین – که با تحریم نفتی اعراب در سال 1973 به اوج خود رسید – باعث علاقه فزاینده ای به کاهش وابستگی ایالات متحده به نفت خارجی و یافتن منابع سوخت داخلی شد. کنگره قانون تحقیق، توسعه و نمایش خودروهای الکتریکی و هیبریدی را در سال 1976 مورد توجه قرار داد و به وزارت انرژی اجازه داد تا از تحقیق و توسعه در خودروهای الکتریکی و هیبریدی حمایت کند.

تقریباً در همان زمان، بسیاری از خودروسازان بزرگ و کوچک شروع به بررسی گزینه‌هایی برای خودروهای سوخت جایگزین، از جمله خودروهای الکتریکی کردند. به عنوان مثال، جنرال موتورز نمونه اولیه یک خودروی الکتریکی شهری را توسعه داد که در اولین سمپوزیوم آژانس حفاظت از محیط زیست در مورد توسعه سیستم های قدرت کم آلودگی در سال 1973 به نمایش گذاشت و شرکت موتور آمریکایی جیپ های تحویل الکتریکی تولید کرد که خدمات پستی ایالات متحده در برنامه آزمون 1975. حتی ناسا زمانی که ماه نورد برقی آن به اولین وسیله نقلیه سرنشین دار بر روی ماه در سال 1971 تبدیل شد، به معرفی خودروی الکتریکی کمک کرد.

با این حال، وسایل نقلیه توسعه یافته و تولید شده در دهه 1970 هنوز در مقایسه با خودروهای بنزینی دارای اشکالاتی هستند. خودروهای الکتریکی در این مدت عملکرد محدودی داشتند – معمولاً با سرعت 45 مایل در ساعت بالا می رفتند – و برد معمولی آنها قبل از نیاز به شارژ مجدد به 40 مایل محدود بود.

نگرانی های زیست محیطی وسایل نقلیه الکتریکی را به جلو می برد
دوباره سریع به جلو — این بار به دهه 1990. در 20 سال پس از خطوط طولانی گاز در دهه 1970، علاقه به خودروهای الکتریکی عمدتاً از بین رفته بود. اما مقررات جدید فدرال و ایالتی شروع به تغییر همه چیز می کند. تصویب اصلاحیه قانون هوای پاک در سال 1990 و قانون سیاست انرژی 1992 – به علاوه مقررات جدید انتشار گازهای گلخانه ای حمل و نقل صادر شده توسط هیئت منابع هوایی کالیفرنیا – به ایجاد علاقه مجدد به وسایل نقلیه الکتریکی در ایالات متحده کمک کرد.

در این مدت، خودروسازان شروع به تغییر برخی از مدل های خودروهای محبوب خود به خودروهای الکتریکی کردند. این بدان معناست که خودروهای الکتریکی اکنون به سرعت و عملکرد بسیار نزدیک‌تر به خودروهای بنزینی می‌رسند و بسیاری از آنها بردی معادل 60 مایل داشتند.

یکی از شناخته شده ترین خودروهای الکتریکی در این دوران، EV1 جنرال موتورز بود، خودرویی که به شدت در مستند سال 2006 چه کسی ماشین الکتریکی را کشت؟ جنرال موتورز به جای اصلاح یک وسیله نقلیه موجود، EV1 را از ابتدا طراحی و توسعه داد. EV1 با برد 80 مایل و توانایی شتاب 0 تا 50 مایل در ساعت تنها در هفت ثانیه، به سرعت طرفدارانی پیدا کرد. اما به دلیل هزینه های تولید بالا، EV1 هرگز از نظر تجاری قابل دوام نبود و جنرال موتورز در سال 2001 تولید آن را متوقف کرد.

همچنین بخوانید : بیست و چهارمین نمایشگاه بین المللی صنعت برق تهران

با اقتصاد رو به رشد، طبقه متوسط رو به رشد و قیمت پایین بنزین در اواخر دهه 1990، بسیاری از مصرف کنندگان نگران وسایل نقلیه کم مصرف نبودند. اگرچه در این زمان توجه عمومی زیادی به وسایل نقلیه الکتریکی وجود نداشت، در پشت صحنه، دانشمندان و مهندسان – با حمایت وزارت انرژی – در حال کار برای بهبود فناوری خودروهای الکتریکی از جمله باتری‌ها بودند.

شروعی جدید برای خودروهای برقی
در حالی که تمام شروع ها و توقف های صنعت خودروهای الکتریکی در نیمه دوم قرن بیستم به جهان کمک کرد تا نوید این فناوری را نشان دهد، احیای واقعی خودروهای الکتریکی تا حدود آغاز قرن بیست و یکم اتفاق نیفتاد. بسته به اینکه از چه کسی بپرسید، این یکی از دو رویدادی بود که علاقه‌ای را که امروزه در مورد خودروهای الکتریکی می‌بینیم، برانگیخت.

اولین نقطه عطفی که بسیاری پیشنهاد کرده اند، معرفی تویوتا پریوس بود. پریوس که در سال 1997 در ژاپن عرضه شد، اولین خودروی الکتریکی هیبریدی تولید انبوه در جهان شد. در سال 2000، پریوس در سرتاسر جهان عرضه شد و با افراد مشهور به موفقیتی فوری دست یافت و به ارتقاء حرفه ای کمک کرد.

کمبود گاز باعث علاقه به خودروهای برقی شده است

طی حدود 30 سال آینده، وسایل نقلیه الکتریکی با پیشرفت اندکی در فناوری وارد نوعی عصر تاریک شدند. بنزین ارزان و فراوان و بهبود مستمر در موتور احتراق داخلی تقاضا برای خودروهای سوخت جایگزین را با مشکل مواجه کرد.

همچنین بخوانید : پلی کربنات چیست

شروعی جدید برای خودروهای برقی

در حالی که تمام شروع ها و توقف های صنعت خودروهای الکتریکی در نیمه دوم قرن بیستم به جهان کمک کرد تا نوید این فناوری را نشان دهد، احیای واقعی خودروهای الکتریکی تا حدود آغاز قرن بیست و یکم اتفاق نیفتاد. بسته به اینکه از چه کسی بپرسید، این یکی از دو رویدادی بود که علاقه‌ای را که امروزه در مورد خودروهای الکتریکی می‌بینیم، برانگیخت.

آینده خودروهای برقی

به سختی می توان گفت که آینده خودروهای الکتریکی به کجا خواهد رفت، اما واضح است که آنها پتانسیل زیادی برای ایجاد آینده ای پایدارتر دارند. اگر همه خودروهای سبک در ایالات متحده را با استفاده از ترکیب فناوری فعلی خود به خودروهای هیبریدی یا برقی پلاگین تبدیل کنیم، می‌توانیم وابستگی خود به نفت خارجی را 30 تا 60 درصد کاهش دهیم و در عین حال آلودگی کربنی در بخش حمل و نقل را کاهش دهیم. به اندازه 20 درصد

برای کمک به دستیابی به این کاهش انتشار، در سال 2012، پرزیدنت اوباما، EV Everywhere Grand Challenge را راه‌اندازی کرد – ابتکار وزارت انرژی که بهترین و باهوش‌ترین دانشمندان، مهندسان و کسب‌وکارهای آمریکا را گرد هم می‌آورد تا وسایل نقلیه برقی متصل به برق را به اندازه خودروهای بنزینی امروزی مقرون به صرفه‌تر کند. وسایل نقلیه تا سال 2022. در بخش باتری، مرکز مشترک تحقیقات ذخیره انرژی وزارت در آزمایشگاه ملی آرگون در حال کار برای غلبه بر بزرگترین موانع علمی و فنی است که از پیشرفت در مقیاس بزرگ باتری ها جلوگیری می کند.

و آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته وزارت انرژی (ARPA-E) در حال پیشرفت فناوری‌های تغییردهنده بازی است که می‌تواند طرز فکر ما را نسبت به وسایل نقلیه الکتریکی تغییر دهد. پروژه‌های ARPA-E می‌توانند خودروهای الکتریکی را متحول کنند، از سرمایه‌گذاری در انواع جدیدی از باتری‌ها که می‌توانند با یک بار شارژ بیشتر پیش بروند تا جایگزین‌های مقرون‌به‌صرفه برای مواد حیاتی برای موتورهای الکتریکی.

در پایان، تنها زمان نشان خواهد داد که خودروهای برقی جاده ای در آینده چه مسیری را طی خواهند کرد.

تفاوت در چیست؟

خودروی الکتریکی هیبریدی (یا به اختصار HEV) خودرویی است که ظرفیت اتصال به برق را ندارد اما دارای سیستم محرک الکتریکی و باتری است. انرژی محرک آن فقط از سوخت مایع می آید. درباره تاریخچه هیبریدی بیاموزید — از اولین تا پرفروش ترین.
خودروی برقی هیبریدی پلاگین (همچنین PHEV نامیده می شود) خودرویی با قابلیت اتصال است و می تواند از انرژی برای رانندگی از باتری یا سوخت مایع خود استفاده کند. در مورد اولین پلاگین هیبریدی موجود تجاری بخوانید.
وسیله نقلیه تمام الکتریکی (که اغلب به آن وسیله نقلیه الکتریکی باطری، خودروی الکتریکی یا به اختصار EV یا AEV گفته می شود) وسیله نقلیه ای است که انرژی خود را برای رانندگی به طور کامل از باتری خود می گیرد و برای شارژ مجدد باید به برق وصل شود. سیر تکامل خودروهای الکتریکی را کاوش کنید و همه چیز را از محبوبیت اولیه تا قرون وسطی تا احیای آن امروز پوشش دهید.
خودروی برقی پلاگین (یا PEV) به هر وسیله نقلیه ای گفته می شود که بتوان آن را به برق وصل کرد (اعم از خودروی پلاگین هیبریدی یا تمام الکتریکی). بیاموزید که چگونه وسایل نقلیه برقی پلاگین می توانند به ما در ایجاد آینده ای پایدارتر کمک کنند.

مجله ایران الکتریک

اولین خودروی الکتریکی