Introducidos hace más de 100 años, los automóviles eléctricos están experimentando un aumento en popularidad en la actualidad por muchas de las mismas razones por las que fueron populares al principio.
Ya sea híbrido, híbrido enchufable o totalmente eléctrico, la demanda de vehículos de propulsión eléctrica seguirá aumentando a medida que los precios bajen y los consumidores busquen formas de ahorrar dinero en el surtidor. Actualmente, más del 3 por ciento de las ventas de vehículos nuevos, las ventas de vehículos eléctricos podrían crecer a casi el 7 por ciento, o 6,6 millones por año, en todo el mundo para 2020, según un informe de Navigant Research.
Con esto creciente interés en los vehículos eléctricos, estamos analizando dónde ha estado esta tecnología y hacia dónde se dirige. Viaja en el tiempo con nosotros mientras exploramos la historia del automóvil eléctrico.
El nacimiento del vehículo eléctrico
Es difícil señalar la invención del automóvil eléctrico a un inventor o país. En cambio, fue una serie de avances, desde la batería hasta el motor eléctrico, en el siglo XIX lo que llevó al primer vehículo eléctrico en la carretera.
A principios de siglo, innovadores en Hungría , los Países Bajos y los Estados Unidos, incluido un herrero de Vermont, comenzaron a jugar con el concepto de un vehículo a batería y crearon algunos de los primeros autos eléctricos a pequeña escala. Y aunque Robert Anderson, un inventor británico, desarrolló el primer carro eléctrico tosco por esta misma época, no fue hasta la segunda mitad del siglo XIX que los inventores franceses e ingleses construyeron algunos de los primeros coches eléctricos prácticos.
Aquí en los EE. UU., El primer automóvil eléctrico exitoso hizo su debut alrededor de 1890 gracias a William Morrison, un químico que vivía en Des Moines, Iowa. Su vehículo de seis pasajeros capaz de alcanzar una velocidad máxima de 14 millas por hora era poco más que un vagón electrificado, pero ayudó a despertar el interés en los vehículos eléctricos.
Durante los próximos años, vehículos eléctricos de diferentes fabricantes de automóviles empezaron a aparecer en todo Estados Unidos. La ciudad de Nueva York incluso tenía una flota de más de 60 taxis eléctricos. En 1900, los coches eléctricos estaban en su apogeo, representando alrededor de un tercio de todos los vehículos en la carretera. Durante los siguientes 10 años, continuaron mostrando fuertes ventas.
El temprano ascenso y caída del automóvil eléctrico
Para comprender la popularidad de los vehículos eléctricos alrededor de 1900, también es importante comprender el desarrollo del vehículo personal y las demás opciones disponibles. A principios del siglo XX, el caballo seguía siendo el principal medio de transporte. Pero a medida que los estadounidenses se volvían más prósperos, recurrieron al vehículo de motor recién inventado, disponible en versiones de vapor, gasolina o eléctricas, para moverse.
El vapor era una fuente de energía probada y verdadera, habiendo demostrado ser confiable para alimentar fábricas y trenes. Algunos de los primeros vehículos autopropulsados a finales del siglo XVIII dependían del vapor; sin embargo, fue necesario hasta la década de 1870 para que la tecnología se arraigara en los automóviles. Parte de esto se debe a que el vapor no era muy práctico para los vehículos personales. Los vehículos de vapor requerían tiempos de puesta en marcha prolongados, a veces hasta 45 minutos en el frío, y debían rellenarse con agua, lo que limitaba su autonomía.
Cuando los vehículos eléctricos salieron al mercado, también lo hizo un nuevo tipo de vehículo, el automóvil de gasolina, gracias a las mejoras del motor de combustión interna en el siglo XIX. Si bien los autos de gasolina eran prometedores, no estaban exentos de fallas. Requerían mucho esfuerzo manual para conducir: cambiar de marcha no era una tarea fácil y debían arrancar con una manivela, lo que dificultaba su manejo para algunos. También eran ruidosos y su escape era desagradable.
Los coches eléctricos no presentaban ninguno de los problemas asociados con el vapor o la gasolina. Eran silenciosos, fáciles de conducir y no emitían un contaminante maloliente como los otros autos de la época. Los coches eléctricos se hicieron populares rápidamente entre los residentes urbanos, especialmente las mujeres. Eran perfectos para viajes cortos por la ciudad, y las malas condiciones de las carreteras fuera de las ciudades significaban que pocos coches de cualquier tipo podían aventurarse más lejos. A medida que más personas obtuvieron acceso a la electricidad en la década de 1910, se hizo más fácil cargar autos eléctricos, lo que aumentó su popularidad en todos los ámbitos de la vida (incluidos algunos de los «fabricantes de autos de gasolina más conocidos y prominentes» como un artículo del New York Times de 1911
Muchos innovadores en ese momento tomaron nota de la alta demanda del vehículo eléctrico, explorando formas de mejorar la tecnología. Por ejemplo, Ferdinand Porsche, fundador de la compañía de autos deportivos del mismo nombre, desarrolló un automóvil eléctrico llamado P1 en 1898. Casi al mismo tiempo, creó el primer automóvil eléctrico híbrido del mundo: un vehículo que funciona con electricidad y un motor de gas. Thomas Edison, uno de los inventores más prolíficos del mundo, pensó en los vehículos eléctricos eran la tecnología superior y trabajaron para construir una mejor batería para vehículos eléctricos.Incluso Henry Ford, que era amigo de Edison, se asoció con Edison para explorar opciones para un automóvil eléctrico de bajo costo en 1914, según Wired.
Sin embargo, fue el Modelo T producido en masa de Henry Ford el que trató un golpe al coche eléctrico. Introducido en 1908, el Modelo T hizo que los autos a gasolina estuvieran ampliamente disponibles y asequibles. Para 1912, el automóvil de gasolina costaba solo $ 650, mientras que un roadster eléctrico se vendía por $ 1,750. Ese mismo año, Charles Kettering introdujo el motor de arranque eléctrico, eliminando la necesidad de la manivela y dando lugar a más ventas de vehículos a gasolina.
Otros desarrollos también contribuyeron al declive del vehículo eléctrico. En la década de 1920, EE. UU. Tenía un mejor sistema de carreteras que conectaban ciudades, y los estadounidenses querían salir y explorar. Con el descubrimiento del petróleo crudo de Texas, el gas se volvió barato y fácilmente disponible para los estadounidenses rurales, y comenzaron a aparecer estaciones de servicio en todo el país. En comparación, muy pocos estadounidenses fuera de las ciudades tenían electricidad en ese momento. Al final, los vehículos eléctricos prácticamente desaparecieron en 1935.
La escasez de gasolina despierta interés en los vehículos eléctricos
Durante los próximos 30 años, los vehículos eléctricos entraron en una especie de edad oscura con poco avance en la tecnología. La gasolina barata y abundante y la mejora continua del motor de combustión interna obstaculizaron la demanda de vehículos de combustible alternativo.
Avance rápido hasta finales de la década de 1960 y principios de la de 1970. El aumento de los precios del petróleo y la escasez de gasolina, que alcanzó su punto máximo con el Embargo Árabe del Petróleo de 1973, creó un interés creciente en reducir la dependencia de Estados Unidos del petróleo extranjero y encontrar fuentes de combustible locales. El Congreso tomó nota y aprobó la Ley de Investigación, Desarrollo y Demostración de Vehículos Eléctricos e Híbridos de 1976, que autoriza al Departamento de Energía a respaldar la investigación y el desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos.
Por esta época, muchos grandes y los pequeños fabricantes de automóviles comenzaron a explorar opciones para vehículos de combustible alternativo, incluidos los automóviles eléctricos. Por ejemplo, General Motors desarrolló un prototipo para un automóvil eléctrico urbano que exhibió en el primer simposio de la Agencia de Protección Ambiental sobre el Desarrollo de Sistemas de Energía de Baja Contaminación en 1973, y la American Motor Company produjo jeeps eléctricos de reparto que el Servicio Postal de los Estados Unidos utilizó en un Programa de prueba de 1975. Incluso la NASA ayudó a elevar el perfil del vehículo eléctrico cuando su vehículo eléctrico Lunar se convirtió en el primer vehículo tripulado en conducir en la Luna en 1971.
Sin embargo, los vehículos desarrollados y producidos en la década de 1970 aún adolecían de inconvenientes en comparación con a los coches de gasolina. Los vehículos eléctricos durante este tiempo tenían un rendimiento limitado, generalmente superando las velocidades de 45 millas por hora, y su alcance típico se limitaba a 40 millas antes de necesitar una recarga.
La preocupación ambiental impulsa a los vehículos eléctricos hacia adelante
Avance rápido de nuevo, esta vez hasta la década de 1990. En los 20 años transcurridos desde las largas colas de gas de la década de 1970, el interés por los vehículos eléctricos en su mayor parte había disminuido. Pero las nuevas regulaciones federales y estatales comienzan a cambiar las cosas. La aprobación de la Enmienda de la Ley de Aire Limpio de 1990 y la Ley de Política Energética de 1992, además de las nuevas regulaciones de emisiones de transporte emitidas por la Junta de Recursos del Aire de California, ayudó a crear un interés renovado en los vehículos eléctricos en los EE. UU.
Durante esta vez, los fabricantes de automóviles comenzaron a modificar algunos de sus modelos de vehículos populares en vehículos eléctricos. Esto significó que los vehículos eléctricos ahora alcanzaban velocidades y rendimiento mucho más cercanos a los vehículos a gasolina, y muchos de ellos tenían un alcance de 60 millas.
Uno de los autos eléctricos más conocidos durante este tiempo fue el de GM. EV1, un automóvil que apareció en gran medida en el documental de 2006 Who Killed the Electric Car? En lugar de modificar un vehículo existente, GM diseñó y desarrolló el EV1 desde cero. Con un alcance de 80 millas y la capacidad de acelerar de 0 a 50 millas por hora en solo siete segundos, el EV1 rápidamente ganó un culto de seguidores. Pero debido a los altos costos de producción, el EV1 nunca fue comercialmente viable y GM lo descontinuó en 2001.
Con una economía en auge, una clase media en crecimiento y bajos precios de la gasolina a fines de la década de 1990, muchos consumidores no lo hicieron. No se preocupe por los vehículos de bajo consumo de combustible. Aunque no había mucha atención pública a los vehículos eléctricos en este momento, entre bastidores, los científicos e ingenieros, apoyados por el Departamento de Energía, estaban trabajando para mejorar la tecnología de los vehículos eléctricos, incluidas las baterías.
Un nuevo comienzo para los coches eléctricos
Si bien todos los arranques y paradas de la industria de los vehículos eléctricos en la segunda mitad del siglo XX ayudaron a mostrar al mundo la promesa de la tecnología, el verdadero renacimiento del vehículo eléctrico no lo hizo. No sucederá hasta principios del siglo XXI. Dependiendo de a quién le pregunte, fue uno de los dos eventos que despertaron el interés que vemos hoy en los vehículos eléctricos.
El primer punto de inflexión que muchos han sugerido fue la introducción del Toyota Prius. Lanzado en Japón en 1997, el Prius se convirtió en el primer vehículo eléctrico híbrido producido en serie del mundo. En 2000, el Prius se lanzó en todo el mundo y se convirtió en un éxito instantáneo entre las celebridades, lo que ayudó a elevar el perfil del automóvil. Para hacer realidad el Prius, Toyota utilizó una batería de hidruro metálico de níquel, una tecnología que fue apoyada por la investigación del Departamento de Energía. Desde entonces, el aumento de los precios de la gasolina y la creciente preocupación por la contaminación por carbono han contribuido a que el Prius sea el híbrido más vendido en todo el mundo durante la última década.
(Nota histórica: antes de que el Prius pudiera introducirse en los EE. UU., Honda lanzó el híbrido Insight en 1999, convirtiéndolo en el primer híbrido vendido en los EE. UU. desde principios de la década de 1900).
El otro evento que ayudó a remodelar los vehículos eléctricos fue el anuncio en 2006 de que una pequeña empresa emergente de Silicon Valley, Tesla Motors, comenzaría a producir un automóvil deportivo eléctrico de lujo que podría recorrer más de 200 millas con una sola carga. En 2010, Tesla recibió un préstamo de $ 465 millones de la Oficina de Programas de Préstamos del Departamento de Energía, un préstamo que Tesla pagó nueve años antes, para establecer una planta de fabricación en California. En el corto tiempo transcurrido desde entonces, Tesla ha ganado un gran reconocimiento por sus autos y se ha convertido en el mayor empleador de la industria automotriz en California.
El anuncio de Tesla y el éxito posterior impulsaron a muchos grandes fabricantes de automóviles a acelerar el trabajo en sus propios vehículos eléctricos. . A finales de 2010, el Chevy Volt y el Nissan LEAF se lanzaron al mercado estadounidense. El Volt, el primer híbrido enchufable disponible comercialmente, tiene un motor de gasolina que complementa su propulsión eléctrica una vez que se agota la batería, lo que permite a los consumidores conducir con electricidad en la mayoría de los viajes y con gasolina para ampliar la autonomía del vehículo. En comparación, el LEAF es un vehículo completamente eléctrico (a menudo llamado vehículo eléctrico de batería, vehículo eléctrico o simplemente EV para abreviar), lo que significa que solo funciona con un motor eléctrico.
Más de En los próximos años, otros fabricantes de automóviles comenzaron a lanzar vehículos eléctricos en los EE. UU. Sin embargo, los consumidores todavía se enfrentaban a uno de los primeros problemas del vehículo eléctrico: dónde cargar sus vehículos sobre la marcha. A través de la Ley de Recuperación, el Departamento de Energía invirtió más de $ 115 millones para ayudar a construir una infraestructura de carga a nivel nacional, instalando más de 18,000 cargadores residenciales, comerciales y públicos en todo el país. Los fabricantes de automóviles y otras empresas privadas también instalaron sus propios cargadores en ubicaciones clave en los EE. UU., Lo que llevó el total de cargadores de vehículos eléctricos públicos de hoy a más de 8,000 ubicaciones diferentes con más de 20,000 puntos de carga.
Al mismo tiempo, La nueva tecnología de baterías, respaldada por la Oficina de Tecnologías de Vehículos del Departamento de Energía, comenzó a llegar al mercado, lo que ayudó a mejorar la autonomía de un vehículo eléctrico enchufable. Además de la tecnología de batería en casi todos los híbridos de primera generación, la investigación del Departamento también ayudó a desarrollar la tecnología de batería de iones de litio utilizada en el Volt. Más recientemente, la inversión del Departamento en investigación y desarrollo de baterías ha ayudado a reducir los costos de las baterías de vehículos eléctricos en un 50 por ciento en los últimos cuatro años, al tiempo que ha mejorado el rendimiento de las baterías del vehículo (es decir, su potencia, energía y durabilidad). Esto a su vez ha ayudado reducir los costos de los vehículos eléctricos, haciéndolos más asequibles para los consumidores.
Los consumidores ahora tienen más opciones que nunca cuando se trata de comprar un vehículo eléctrico. Hoy en día, hay 23 modelos eléctricos enchufables y 36 híbridos disponible en una variedad de tamaños, desde el Smart ED para dos pasajeros hasta el Ford C-Max Energi mediano y el SUV de lujo BMW i3. A medida que los precios de la gasolina continúan aumentando y los precios de los vehículos eléctricos continúan bajando, los vehículos eléctricos están ganando en popularidad, con más de 234.000 vehículos eléctricos enchufables y 3,3 millones de híbridos en las carreteras de EE. UU. en la actualidad.
El futuro de los coches eléctricos
Es difícil saber dónde futuro tomará eléctrico v vehículos, pero está claro que tienen un gran potencial para crear un futuro más sostenible. Si hiciéramos la transición de todos los vehículos ligeros en los EE. UU. A vehículos híbridos o eléctricos enchufables utilizando nuestra combinación de tecnología actual, podríamos reducir nuestra dependencia del petróleo extranjero en un 30-60 por ciento, mientras reducimos la contaminación de carbono del sector del transporte al hasta un 20 por ciento.
Para ayudar a alcanzar estos ahorros de emisiones, en 2012 el presidente Obama lanzó el EV Everywhere Grand Challenge, una iniciativa del Departamento de Energía que reúne a los mejores y más brillantes científicos, ingenieros y empresas de Estados Unidos para hacer Los vehículos eléctricos enchufables serán más asequibles que los vehículos de gasolina actuales para 2022.En el frente de las baterías, el Centro Conjunto para la Investigación del Almacenamiento de Energía del Departamento en el Laboratorio Nacional de Argonne está trabajando para superar las mayores barreras científicas y técnicas que impiden mejoras a gran escala de las baterías.
Y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento -Energy (ARPA-E) está avanzando en tecnologías revolucionarias que podrían alterar nuestra forma de pensar sobre los vehículos eléctricos. Desde invertir en nuevos tipos de baterías que podrían ir más allá con una sola carga hasta alternativas rentables a los materiales críticos para los motores eléctricos, los proyectos de ARPA-E podrían transformar los vehículos eléctricos.
Al final, solo el tiempo dirá qué tomarán los vehículos eléctricos de carretera en el futuro.
¿Cuál es la diferencia?
- Un vehículo eléctrico híbrido (o HEV para abreviar) es un vehículo sin capacidad para enchufar pero que tiene un sistema de propulsión eléctrica y batería . Su energía motriz proviene únicamente del combustible líquido. Conozca la historia del híbrido, desde el primero del mundo hasta el más vendido del mundo.
- Un vehículo eléctrico híbrido enchufable (también llamado PHEV) es un vehículo con enchufe. -en capacidad, y puede usar energía para conducir ya sea de su batería o de combustible líquido. Lea sobre el primer híbrido enchufable disponible comercialmente.
- Un vehículo completamente eléctrico (a menudo llamado vehículo eléctrico de batería, vehículo eléctrico o EV o AEV para abreviar) es un vehículo que obtiene su energía para conducir completamente de su batería y debe estar enchufado para recargar. Explore la evolución del vehículo eléctrico, que abarca todo, desde su popularidad inicial hasta la Edad Media hasta su renacimiento actual.
- Un vehículo eléctrico enchufable (o PEV) es cualquier vehículo que se pueda enchufar (ya sea un híbrido enchufable o un vehículo totalmente eléctrico). Descubra cómo los vehículos eléctricos enchufables pueden ayudarnos a crear un futuro más sostenible.