Meer dan 100 jaar geleden geïntroduceerd, worden elektrische autos tegenwoordig steeds populairder om veel van dezelfde redenen waarom ze voor het eerst populair waren.
Of het nu een hybride, plug-in hybride of volledig elektrische auto is, de vraag naar elektrisch aangedreven voertuigen zal blijven stijgen naarmate de prijzen dalen en consumenten op zoek gaan naar manieren om geld te besparen aan de pomp. Volgens een rapport van Navigant Research zou momenteel meer dan 3 procent van de verkoop van nieuwe voertuigen, de verkoop van elektrische voertuigen, kunnen groeien tot bijna 7 procent – of 6,6 miljoen per jaar – wereldwijd tegen 2020.
groeiende interesse in elektrische voertuigen, we kijken waar deze technologie is geweest en waar deze naartoe gaat. Reis met ons terug in de tijd terwijl we de geschiedenis van de elektrische auto verkennen.
De geboorte van de elektrische auto
Het is moeilijk om de uitvinding van de elektrische auto aan één uitvinder of land. In plaats daarvan was het een reeks doorbraken – van de batterij tot de elektromotor – in de jaren 1800 die leidden tot het eerste elektrische voertuig op de weg.
In het begin van de eeuw kwamen innovators in Hongarije , Nederland en de Verenigde Staten – waaronder een smid uit Vermont – begonnen te spelen met het concept van een auto op batterijen en creëerden enkele van de eerste kleinschalige elektrische autos. En terwijl Robert Anderson, een Britse uitvinder, rond dezelfde tijd de eerste ruwe elektrische wagen ontwikkelde, duurde het tot de tweede helft van de 19e eeuw voordat Franse en Engelse uitvinders enkele van de eerste praktische elektrische autos bouwden.
Hier in de VS maakte de eerste succesvolle elektrische auto zijn debuut rond 1890 dankzij William Morrison, een apotheek die in Des Moines, Iowa, woonde. Zijn auto met zes passagiers die een topsnelheid van 22 kilometer per uur kon halen, was niet veel meer dan een geëlektrificeerde wagen, maar hij wekte de belangstelling voor elektrische voertuigen.
In de loop van de volgende jaren kwamen elektrische voertuigen van verschillende autofabrikanten begon op te duiken in de VS. New York City had zelfs een vloot van meer dan 60 elektrische taxis. Tegen 1900 waren elektrische autos op hun hoogtepunt, goed voor ongeveer een derde van alle voertuigen op de weg. Gedurende de volgende 10 jaar bleven ze sterke verkopen laten zien.
De vroege opkomst en ondergang van de elektrische auto
Om de populariteit van elektrische voertuigen rond 1900 te begrijpen, is het ook belangrijk de ontwikkeling van de persoonlijke auto en de andere beschikbare opties begrijpen. Aan het begin van de 20e eeuw was het paard nog steeds het belangrijkste vervoermiddel. Maar toen Amerikanen welvarender werden, wendden ze zich tot het nieuw uitgevonden motorvoertuig – beschikbaar in stoom-, benzine- of elektrische versies – om zich te verplaatsen.
Stoom was een beproefde energiebron, die betrouwbaar was gebleken. voor het aandrijven van fabrieken en treinen. Enkele van de eerste zelfrijdende voertuigen eind 18e eeuw waren afhankelijk van stoom; toch duurde het tot de jaren 1870 voordat de technologie greep kreeg op autos. Dit komt deels doordat stoom niet erg praktisch was voor persoonlijke voertuigen. Stoomvoertuigen vereisten lange opstarttijden – soms tot 45 minuten in de kou – en moesten worden bijgevuld met water, waardoor hun actieradius werd beperkt.
Terwijl elektrische voertuigen op de markt kwamen, deed ook een nieuwe type voertuig – de benzineauto – dankzij verbeteringen aan de verbrandingsmotor in de jaren 1800. Hoewel benzineautos veelbelovend waren, waren ze niet zonder fouten. Ze vereisten veel handmatige inspanning om te rijden – schakelen was geen gemakkelijke taak en ze moesten worden gestart met een handslinger, waardoor ze voor sommigen moeilijk te bedienen waren. Ze waren ook lawaaierig en hun uitlaat was onaangenaam.
Elektrische autos hadden geen van de problemen die verband hielden met stoom of benzine. Ze waren stil, gemakkelijk te besturen en stoten geen stinkende vervuilende stof uit zoals de andere autos van die tijd. Elektrische autos werden al snel populair bij stadsbewoners – vooral vrouwen. Ze waren perfect voor korte ritten door de stad, en door slechte wegomstandigheden buiten de steden konden maar weinig autos verder rijden. Naarmate meer mensen toegang kregen tot elektriciteit in de jaren 1910, werd het gemakkelijker om elektrische autos op te laden, waardoor hun populariteit bij alle rangen en standen werd vergroot (inclusief enkele van de bekendste en meest vooraanstaande makers van benzineautos, zoals een artikel uit 1911 in de New York Times erop gewezen).
Veel innovators in die tijd namen nota van de grote vraag naar de elektrische auto en zochten manieren om de technologie te verbeteren. Zo ontwikkelde Ferdinand Porsche, oprichter van het sportwagenbedrijf met dezelfde naam, een elektrische auto genaamd de P1 in 1898. Rond dezelfde tijd creëerde hij s werelds eerste hybride elektrische auto – een voertuig dat wordt aangedreven door elektriciteit en een gasmotor. Thomas Edison, een van s werelds meest productieve uitvinders, dacht dat elektrische voertuigen waren de superieure technologie en werkten om een betere batterij voor elektrische voertuigen te bouwen.Zelfs Henry Ford, die bevriend was met Edison, werkte volgens Wired in 1914 samen met Edison om opties voor een goedkope elektrische auto te onderzoeken.
Toch was het Henry Fords in massa geproduceerde Model T dat handelde een klap voor de elektrische auto. De Model T, geïntroduceerd in 1908, maakte benzineautos overal verkrijgbaar en betaalbaar. In 1912 kostte de benzineauto slechts $ 650, terwijl een elektrische roadster $ 1.750 kostte. In datzelfde jaar introduceerde Charles Kettering de elektrische starter, waardoor de handslinger overbodig werd en er meer autos met benzinemotor werden verkocht.
Andere ontwikkelingen droegen ook bij aan de achteruitgang van de elektrische auto. In de jaren twintig hadden de VS een beter systeem van wegen die steden met elkaar verbond, en Amerikanen wilden erop uit en verkennen. Met de ontdekking van ruwe olie uit Texas werd gas goedkoop en gemakkelijk beschikbaar voor Amerikanen op het platteland, en benzinestations begonnen in het hele land op te duiken. Ter vergelijking: op dat moment hadden maar heel weinig Amerikanen buiten de steden elektriciteit. Uiteindelijk waren elektrische voertuigen in 1935 vrijwel verdwenen.
Gasgebrek wekte interesse in elektrische voertuigen
In de komende 30 jaar betraden elektrische voertuigen een soort donkere tijden met kleine vooruitgang in de technologie. Goedkope, overvloedige benzine en voortdurende verbetering van de interne verbrandingsmotor belemmerden de vraag naar voertuigen op alternatieve brandstof.
Snel vooruit naar het einde van de jaren zestig en het begin van de jaren zeventig. Stijgende olieprijzen en benzinetekorten – met als hoogtepunt het Arabische olie-embargo van 1973 – zorgden voor een groeiende belangstelling voor het verminderen van de afhankelijkheid van de VS van buitenlandse olie en het vinden van brandstof van eigen bodem. Het congres nam nota en keurde de Electric and Hybrid Vehicle Research, Development and Demonstration Act van 1976 goed, waarmee het Energy Department toestemming kreeg om onderzoek en ontwikkeling op het gebied van elektrische en hybride voertuigen te ondersteunen.
Rond dezelfde tijd waren veel grote en kleine autofabrikanten begonnen met het onderzoeken van opties voor voertuigen op alternatieve brandstof, waaronder elektrische autos. General Motors ontwikkelde bijvoorbeeld een prototype voor een elektrische stadsauto die het in 1973 presenteerde op het eerste symposium van het Environmental Protection Agency over Low Pollution Power Systems Development, en de American Motor Company produceerde elektrische jeeps die de United States Postal Service gebruikte in een 1975 testprogramma. Zelfs NASA hielp het profiel van het elektrische voertuig te verhogen toen zijn elektrische Lunar-rover in 1971 het eerste bemande voertuig werd dat op de maan reed.
Toch hadden de voertuigen die in de jaren zeventig werden ontwikkeld en geproduceerd nog steeds last van nadelen vergeleken met op benzine-aangedreven autos. Elektrische voertuigen presteerden in deze periode beperkt – meestal met een topsnelheid van 45 mijl per uur – en hun typische bereik was beperkt tot 40 mijl voordat ze moesten worden opgeladen.
Milieubewustzijn drijft elektrische voertuigen vooruit
Snel vooruitspoelen – dit keer naar de jaren negentig. In de twintig jaar sinds de lange gasleidingen van de jaren zeventig was de belangstelling voor elektrische voertuigen grotendeels afgenomen. Maar nieuwe federale en nationale voorschriften beginnen dingen te veranderen. De goedkeuring van de wijziging van de Clean Air Act uit 1990 en de Energy Policy Act van 1992 – plus nieuwe voorschriften voor transportemissies van de California Air Resources Board – hielpen bij het creëren van een hernieuwde belangstelling voor elektrische voertuigen in de VS.
deze keer begonnen autofabrikanten enkele van hun populaire automodellen om te bouwen tot elektrische voertuigen. Dit betekende dat elektrische voertuigen nu snelheden en prestaties bereikten die veel dichter bij benzineautos liggen, en veel van hen hadden een actieradius van 60 mijl.
Een van de bekendste elektrische autos in deze tijd was die van GM. EV1, een auto die veel voorkomt in de documentaire Who Killed the Electric Car uit 2006? In plaats van een bestaand voertuig aan te passen, ontwierp en ontwikkelde GM de EV1 vanaf de grond af. Met een actieradius van 130 kilometer en de mogelijkheid om in slechts zeven seconden van 0 naar 80 kilometer per uur te accelereren, kreeg de EV1 al snel een cultstatus. Maar vanwege de hoge productiekosten was de EV1 nooit commercieel levensvatbaar, en GM stopte ermee in 2001.
Met een bloeiende economie, een groeiende middenklasse en lage gasprijzen aan het eind van de jaren negentig, deden veel consumenten dat niet Maak u geen zorgen over zuinige voertuigen. Hoewel er op dit moment niet veel publieke aandacht was voor elektrische voertuigen, werkten wetenschappers en ingenieurs achter de schermen – ondersteund door de afdeling Energie – aan het verbeteren van de technologie van elektrische voertuigen, inclusief batterijen.
Een nieuw begin voor elektrische autos
Terwijl alle starts en stops van de elektrische auto-industrie in de tweede helft van de 20e eeuw hielpen de wereld de belofte van de technologie te laten zien, deed de echte heropleving van de elektrische auto dat niet Het gebeurt pas rond het begin van de 21ste eeuw. Afhankelijk van wie je het vraagt, was het een van de twee gebeurtenissen die de interesse wekte die we vandaag zien in elektrische voertuigen.
Het eerste keerpunt dat velen hebben gesuggereerd, was de introductie van de Toyota Prius. De Prius, die in 1997 in Japan werd uitgebracht, werd s werelds eerste in massa geproduceerde hybride elektrische auto. In 2000 werd de Prius wereldwijd uitgebracht en werd meteen een succes bij beroemdheden, waardoor de auto meer bekendheid kreeg. Om de Prius werkelijkheid te laten worden, gebruikte Toyota een nikkel-metaalhydridebatterij – een technologie die werd ondersteund door onderzoek van de Energieafdeling. Sindsdien hebben de stijgende benzineprijzen en de groeiende bezorgdheid over koolstofvervuiling ertoe bijgedragen dat de Prius het afgelopen decennium wereldwijd de best verkochte hybride is.
(Historische voetnoot: voordat de Prius in de VS kon worden geïntroduceerd, heeft Honda bracht de Insight-hybride uit in 1999, waarmee het de eerste hybride is die sinds het begin van de 20e eeuw in de VS werd verkocht.)
De andere gebeurtenis die heeft bijgedragen aan het hervormen van elektrische voertuigen was de aankondiging in 2006 dat een kleine startup in Silicon Valley, Tesla Motors zou beginnen met de productie van een luxe elektrische sportwagen die meer dan 200 mijl kan rijden op één lading. In 2010 ontving Tesla een lening van $ 465 miljoen van het Loan Programmes Office van het Department of Energy – een lening die Tesla negen jaar eerder afbetaalde – om een productiefaciliteit op te zetten in Californië. In de korte tijd sindsdien heeft Tesla veel bijval gekregen voor zijn autos en is het uitgegroeid tot de grootste werkgever in de auto-industrie in Californië.
De aankondiging van Tesla en het daaropvolgende succes spoorde veel grote autofabrikanten aan om het werk aan hun eigen elektrische voertuigen te versnellen. . Eind 2010 werden de Chevy Volt en de Nissan LEAF op de Amerikaanse markt uitgebracht. De Volt, de eerste in de handel verkrijgbare plug-in hybride, heeft een benzinemotor die de elektrische aandrijving aanvult zodra de accu leeg is, waardoor consumenten de meeste ritten elektrisch kunnen rijden en benzine om de actieradius van de auto te vergroten. Ter vergelijking: de LEAF is een volledig elektrisch voertuig (vaak een batterij-elektrisch voertuig, een elektrisch voertuig of kortweg een EV genoemd), wat betekent dat hij alleen wordt aangedreven door een elektrische motor.
de volgende jaren begonnen andere autofabrikanten met het uitrollen van elektrische voertuigen in de VS; toch werden consumenten nog steeds geconfronteerd met een van de vroege problemen van de elektrische auto: waar ze hun auto onderweg konden opladen. Door middel van de Recovery Act heeft het Energieafdeling meer dan $ 115 miljoen geïnvesteerd om een landelijke laadinfrastructuur te helpen bouwen, door meer dan 18.000 residentiële, commerciële en openbare laders in het hele land te installeren. Autofabrikanten en andere particuliere bedrijven installeerden ook hun eigen opladers op belangrijke locaties in de VS, waardoor het totale aantal openbare opladers voor elektrische voertuigen momenteel op meer dan 8.000 verschillende locaties met meer dan 20.000 oplaadpunten terechtkomt.
Tegelijkertijd, nieuwe batterijtechnologie – ondersteund door het Vehicle Technologies Office van de energieafdeling – begon op de markt te komen en hielp het bereik van een plug-in elektrische auto te verbeteren. Naast de batterijtechnologie in bijna alle hybrides van de eerste generatie, heeft het onderzoek van de afdeling ook geholpen bij de ontwikkeling van de lithium-ionbatterijtechnologie die in de Volt wordt gebruikt. Meer recentelijk hebben de investeringen van de afdeling in batterijonderzoek en -ontwikkeling de afgelopen vier jaar bijgedragen tot een verlaging van de batterijkosten van elektrische voertuigen met 50 procent, terwijl tegelijkertijd de prestaties van de voertuigbatterijen zijn verbeterd (wat betekent hun vermogen, energie en duurzaamheid). de kosten van elektrische voertuigen verlagen, waardoor ze betaalbaarder worden voor consumenten.
Consumenten hebben nu meer keuze dan ooit als het gaat om het kopen van een elektrische auto. Tegenwoordig zijn er 23 plug-in elektrische en 36 hybride modellen verkrijgbaar in verschillende maten – van de Smart ED voor twee passagiers tot de middelgrote Ford C-Max Energi tot de BMW i3 luxe SUV. Terwijl de benzineprijzen blijven stijgen en de prijzen voor elektrische voertuigen blijven dalen, worden elektrische voertuigen steeds populairder. in populariteit – met meer dan 234.000 plug-in elektrische autos en 3,3 miljoen hybrides op de weg in de VS vandaag.
De toekomst van elektrische autos
Het is moeilijk te zeggen waar de toekomst zal elektrische v ehicles, maar het is duidelijk dat ze veel potentieel hebben voor het creëren van een duurzamere toekomst. Als we alle lichte voertuigen in de VS zouden overzetten op hybrides of plug-in elektrische voertuigen met behulp van onze huidige technologiemix, zouden we onze afhankelijkheid van buitenlandse olie met 30-60 procent kunnen verminderen, terwijl we de koolstofvervuiling door de transportsector zouden verminderen door maar liefst 20 procent.
Om deze emissiebesparingen te helpen bereiken, lanceerde president Obama in 2012 de EV Everywhere Grand Challenge – een initiatief van de Energieafdeling dat Amerikas beste en slimste wetenschappers, ingenieurs en bedrijven samenbrengt om plug-in elektrische voertuigen die tegen 2022 net zo betaalbaar zijn als de huidige benzineautos.Op het gebied van batterijen werkt het Joint Centre for Energy Storage Research van het departement in het Argonne National Laboratory aan het overwinnen van de grootste wetenschappelijke en technische barrières die grootschalige verbeteringen van batterijen verhinderen.
En het Advanced Research Projects Agency van het departement -Energy (ARPA-E) bevordert baanbrekende technologieën die de manier waarop we denken over elektrische voertuigen kunnen veranderen. Van investeringen in nieuwe soorten batterijen die verder kunnen gaan op een enkele lading tot kosteneffectieve alternatieven voor materialen die essentieel zijn voor elektromotoren, de projecten van ARPA-E kunnen elektrische voertuigen transformeren.
Uiteindelijk zal alleen de tijd uitwijzen wat elektrische wegvoertuigen in de toekomst zullen nemen.
Wat is het verschil?
- Een hybride elektrisch voertuig (of afgekort HEV) is een voertuig zonder de capaciteit om aan te sluiten, maar heeft een elektrisch aandrijfsysteem en een accu De aandrijfenergie komt alleen uit vloeibare brandstof. Lees meer over de geschiedenis van de hybride – van s werelds eerste tot s werelds best verkochte.
- Een plug-in hybride elektrische auto (ook wel een PHEV genoemd) is een auto met stekker -in vermogen, en het kan energie gebruiken om te rijden uit de batterij of uit vloeibare brandstof. Lees meer over de eerste commercieel verkrijgbare plug-in hybride.
- Een volledig elektrisch voertuig (vaak een batterij-elektrisch voertuig, een elektrisch voertuig of kortweg een EV of AEV genoemd) is een voertuig dat zijn energie voor het rijden volledig uit de batterij en moet worden aangesloten om te worden opgeladen. Ontdek de evolutie van het elektrische voertuig, van de vroege populariteit tot de middeleeuwen tot de heropleving vandaag.
- Een plug-in elektrisch voertuig (of PEV) is elk voertuig dat kan worden aangesloten (ofwel een plug-in hybride of een volledig elektrische auto). Ontdek hoe plug-in elektrische voertuigen ons kunnen helpen een duurzamere toekomst te creëren.