Introduzido há mais de 100 anos, os carros elétricos estão tendo um aumento de popularidade hoje por muitos dos mesmos motivos pelos quais foram populares no início.
Quer se trate de um híbrido, híbrido plug-in ou totalmente elétrico, a demanda por veículos de acionamento elétrico continuará a subir conforme os preços caem e os consumidores procuram maneiras de economizar dinheiro na bomba. Atualmente, mais de 3% das vendas de veículos novos, as vendas de veículos elétricos podem crescer para quase 7% – ou 6,6 milhões por ano – em todo o mundo até 2020, de acordo com um relatório da Navigant Research. Com o crescente interesse por veículos elétricos, estamos observando onde essa tecnologia esteve e para onde está indo. Viaje conosco no tempo enquanto exploramos a história do carro elétrico.
O nascimento do veículo elétrico
É difícil apontar a invenção do carro elétrico para um inventor ou país. Em vez disso, foi uma série de avanços – da bateria ao motor elétrico – nos anos 1800 que levou ao primeiro veículo elétrico na estrada.
No início do século, inovadores na Hungria , a Holanda e os Estados Unidos – incluindo um ferreiro de Vermont – começaram a brincar com o conceito de um veículo movido a bateria e criaram alguns dos primeiros carros elétricos de pequena escala. E embora Robert Anderson, um inventor britânico, tenha desenvolvido o primeiro carro elétrico bruto por volta da mesma época, foi só na segunda metade do século 19 que inventores franceses e ingleses construíram alguns dos primeiros carros elétricos práticos.
Aqui nos Estados Unidos, o primeiro carro elétrico de sucesso estreou por volta de 1890, graças a William Morrison, um químico que morava em Des Moines, Iowa. Seu veículo de seis passageiros, capaz de atingir velocidade máxima de 14 milhas por hora, era pouco mais do que uma perua eletrificada, mas ajudou a despertar o interesse pelos veículos elétricos.
Nos anos seguintes, veículos elétricos de diferentes montadoras começou a pipocar pelos Estados Unidos. A cidade de Nova York ainda tinha uma frota de mais de 60 táxis elétricos. Em 1900, os carros elétricos estavam em seu apogeu, respondendo por cerca de um terço de todos os veículos nas estradas. Durante os próximos 10 anos, eles continuaram a mostrar vendas fortes.
A ascensão e queda precoce do carro elétrico
Para entender a popularidade dos veículos elétricos por volta de 1900, também é importante entender o desenvolvimento do veículo pessoal e as demais opções disponíveis. Na virada do século 20, o cavalo ainda era o principal meio de transporte. Mas, à medida que os americanos se tornaram mais prósperos, eles se voltaram para o recém-inventado veículo a motor – disponível nas versões a vapor, gasolina ou elétrica – para se locomover.
O vapor era uma fonte de energia testada e comprovada para abastecer fábricas e trens. Alguns dos primeiros veículos automotores no final dos anos 1700 dependiam do vapor; no entanto, demorou até a década de 1870 para a tecnologia se estabelecer nos carros. Parte disso é porque o vapor não era muito prático para veículos pessoais. Os veículos a vapor exigiam longos tempos de inicialização – às vezes até 45 minutos no frio – e precisavam ser reabastecidos com água, limitando seu alcance.
Conforme os veículos elétricos chegavam ao mercado, também surgia um novo tipo de veículo – o carro movido a gasolina – graças a melhorias no motor de combustão interna no século XIX. Embora os carros a gasolina fossem promissores, eles apresentavam seus defeitos. Eles exigiam muito esforço manual para dirigir – trocar as marchas não era uma tarefa fácil e eles precisavam ser iniciados com uma manivela, tornando-os difíceis de operar. Eles também eram barulhentos e seu escapamento era desagradável.
Os carros elétricos não tinham nenhum dos problemas associados a vapor ou gasolina. Eles eram silenciosos, fáceis de dirigir e não emitiam um poluente fedorento como os outros carros da época. Os carros elétricos rapidamente se tornaram populares entre os residentes urbanos – especialmente as mulheres. Eles eram perfeitos para viagens curtas pela cidade, e as más condições das estradas fora das cidades significavam que poucos carros de qualquer tipo poderiam se aventurar mais longe. À medida que mais pessoas obtinham acesso à eletricidade na década de 1910, ficou mais fácil carregar carros elétricos, aumentando sua popularidade em todas as esferas da vida (incluindo alguns dos “fabricantes mais conhecidos e proeminentes de carros a gasolina”, como um artigo de 1911 do New York Times apontado).
Muitos inovadores na época perceberam a alta demanda do veículo elétrico, explorando maneiras de melhorar a tecnologia. Por exemplo, Ferdinand Porsche, fundador da empresa de carros esportivos com o mesmo nome, desenvolveu um carro elétrico chamado P1 em 1898. Na mesma época, ele criou o primeiro carro elétrico híbrido do mundo – um veículo movido a eletricidade e um motor a gás. Thomas Edison, um dos inventores mais prolíficos do mundo, pensou nos veículos elétricos eram a tecnologia superior e trabalharam para construir uma bateria de veículo elétrico melhor.Até mesmo Henry Ford, que era amigo de Edison, fez parceria com Edison para explorar opções para um carro elétrico de baixo custo em 1914, de acordo com a Wired.
Ainda assim, foi o Modelo T produzido em massa de Henry Ford que negociou um golpe no carro elétrico. Introduzido em 1908, o Modelo T tornou os carros movidos a gasolina amplamente disponíveis e acessíveis. Em 1912, o carro a gasolina custava apenas $ 650, enquanto um roadster elétrico era vendido por $ 1.750. Nesse mesmo ano, Charles Kettering introduziu o arranque elétrico, eliminando a necessidade da manivela e dando origem a mais vendas de veículos movidos a gasolina.
Outros desenvolvimentos também contribuíram para o declínio do veículo elétrico. Na década de 1920, os EUA tinham um melhor sistema de estradas que conectavam as cidades e os americanos queriam sair e explorar. Com a descoberta do petróleo bruto do Texas, o gás tornou-se barato e prontamente disponível para os americanos rurais, e os postos de gasolina começaram a surgir em todo o país. Em comparação, muito poucos americanos fora das cidades tinham eletricidade naquela época. No final, os veículos elétricos praticamente desapareceram em 1935.
A escassez de gás despertou o interesse em veículos elétricos
Ao longo dos próximos 30 anos ou mais, os veículos elétricos entraram em uma espécie de idade das trevas com pouco avanço na tecnologia. Gasolina barata e abundante e a melhoria contínua no motor de combustão interna prejudicaram a demanda por veículos com combustível alternativo.
Avance rapidamente para o final dos anos 1960 e início dos anos 1970. O aumento dos preços do petróleo e a escassez de gasolina – com pico com o Embargo do Petróleo Árabe de 1973 – criaram um interesse crescente em reduzir a dependência dos EUA do petróleo estrangeiro e encontrar fontes de combustível cultivadas localmente. O Congresso tomou nota e aprovou a Lei de Pesquisa, Desenvolvimento e Demonstração de Veículos Elétricos e Híbridos de 1976, autorizando o Departamento de Energia a apoiar a pesquisa e o desenvolvimento de veículos elétricos e híbridos.
Na mesma época, muitos grandes e pequenas montadoras começaram a explorar opções para veículos com combustível alternativo, incluindo carros elétricos. Por exemplo, a General Motors desenvolveu um protótipo para um carro elétrico urbano que foi exibido no Primeiro Simpósio da Agência de Proteção Ambiental sobre Desenvolvimento de Sistemas de Energia de Baixa Poluição em 1973, e a American Motor Company produziu jipes de entrega elétrica que o Serviço Postal dos Estados Unidos usou em um Programa de teste de 1975. Até a NASA ajudou a elevar o perfil do veículo elétrico quando seu rover lunar elétrico se tornou o primeiro veículo tripulado a dirigir na Lua em 1971.
Ainda assim, os veículos desenvolvidos e produzidos na década de 1970 ainda sofriam de desvantagens em comparação para carros movidos a gasolina. Os veículos elétricos durante esse período tinham desempenho limitado – geralmente atingindo velocidades de 45 milhas por hora – e seu alcance normal era limitado a 40 milhas antes de precisarem ser recarregados.
A preocupação ambiental impulsiona os veículos elétricos
Avance novamente – desta vez para os anos 1990. Nos 20 anos desde as longas linhas de gás da década de 1970, o interesse por veículos elétricos havia quase diminuído. Mas os novos regulamentos federais e estaduais começam a mudar as coisas. A aprovação da Emenda da Lei do Ar Limpo de 1990 e da Lei de Política de Energia de 1992 – além de novos regulamentos de emissões de transporte emitidos pelo California Air Resources Board – ajudou a criar um interesse renovado em veículos elétricos nos EUA.
Durante desta vez, as montadoras começaram a modificar alguns de seus modelos populares de veículos para veículos elétricos. Isso significava que os veículos elétricos agora alcançavam velocidades e desempenho muito mais próximos dos veículos movidos a gasolina, e muitos deles tinham um alcance de 60 milhas.
Um dos carros elétricos mais conhecidos naquela época era o da GM EV1, um carro que teve grande destaque no documentário de 2006 Who Killed the Electric Car? Em vez de modificar um veículo existente, a GM projetou e desenvolveu o EV1 do zero. Com um alcance de 80 milhas e a capacidade de acelerar de 0 a 50 milhas por hora em apenas sete segundos, o EV1 rapidamente ganhou um culto de seguidores. Mas, devido aos altos custos de produção, o EV1 nunca foi comercialmente viável e a GM o interrompeu em 2001.
Com uma economia em expansão, uma classe média em crescimento e preços baixos da gasolina no final dos anos 1990, muitos consumidores não o fizeram. t se preocupe com veículos com baixo consumo de combustível. Embora não houvesse muita atenção pública aos veículos elétricos neste momento, nos bastidores, cientistas e engenheiros – apoiados pelo Departamento de Energia – estavam trabalhando para melhorar a tecnologia dos veículos elétricos, incluindo baterias.
Um novo começo para carros elétricos
Enquanto todos os começos e paradas da indústria de veículos elétricos na segunda metade do século 20 ajudaram a mostrar ao mundo a promessa da tecnologia, o verdadeiro renascimento do veículo elétrico não acontecerá até por volta do início do século 21. Dependendo de quem você perguntar, foi um dos dois eventos que despertou o interesse que vemos hoje em veículos elétricos.
O primeiro ponto de inflexão que muitos sugeriram foi a introdução do Toyota Prius. Lançado no Japão em 1997, o Prius se tornou o primeiro veículo elétrico híbrido produzido em massa do mundo. Em 2000, o Prius foi lançado mundialmente e tornou-se um sucesso instantâneo entre as celebridades, ajudando a elevar o perfil do carro. Para tornar o Prius uma realidade, a Toyota usou uma bateria de hidreto de metal de níquel – uma tecnologia que foi apoiada pela pesquisa do Departamento de Energia. Desde então, o aumento dos preços da gasolina e a crescente preocupação com a poluição do carbono ajudaram a tornar o Prius o híbrido mais vendido em todo o mundo durante a última década.
(Nota de rodapé histórica: antes que o Prius pudesse ser introduzido nos EUA, a Honda lançou o híbrido Insight em 1999, tornando-o o primeiro híbrido vendido nos Estados Unidos desde o início de 1900.)
O outro evento que ajudou a remodelar os veículos elétricos foi o anúncio em 2006 de uma pequena startup do Vale do Silício, a Tesla A Motors começaria a produzir um carro esportivo elétrico de luxo que poderia percorrer mais de 320 quilômetros com uma única carga. Em 2010, a Tesla recebeu um empréstimo de US $ 465 milhões do Escritório de Programas de Empréstimo do Departamento de Energia – um empréstimo que a Tesla pagou nove anos antes – para estabelecer uma fábrica na Califórnia. No curto espaço de tempo desde então, a Tesla foi amplamente aclamada por seus carros e se tornou o maior empregador da indústria automotiva na Califórnia.
O anúncio da Tesla e o subsequente sucesso estimularam muitas grandes montadoras a acelerar o trabalho em seus próprios veículos elétricos . No final de 2010, o Chevy Volt e o Nissan LEAF foram lançados no mercado americano. O primeiro híbrido plug-in disponível comercialmente, o Volt tem um motor a gasolina que complementa seu acionamento elétrico assim que a bateria se esgota, permitindo que os consumidores dirijam na maioria das viagens com eletricidade e gasolina para estender o alcance do veículo. Em comparação, o LEAF é um veículo totalmente elétrico (frequentemente chamado de veículo elétrico a bateria, um veículo elétrico ou apenas um EV), o que significa que ele é movido apenas por um motor elétrico.
Sobre o nos anos seguintes, outras montadoras começaram a lançar veículos elétricos nos Estados Unidos; no entanto, os consumidores ainda enfrentavam um dos primeiros problemas do veículo elétrico – onde carregar seus veículos em trânsito. Por meio da Lei de Recuperação, o Departamento de Energia investiu mais de US $ 115 milhões para ajudar a construir uma infraestrutura de carregamento em todo o país, instalando mais de 18.000 carregadores residenciais, comerciais e públicos em todo o país. Montadoras de automóveis e outras empresas privadas também instalaram seus próprios carregadores em locais importantes nos EUA, trazendo o total atual de carregadores de veículos elétricos públicos para mais de 8.000 locais diferentes, com mais de 20.000 pontos de carregamento.
Ao mesmo tempo, A nova tecnologia de baterias – apoiada pelo Vehicle Technologies Office do Departamento de Energia – começou a chegar ao mercado, ajudando a melhorar o alcance de um veículo elétrico plug-in. Além da tecnologia de bateria em quase todos os híbridos de primeira geração, a pesquisa do Departamento também ajudou a desenvolver a tecnologia de bateria de íon-lítio usada no Volt. Mais recentemente, o investimento do Departamento em pesquisa e desenvolvimento de baterias ajudou a reduzir os custos das baterias de veículos elétricos em 50 por cento nos últimos quatro anos, ao mesmo tempo em que melhorou o desempenho das baterias do veículo (ou seja, sua potência, energia e durabilidade). reduzir os custos dos veículos elétricos, tornando-os mais acessíveis para os consumidores.
Os consumidores agora têm mais opções do que nunca quando se trata de comprar um veículo elétrico. Hoje, existem 23 modelos elétricos plug-in e 36 híbridos disponível em uma variedade de tamanhos – do Smart ED para dois passageiros ao Ford C-Max Energi de médio porte e ao SUV de luxo BMW i3. À medida que os preços da gasolina continuam a subir e os preços dos veículos elétricos continuam a cair, os veículos elétricos estão ganhando em popularidade – com mais de 234.000 veículos elétricos plug-in e 3,3 milhões de híbridos nas estradas nos Estados Unidos hoje.
O futuro dos carros elétricos
É difícil dizer onde o futuro levará elétrico v veículos, mas está claro que eles têm muito potencial para criar um futuro mais sustentável. Se fizéssemos a transição de todos os veículos leves nos EUA para híbridos ou veículos elétricos plug-in usando nosso mix de tecnologia atual, poderíamos reduzir nossa dependência do petróleo estrangeiro em 30-60 por cento, ao mesmo tempo reduzindo a poluição de carbono do setor de transporte em até 20 por cento.
Para ajudar a alcançar essas economias de emissões, em 2012 o presidente Obama lançou o EV Everywhere Grand Challenge – uma iniciativa do Departamento de Energia que reúne os melhores e mais brilhantes cientistas, engenheiros e empresas da América para fazer veículos elétricos plug-in mais acessíveis do que os veículos movidos a gasolina de hoje em 2022.Na frente das baterias, o Centro Conjunto do Departamento para Pesquisa de Armazenamento de Energia no Laboratório Nacional de Argonne está trabalhando para superar as maiores barreiras científicas e técnicas que impedem melhorias em grande escala das baterias.
E a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada do Departamento -Energia (ARPA-E) está avançando em tecnologias revolucionárias que podem alterar a forma como pensamos os veículos elétricos. Desde o investimento em novos tipos de baterias que poderiam ir mais longe com uma única carga até alternativas econômicas para materiais essenciais para motores elétricos, os projetos da ARPA-E poderiam transformar veículos elétricos.
No final, só o tempo dirá o que os veículos elétricos rodoviários levarão no futuro.
Qual é a diferença?
- Um veículo elétrico híbrido (ou HEV para abreviar) é um veículo sem a capacidade de se conectar, mas tem um sistema de acionamento elétrico e bateria Sua energia motriz vem apenas do combustível líquido. Aprenda mais sobre a história do híbrido – do primeiro ao mais vendido do mundo.
- Um veículo elétrico híbrido plug-in (também chamado de PHEV) é um veículo com tomada -em capacidade e pode usar energia para dirigir de sua bateria ou combustível líquido. Leia sobre o primeiro híbrido plug-in disponível comercialmente.
- Um veículo totalmente elétrico (muitas vezes chamado de veículo elétrico a bateria, um veículo elétrico ou um EV ou AEV para breve) é um veículo que obtém seu energia para dirigir inteiramente de sua bateria e deve ser plugado para ser recarregado. Explore a evolução do veículo elétrico, cobrindo tudo, desde sua popularidade inicial até a idade média e seu renascimento hoje.
- Um veículo elétrico plug-in (ou PEV) é qualquer veículo que pode ser conectado (seja um híbrido plug-in ou um veículo totalmente elétrico). Saiba como os veículos elétricos plug-in podem nos ajudar a criar um futuro mais sustentável.