Introdusert for mer enn 100 år siden, ser elektriske biler i dag i popularitet av mange av de samme grunnene til at de først var populære.
Enten det er en hybrid, plug-in hybrid eller helelektrisk, vil etterspørselen etter elektriske kjøretøyer fortsette å stige når prisene faller og forbrukerne ser etter måter å spare penger på pumpen. For tiden kan mer enn 3 prosent av salget av nye biler, salg av elektriske kjøretøyer vokse til nesten 7 prosent – eller 6,6 millioner per år – over hele verden innen 2020, ifølge en rapport fra Navigant Research.
Med dette økende interesse for elektriske kjøretøy, ser vi på hvor denne teknologien har vært og hvor den skal. Reis tilbake i tid med oss når vi utforsker elbilens historie.
Elbilens fødsel
Det er vanskelig å finne oppfinnelsen av elbilen til en oppfinner eller land. I stedet var det en rekke gjennombrudd – fra batteriet til den elektriske motoren – på 1800-tallet som førte til det første elektriske kjøretøyet på veien.
I begynnelsen av århundret var innovatører i Ungarn , Nederland og USA – inkludert en smed fra Vermont – begynte å leke med konseptet med et batteridrevet kjøretøy og skapte noen av de første småskala elektriske bilene. Og mens Robert Anderson, en britisk oppfinner, utviklet den første råelasten rundt samme tid, var det først i andre halvdel av 1800-tallet at franske og engelske oppfinnere bygde noen av de første praktiske elektriske bilene.
Her i USA debuterte den første vellykkede elbilen rundt 1890 takket være William Morrison, en kjemiker som bodde i Des Moines, Iowa. Hans seks-personers kjøretøy med en toppfart på 14 miles i timen var lite mer enn en elektrifisert vogn, men det hjalp til med å vekke interessen for elektriske kjøretøyer.
I løpet av de neste årene har elbiler fra forskjellige bilprodusenter. begynte å dukke opp over hele USA. New York City hadde til og med en flåte på mer enn 60 elektriske drosjer. I 1900 var elbilene i storhetstid, og utgjorde omtrent en tredjedel av alle kjøretøyene på veien. I løpet av de neste ti årene fortsatte de å vise et sterkt salg.
Elbilens tidlige oppgang og fall
For å forstå populariteten til elektriske kjøretøyer rundt 1900, er det også viktig å forstå utviklingen av det personlige kjøretøyet og de andre tilgjengelige alternativene. Ved begynnelsen av 1900-tallet var hesten fortsatt den viktigste transportmåten. Men etter hvert som amerikanerne ble mer velstående, vendte de seg mot det nylig oppfant motorvognet – tilgjengelig i damp-, bensin- eller elektrisk versjon – for å komme seg rundt.
Steam var en prøvd og sann energikilde, etter å ha vist seg pålitelig. for å drive fabrikker og tog. Noen av de første selvgående kjøretøyene på slutten av 1700-tallet stolte på damp; likevel tok det til 1870-tallet før teknologien tok tak i biler. En del av dette er fordi damp ikke var veldig praktisk for personbiler. Dampkjøretøy krevde lange oppstartstider – noen ganger opptil 45 minutter i kulden – og måtte fylles på med vann, noe som begrenset rekkevidden.
Da elektriske kjøretøy kom på markedet, gjorde det også en ny type kjøretøy – den bensindrevne bilen – takket være forbedringer av forbrenningsmotoren på 1800-tallet. Mens bensinbiler hadde løfter, var de ikke uten feil. De krevde mye manuell innsats for å kjøre – det var ingen enkel oppgave å bytte gir, og de måtte startes med en håndsveiv, noe som gjorde dem vanskelige for noen å betjene. De bråket også, og eksosen deres var ubehagelig.
Elbiler hadde ikke noe av problemene knyttet til damp eller bensin. De var stille, lette å kjøre og slapp ikke ut et stinkende forurensende stoff som de andre bilene i tiden. Elbiler ble raskt populære blant urbane innbyggere – spesielt kvinner. De var perfekte for korte turer rundt i byen, og dårlige veiforhold utenfor byene betydde at få biler av noe slag kunne dra lenger. Etter hvert som flere fikk tilgang til strøm på 1910-tallet, ble det lettere å lade elektriske biler, noe som økte deres popularitet med alle samfunnslag (inkludert noen av de «mest kjente og fremtredende produsentene av bensinbiler» som en artikkel fra New York Times fra 1911. påpekte).
Mange innovatører på det tidspunktet la merke til elbilens store etterspørsel, og utforsket måter å forbedre teknologien på. For eksempel utviklet Ferdinand Porsche, grunnlegger av sportsbilselskapet med samme navn, en elektrisk bil kalt P1 i 1898. Rundt samme tid skapte han verdens første hybridelektriske bil – et kjøretøy som drives av elektrisitet og en gassmotor. Thomas Edison, en av verdens mest produktive oppfinnere, tenkte elektriske kjøretøyer. var den overlegne teknologien og jobbet for å bygge et bedre elektrisk bilbatteri.Selv Henry Ford, som var venn med Edison, samarbeidet med Edison for å utforske alternativer for en billig elbil i 1914, ifølge Wired.
Likevel var det Henry Fords masseproduserte Model T som handlet om et slag mot elbilen. Introdusert i 1908 gjorde Model T bensindrevne biler allment tilgjengelige og rimelige. I 1912 kostet bensinbilen bare $ 650, mens en elektrisk roadster ble solgt for $ 1.750. Samme år introduserte Charles Kettering den elektriske starteren, eliminerte behovet for håndsveiv og ga opphav til mer salg av bensindrevne kjøretøy.
Annen utvikling bidro også til tilbakegangen til det elektriske kjøretøyet. På 1920-tallet hadde USA et bedre system med veier som forbinder byer, og amerikanere ønsket å komme seg ut og utforske. Med oppdagelsen av råolje fra Texas ble gass billig og lett tilgjengelig for landamerikanere, og bensinstasjoner begynte å dukke opp over hele landet. Til sammenligning hadde svært få amerikanere utenfor byene strøm på den tiden. Til slutt forsvant elektriske kjøretøy nesten 1935.
Mangel på gass vekker interesse for elektriske kjøretøyer
I løpet av de neste 30 årene gikk elektriske kjøretøy inn i en slags mørke tidsalder med liten fremgang i teknologien. Billig, rikelig bensin og fortsatt forbedring av forbrenningsmotoren hemmet etterspørselen etter kjøretøy med alternativt drivstoff.
Spol frem til slutten av 1960-tallet og begynnelsen av 1970-tallet. Økende oljepriser og bensinmangel – som toppet seg med Arab Oil Embargo fra 1973 – skapte en økende interesse for å senke USAs avhengighet av utenlandsk olje og finne hjemmelaget drivstoffkilder. Kongressen noterte seg og vedtok forsknings-, utviklings- og demonstrasjonsloven om elektriske og hybridbiler fra 1976, og autoriserte energiavdelingen til å støtte forskning og utvikling i elektriske og hybridbiler.
Rundt samme tid, mange store og små bilprodusenter begynte å utforske alternativer for kjøretøy med alternativt drivstoff, inkludert elektriske biler. General Motors utviklet for eksempel en prototype for en byelektrisk bil som den viste på Environmental Protection Agencys første symposium om utvikling av lav forurensningskraftsystemer i 1973, og American Motor Company produserte elektriske leveransejepper som United States Postal Service brukte i en 1975 testprogram. Selv NASA bidro til å heve profilen til det elektriske kjøretøyet da dets elektriske Lunar-rover ble det første bemannede kjøretøyet som kjørte på månen i 1971.
Likevel, kjøretøyene som ble utviklet og produsert på 1970-tallet, led fortsatt av ulemper sammenlignet til bensindrevne biler. Elbiler i løpet av denne tiden hadde begrenset ytelse – vanligvis toppet med hastigheter på 45 miles i timen – og deres typiske rekkevidde var begrenset til 40 miles før de måtte lades.
Miljøhensyn driver elektriske kjøretøy fremover
Spol fremover igjen – denne gangen til 1990-tallet. I de 20 årene siden de lange bensinlinjene på 1970-tallet hadde interessen for elektriske biler for det meste sunket. Men nye føderale og statlige forskrifter begynner å endre ting. Gjennomføringen av 1990 Clean Air Act Change og 1992 Energy Policy Act – pluss nye transportutslippsbestemmelser utstedt av California Air Resources Board – bidro til å skape en fornyet interesse for elektriske kjøretøyer i USA
Under denne gangen begynte bilprodusentene å endre noen av sine populære bilmodeller til elektriske biler. Dette betydde at elektriske biler nå oppnådde hastigheter og ytelse mye nærmere bensindrevne biler, og mange av dem hadde en rekkevidde på 60 miles.
En av de mest kjente elbilene i løpet av denne tiden var GMs EV1, en bil som var sterkt omtalt i 2006-dokumentaren Who Killed the Electric Car? I stedet for å modifisere et eksisterende kjøretøy, designet og utviklet GM EV1 fra grunnen av. Med en rekkevidde på 80 miles og muligheten til å akselerere fra 0 til 50 miles per time på bare syv sekunder, fikk EV1 raskt en kultfølelse. Men på grunn av høye produksjonskostnader, var EV1 aldri kommersielt levedyktig, og GM avviklet den i 2001.
Med en blomstrende økonomi, en voksende middelklasse og lave gasspriser på slutten av 1990-tallet, gjorde mange forbrukere det ikke. ikke bekymre deg for drivstoffeffektive kjøretøyer. Selv om det ikke var mye offentlig oppmerksomhet mot elektriske kjøretøyer på dette tidspunktet, bak kulissene, jobbet forskere og ingeniører – støttet av energidepartementet – for å forbedre teknologien for elektriske kjøretøyer, inkludert batterier.
En ny begynnelse for elbiler
Mens alle start og stopp for elbilindustrien i andre halvdel av det 20. århundre bidro til å vise verden løftet om teknologien, gjorde den sanne vekkelsen av det elektriske kjøretøyet ikke Det vil ikke skje før rundt begynnelsen av det 21. århundre. Avhengig av hvem du spør, var det en av to hendelser som utløste interessen vi ser i dag for elektriske kjøretøy.
Det første vendepunktet mange har foreslått, var introduksjonen av Toyota Prius. Prius ble utgitt i Japan i 1997 og ble verdens første masseproduserte hybridelektriske kjøretøy. I 2000 ble Prius utgitt over hele verden, og den ble en øyeblikkelig suksess med kjendiser og bidro til å heve profilen til bilen. For å gjøre Prius til virkelighet, brukte Toyota et nikkelmetallhydridbatteri – en teknologi som ble støttet av energidepartementets forskning. Siden da har økende bensinpriser og økende bekymring for karbonforurensning bidratt til å gjøre Prius til den mest solgte hybrid verden over det siste tiåret.
(Historisk fotnote: Før Prius kunne introduseres i USA, Honda lanserte Insight-hybrid i 1999, noe som gjorde den til den første hybrid som ble solgt i USA siden tidlig på 1900-tallet.)
Den andre hendelsen som bidro til å omforme elektriske biler var kunngjøringen i 2006 om at en liten oppstart i Silicon Valley, Tesla Motors, ville begynne å produsere en luksuriøs elektrisk sportsbil som kunne gå mer enn 200 miles på en enkelt lading. I 2010 mottok Tesla et lån på 465 millioner dollar fra Department of Energys Loan Programs Office – et lån som Tesla tilbakebetalte hele ni år tidlig – for å etablere et produksjonsanlegg i California. I løpet av kort tid siden har Tesla vunnet stor anerkjennelse for sine biler og har blitt den største arbeidsgiveren i bilindustrien i California. . På slutten av 2010 ble Chevy Volt og Nissan LEAF utgitt på det amerikanske markedet. Volt er den første kommersielt tilgjengelige plug-in-hybriden, og har en bensinmotor som supplerer den elektriske driften når batteriet er tomt, slik at forbrukerne kan kjøre på elektrisk for de fleste turer og bensin for å utvide bilens rekkevidde. Til sammenligning er LEAF et helelektrisk kjøretøy (ofte kalt et batteri-elektrisk kjøretøy, et elektrisk kjøretøy eller bare en EV for kort), noe som betyr at det bare drives av en elektrisk motor.
Over de neste årene begynte andre bilprodusenter å rulle ut elektriske biler i USA; Likevel sto forbrukerne fremdeles overfor et av de tidlige problemene med det elektriske kjøretøyet – hvor de skulle lade kjøretøyene på farten. Gjennom Recovery Act investerte energidepartementet mer enn 115 millioner dollar for å hjelpe til med å bygge en landsdekkende ladeinfrastruktur, og installerte mer enn 18.000 bolig-, kommersielle og offentlige ladere over hele landet. Bilprodusenter og andre private virksomheter installerte også sine egne ladere på sentrale steder i USA, og bringer dagens totale offentlige elektriske ladere til mer enn 8000 forskjellige steder med mer enn 20.000 ladesteder.
Samtidig ny batteriteknologi – støttet av energidepartementets kjøretøyteknologikontor – begynte å treffe markedet og bidro til å forbedre rekkevidden til et plug-in elektrisk kjøretøy. I tillegg til batteriteknologien i nesten alle første generasjons hybrider, bidro avdelingens forskning også til å utvikle litiumionbatteriteknologien som ble brukt i Volt. Mer nylig har instituttets investering i batteriforskning og -utvikling bidratt til å redusere batterikostnadene for elektriske kjøretøyer med 50 prosent de siste fire årene, samtidig som ytelsen til kjøretøybatteriene forbedres (noe som betyr deres kraft, energi og holdbarhet). redusere kostnadene for elektriske biler, noe som gjør dem rimeligere for forbrukerne.
Forbrukerne har nå flere valg enn noensinne når det gjelder å kjøpe en elektrisk bil. I dag er det 23 plug-in elektriske og 36 hybridmodeller tilgjengelig i en rekke størrelser – fra to-passasjer Smart ED til mellomstore Ford C-Max Energi til BMW i3 luksus-SUV. Etter hvert som bensinprisene fortsetter å stige og prisene på elektriske biler fortsetter å synke, blir elektriske biler i popularitet – med mer enn 234 000 plug-in elektriske biler og 3,3 millioner hybrider på veien i USA i dag.
Fremtiden for elbiler
Det er vanskelig å si hvor fremtiden vil ta elektrisk v ehicles, men det er klart at de har mye potensiale for å skape en mer bærekraftig fremtid. Hvis vi overførte alle lette kjøretøyer i USA til hybrider eller plug-in elektriske biler ved hjelp av vår nåværende teknologimiks, kunne vi redusere avhengigheten av utenlandsk olje med 30-60 prosent, samtidig som vi reduserte karbonforurensningen fra transportsektoren med så mye som 20 prosent.
For å bidra til å nå disse utslippssparingene, lanserte president Obama i 2012 EV Everywhere Grand Challenge – et initiativ fra Energy Department som samler Amerikas beste og klareste forskere, ingeniører og bedrifter å lage plug-in elektriske biler som er så rimelig som dagens bensindrevne kjøretøy innen 2022.På batterifronten jobber instituttets felles senter for energilagringsforskning ved Argonne National Laboratory for å overvinne de største vitenskapelige og tekniske barrierer som forhindrer store forbedringer av batterier.
Og avdelingens byrå for avanserte forskningsprosjekter -Energy (ARPA-E) utvikler spillendrende teknologier som kan endre hvordan vi tenker på elektriske biler. Fra å investere i nye typer batterier som kan gå lenger på en enkelt lading til kostnadseffektive alternativer til materialer som er kritiske for elektriske motorer, kan ARPA-Es prosjekter transformere elektriske kjøretøyer.
Til slutt vil bare tiden vise hvilke elektriske biler som kommer til å ta i fremtiden.
Hva er forskjellen?
- Et hybridelektrisk kjøretøy (eller forkortet HEV) er et kjøretøy uten kapasitet til å plugge inn, men har et elektrisk drivsystem og batteri … Den drivende energien kommer bare fra flytende drivstoff. Lær om hybridens historie – fra verdens første til verdens mest solgte.
- Et plug-in hybrid elektrisk kjøretøy (også kalt PHEV) er et kjøretøy med støpsel -i kapasitet, og den kan bruke energi til å kjøre fra enten batteriet eller flytende drivstoff. Les om den første kommersielt tilgjengelige plug-in-hybrid.
- Et helelektrisk kjøretøy (ofte kalt et batterielektrisk kjøretøy, et elektrisk kjøretøy eller en EV eller AEV) er et kjøretøy som får sin energi for å kjøre helt fra batteriet, og det må være koblet til for å bli ladet. Utforsk utviklingen av det elektriske kjøretøyet, som dekker alt fra dets tidlige popularitet til middelalderen til dets vekkelse i dag.
- Et plug-in elektrisk kjøretøy (eller PEV) er et hvilket som helst kjøretøy som kan kobles til (enten en plug-in hybrid eller et helelektrisk kjøretøy). Lær hvordan plug-in elektriske biler kan hjelpe oss med å skape en mer bærekraftig fremtid.