تاریخچه ماشین های الکتریکی در یک نگاه

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. در این مقاله با تاریخچه ماشین های الکتریکی آشنا می شوید. با ما همراه باشید!

چه خودروهای هیبریدی، پلاگین هیبریدی یا تمام برقی باشد، تقاضا برای خودروهای محرک الکتریکی با کاهش قیمت‌ها و مصرف‌کنندگان به دنبال راه‌هایی برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها در پمپ افزایش می‌یابد. در حال حاضر بیش از 3 درصد از فروش خودروهای جدید، فروش خودروهای الکتریکی تا سال 2020 به حدود 7 درصد یا 6. 6 میلیون در سال در سراسر جهان افزایش می یابد.

   تولد خودروی الکتریکی

مشخص کردن تاریخچه اختراع ماشین الکتریکی در یک کشور دشوار است. در عوض، این یک سری پیشرفت‌ها از باتری تا موتور الکتریکی در دهه 1800 بود که منجر به اولین وسیله نقلیه الکتریکی در جاده شد.
در اوایل قرن، مبتکرانی در مجارستان، هلند و ایالات متحده، از جمله آهنگری از ورمونت، شروع به بازی با مفهوم وسیله نقلیه باتری دار کردند و برخی از اولین خودروهای الکتریکی در مقیاس کوچک را ساختند. و در حالی که رابرت اندرسون، مخترع بریتانیایی، اولین کالسکه برقی خام را در همان زمان توسعه داد، تا نیمه دوم قرن نوزدهم بود که مخترعان فرانسوی و انگلیسی برخی از اولین خودروهای الکتریکی عملی را ساختند.

در اینجا در ایالات متحده، اولین خودروی الکتریکی موفق در حدود سال 1890 به لطف ویلیام موریسون، شیمیدانی که در د موین، آیووا زندگی می کرد، اولین کار خود را انجام داد. شش وسیله نقلیه مسافربری او که قادر به حداکثر سرعت 14 مایل در ساعت بود، کمی بیشتر از یک واگن برقی بود، اما به جلب توجه 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.

تاریخچه 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 با پیشرفت بیشتر آمریکایی ها، آنها به وسیله نقلیه موتوری تازه اختراع شده در نسخه های بخار، بنزینی یا برقی روی آوردند تا به آنجا بروند.

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 راه‌اندازی طولانی و گاهی تا 45 دقیقه در سرما دارند 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 وسایل نقلیه با موتورهای بنزینی نیز وارد بازار شدند. در حالی که خودروهای بنزینی وعده داده بودند، اما بدون عیب نبودند. آنها برای راندن دنده ها به تلاش دستی زیادی نیاز داشتند که کار آسانی نبود و باید با میل لنگ دستی شروع به کار می کردند و کار کردن 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 سایر 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 برقی آسان تر شد و بر محبوبیت آنها در همه اقشار جامعه افزوده شد.

همچنین بخوانید: تاریخچه ساخت باتری در ایران (از ابداع تا کنون)

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 ساخت، وسیله نقلیه ای که با برق و گاز کار می کند.

موتور 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.

با این حال، این مدل T تولید انبوه هنری فورد بود که ضربه ای به خودروی 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 باعث افزایش فروش خودروهای بنزینی شد.

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 خارج شوند و کاوش کنند. با کشف نفت خام تگزاس، گاز ارزان شد و به آسانی 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.

در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970 افزایش قیمت نفت و کمبود بنزین که با تحریم نفتی عربی در سال 1973 به اوج خود رسید، علاقه فزاینده ای به کاهش وابستگی ایالات متحده به نفت خارجی و یافتن منابع سوخت داخلی ایجاد کرد. کنگره قانون تحقیق، توسعه و نمایش خودروهای الکتریکی و هیبریدی در سال 1976 را 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 ماشین الکتریکی شهری را توسعه داد که در اولین سمپوزیوم آژانس حفاظت از محیط زیست در مورد توسعه سیستم های برق 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 در ماه در سال 1971 تبدیل شد، به ارتقای شهرت 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 که معمولاً با سرعت 45 مایل در ساعت بالا می رفتند و برد معمولی آنها قبل از نیاز به شارژ مجدد به 40 مایل محدود می شد.

همچنین بخوانید: راهکارهای کاهش مصرف سوخت خودرو

نگرانی های زیست محیطی وسایل نقلیه الکتریکی را به جلو می برد:

این بار دوباره به سمت دهه 1990 حرکت کنید. در 20 سال پس از خطوط طولانی گاز در دهه 1970، علاقه به وسایل نقلیه 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 اضافه 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 برقی اکنون به سرعت و عملکرد بسیار نزدیک‌تر به خودروهای بنزینی می‌رسند و بسیاری از آنها بردی معادل 60 مایل داشتند.

یکی از شناخته‌شده‌ترین خودروهای الکتریکی در این زمان، EV1 جنرال موتورز بود. 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 بالای تولید، EV1 هرگز از نظر تجاری قابل دوام نبود و جنرال موتورز در سال 2001 تولید آن را متوقف کرد.

با اقتصاد رو به رشد، طبقه متوسط ​​رو به رشد و قیمت پایین بنزین در اواخر دهه 1990، بسیاری از مصرف کنندگان نگران خودروهای 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 الکتریکی

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. .

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 سراسر جهان عرضه شد و با افراد مشهور به موفقیتی فوری دست یافت و به ارتقای شهرت خودرو کمک کرد. تویوتا برای واقعیت بخشیدن به پریوس، از باتری نیکل هیدرید فلزی استفاده کرد، فناوری که توسط تحقیقات وزارت انرژی پشتیبانی شد. از آن زمان، افزایش قیمت بنزین و نگرانی فزاینده در مورد آلودگی کربن به پریوس کمک کرد تا پرفروش‌ترین خودروی هیبریدی در سراسر جهان در دهه گذشته باشد.

رویداد دیگری که به تغییر شکل خودروهای الکتریکی کمک کرد، اعلامیه در سال 2006 بود که یک استارتاپ کوچک دره سیلیکونی تسلا موتورز شروع به تولید یک ماشین اسپورت الکتریکی لوکس می کند که با یک بار شارژ می تواند بیش از 200 مایل را طی کنددر سال 2010، تسلا وام 465 میلیون دلاری از دفتر برنامه های وام وزارت انرژی دریافت کرد که تسلا 9 سال زودتر بازپرداخت کرد تا یک کارخانه تولیدی در کالیفرنیا ایجاد کند. در مدت کوتاهی از آن زمان، تسلا تحسین گسترده ای را برای خودروهای خود به دست آورد و به بزرگترین کارفرمای صنعت خودرو در کالیفرنیا تبدیل شد.

اعلام تسلا و موفقیت متعاقب آن، بسیاری از خودروسازان بزرگ را برانگیخت تا کار بر روی خودروهای الکتریکی خود را تسریع بخشند. در اواخر سال 2010، شورلت و نیسان لیف در بازار ایالات متحده عرضه شداولین پلاگین هیبریدی موجود تجاری، ولت دارای یک موتور بنزینی است که پس از اتمام باتری، محرک الکتریکی آن را تکمیل می کند و به مصرف کنندگان این امکان را می دهد که در اکثر سفرها با برق و بنزین برای افزایش برد خودرو که اغلب به آن وسیله نقلیه الکتریکی باطری، وسیله نقلیه الکتریکی یا به اختصار فقط یک EV نامیده می شود به این معنی که فقط با موتور الکتریکی کار می کند.

طی چند سال آینده، دیگر خودروسازان شروع به عرضه وسایل نقلیه الکتریکی در ایالات متحده کردند. با این حال، مصرف کنندگان هنوز با یکی از مشکلات اولیه خودروهای الکتریکی مواجه بودند که در آن جا وسایل نقلیه خود را در حرکت شارژ کنند. از طریق قانون بازیابی، وزارت انرژی بیش از 115 میلیون دلار برای کمک به ایجاد زیرساخت شارژ سراسری سرمایه گذاری کرد و بیش از 18000 شارژر مسکونی، تجاری و عمومی را در سراسر کشور نصب کرد. خودروسازان و سایر مشاغل خصوصی نیز شارژرهای خود را در مکان‌های کلیدی در ایالات متحده نصب کردند و مجموع شارژرهای خودروهای برقی عمومی امروزی را به بیش از 8000 مکان مختلف با بیش از 20000 خروجی شارژ رساندند.

در همان زمان، فن‌آوری باتری جدید با پشتیبانی دفتر فناوری‌های خودروی وزارت انرژی شروع به ورود به بازار کرد و به بهبود خودروهای برقی کمک کرد. علاوه بر فناوری باتری تقریباً در تمام هیبریدهای نسل اول، تحقیقات وزارتخانه همچنین به توسعه فناوری باتری لیتیوم یون مورد استفاده در ولت کمک کرد.

اخیراً، سرمایه گذاری این وزارتخانه در تحقیق و توسعه باتری به کاهش 50 درصدی هزینه باتری خودروهای الکتریکی در چهار سال گذشته کمک کرده است، در حالی که به طور همزمان عملکرد باتری خودرو را بهبود می بخشد.
این به نوبه خود به کاهش هزینه های وسایل نقلیه الکتریکی کمک کرده و آنها را برای مصرف کنندگان مقرون به صرفه تر کرده است.

مصرف کنندگان در حال حاضر انتخاب های بیشتری نسبت به هر زمان دیگری برای خرید یک وسیله نقلیه الکتریکی دارند. امروزه 23 مدل برقی و 36 مدل هیبریدی در اندازه های مختلف از اسمارت ED دو سرنشین تا فورد سی مکس انرژی متوسط ​​تا شاسی بلند لوکس BMW i3 موجود است. با ادامه افزایش قیمت بنزین و کاهش قیمت خودروهای الکتریکی، خودروهای برقی با بیش از 234000 خودروی برقی برقی و 3. 3 میلیون خودروی هیبریدی در جاده ها در ایالات متحده امروز محبوبیت پیدا می کنند.

آینده خودروهای برقی

گفتن اینکه آینده خودروهای برقی به کجا خواهد رفت سخت است، 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 تبدیل کنیم، می‌توانیم وابستگی خود به نفت خارجی را تا 30 60 درصد کاهش دهیم، در حالی که آلودگی کربنی در بخش حمل‌ونقل را تا حدودی کاهش دهیم. 20 درصد.

برای کمک به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، در سال 2012 پرزیدنت اوباما طرح EV. Everywhere Grand Challenge را راه اندازی کرد که ابتکار وزارت انرژی است که بهترین و باهوش ترین دانشمندان، مهندسان و مشاغل آمریکایی را گرد هم می آورد تا تا سال 2022 خودروهای برقی را به اندازه خودروهای بنزینی امروزی مقرون به صرفه تر کند. در زمینه باتری، مرکز مشترک تحقیقات ذخیره انرژی وزارت در آزمایشگاه ملی آرگون در حال کار برای غلبه بر بزرگترین موانع علمی و فنی است که مانع از پیشرفت در مقیاس بزرگ باتری ها می شود.

آژانس انرژی پروژه های تحقیقاتی پیشرفته وزارت (ARPA E) در حال پیشرفت فن آوری های تغییر بازی است که می تواند 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 شوند.

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