Véhicules électriques : histoire et avenir

Les véhicules électriques ne sont pas nouveaux et Tesla n'est qu'une des nombreuses marques qui ont poursuivi le rêve de la mobilité électrique.

Un véhicule électrique ou EV est un véhicule qui utilise l'énergie électrique pour la propulsion. Cette énergie pourrait provenir d'un large éventail de sources, à condition qu'elle soit électrique.

L'utilisation de l'électricité rend les voitures plus faciles à conduire, plus écologiques, moins bruyantes et globalement plus confortables pour toute la famille.

Cet article examine de plus près les véhicules électriques, ce qu'ils signifient pour l'humanité et ce que l'avenir nous réserve.

Les premiers véhicules électriques

Les véhicules électriques remontent au 19ème siècle lorsque le moteur à combustion interne n'avait pas atteint le rendement élevé que nous connaissons aujourd'hui. Le premier moteur électrique enregistré provient du prêtre hongrois Anyos Jedlik en 1827, tandis que la première utilisation de l'électricité pour alimenter une voiture remonte à 1835.

Les locomotives ont également été mises à l'honneur en 1838. Le bateau Le Téléphone de 5 mètres inventé par le Français Gustave Trouvé a atteint une vitesse de pointe de 5.6 mph en 1818, et au début des années 1900, les véhicules électriques produits en série étaient une réalité.

Cependant, leur vitesse et leur autonomie étaient limitées, mais l'électricité était alors une bien meilleure alternative que la machine à vapeur, qui nécessitait souvent plus d'une demi-heure pour se réchauffer par temps froid.

Plomb-acide et colibris

La principale raison du succès du véhicule électrique remonte à l'invention de la batterie au plomb par Gaston Planté, un scientifique français, en 1859. Et au fur et à mesure que la technologie se développait, elle a rendu les voitures électriques très pratiques car vous pouviez chargez-les avant utilisation.

Londres, par exemple, a obtenu une flotte de taxis à piles en 1897 et on les appelait affectueusement "Hummingbirds" pour leur bruit silencieux et bourdonnant. Les voitures électriques ont connu un tel succès qu'en 1900, 38% des voitures aux États-Unis étaient alimentées à l'électricité, 40% à la vapeur et seulement 22% avaient un moteur à combustion interne (à essence).

Pourtant, elles étaient souvent qualifiées de voitures pour femmes, car ce sont elles qui profitaient le plus de leur facilité d'utilisation. Leur autonomie limitée et la disponibilité limitée des bornes de recharge signifiaient également qu'elles étaient plus utiles en tant que voitures de ville.

Le modèle T et la chute des véhicules électriques

Le moteur à combustion interne a également connu un développement pendant tout ce temps. Et à mesure que les routes s'étendaient en dehors des villes et se transformaient en autoroutes, les ICE pouvaient voyager plus vite et plus loin, tandis que les véhicules électriques étaient souvent limités à une vitesse maximale de 20 mph et à une autonomie de 40 miles.

Cette évolution a commencé à faire pencher la balance en faveur de l'ICE. Ainsi, lorsque Henry Ford a introduit son système de production de masse et a créé le Model-T, les choses ont commencé à changer.

Les véhicules à moteur à combustion interne devenaient moins chers tandis que le développement des véhicules électriques stagnait et, en 1913, une voiture à essence coûtait environ la moitié du prix d'une voiture électrique. C'est ainsi que les véhicules électriques ont lentement disparu du marché de masse, principalement grâce à Ford.

Un nouveau départ

De nouvelles recherches sur la technologie des voitures électriques ont recommencé vers les années 1960 et 70. De nombreuses entreprises ont proposé différentes idées brillantes au cours de cette période, mais aucune n'a été un succès commercial.

La crise énergétique des années 70 et 80 a également contribué à créer plus de pression sur la recherche de solutions alternatives d'énergie et de mobilité. Ces efforts se sont déplacés vers l'efficacité énergétique et la réduction des émissions des moteurs dans les années 1990. Des véhicules électriques étaient encore fabriqués ici et là, mais aucun n'était encore un succès commercial majeur.

Le lithium-ion et la Tesla

Tesla Motors a commencé le développement de la Tesla Roadster en 2004 et a livré les premières unités en 2008. Elles fonctionnaient avec des batteries lithium-ion, une technologie inventée dans les années 1980 et utilisée principalement dans les gadgets électroniques.

Ce roadster Tesla pourrait également parcourir jusqu'à 200 miles (320 km) par charge. Il comportait une batterie de 53 kWh et un moteur à courant alternatif triphasé de 185 kW qui produisait 3 chevaux. Cela l'a aidé à accélérer de 248 à 0 en 60 secondes, bien qu'il ait été limité à 2.9 secondes et plafonne à 5.7 mph.

Les gens ont adoré le Roadster. Il avait l'air cool, moderne et tendance. Ainsi, Tesla en a vendu une tonne, atteignant 2,450 2012 unités en XNUMX et le reste appartient à l'histoire.

Le problème des voitures électriques

Le plus gros problème des voitures électriques est la portabilité de l'énergie. C'est-à-dire un système de génération ou de stockage d'énergie suffisamment compact pour tenir presque partout, mais qui produit suffisamment d'énergie pour des centaines, voire des milliers de kilomètres.

Deux applications majeures ici sont le générateur de piles à hydrogène et le stockage sur batterie. Les deux technologies ont leurs avantages et leurs inconvénients l'une par rapport à l'autre.

Les piles à combustible qui fonctionnent à l'hydrogène et produisent suffisamment d'énergie pour déplacer les voitures ont été démontrées, mais elles ne sont pas encore pratiques. Leur inconvénient majeur est le coût élevé du générateur à pile à combustible, dont la fabrication nécessite des matériaux rares et coûteux. Cela rend l'avenir de la pile à combustible sombre par rapport au stockage sur batterie. Cependant, les trains à hydrogène et d'autres cas d'utilisation spécialisés pourraient s'avérer plus pratiques.

Pour les batteries, la renaissance des véhicules électriques rechargeables s'est accompagnée d'améliorations de la technologie de stockage. Mais malgré les nombreuses améliorations et développements de la batterie lithium-ion, il reste encore quelques problèmes.

L'échange de batterie, par exemple, n'est toujours pas possible avec la plupart des voitures électriques, compte tenu de leur taille. Les batteries lithium-ion ont également tendance à surchauffer, en particulier lorsqu'elles sont endommagées lors d'un accident. Et cela peut provoquer des incendies.

Troisièmement, alors qu'environ 90 % de l'énergie stockée d'une batterie est convertie en énergie mécanique, cette énergie se résume toujours à environ 60 % de l'énergie totale du réseau utilisée pour recharger la batterie. Donc, il y a encore place à l'amélioration.

Termes courants des véhicules électriques

Vous trouverez souvent certains termes liés aux véhicules électriques dans les voitures électriques, ce qui peut être déroutant pour certains. Donc, voici les principaux et ce qu'ils signifient.

HEV – Véhicule électrique hybride. Ce véhicule utilise du carburant liquide pour générer l'énergie qui charge sa batterie et alimente les roues. Vous ne pouvez pas le brancher ou le charger en externe.
PEV – Véhicule électrique rechargeable. Ce terme fait référence à tout véhicule que vous pouvez brancher pour le recharger. Peu importe qu'il utilise encore du carburant liquide ou non.
PHEV – Véhicule électrique hybride rechargeable. Les PHEV combinent du carburant liquide et des sources rechargeables pour générer leur énergie. Cela les rend plus polyvalents et étend leur autonomie, car vous pouvez facilement passer au carburant liquide une fois la batterie déchargée.
AEV – Véhicule tout électrique. Il s'agit de tout véhicule qui dépend entièrement de l'électricité pour son alimentation. Cela inclut les véhicules rechargeables et ceux dont vous pouvez simplement échanger leurs batteries.

Autres véhicules électriques

La mobilité électrique ne se limite pas aux seules voitures. Ainsi, le terme "véhicule électrique" désigne également d'autres moyens de transport. Voici les véhicules électriques autres que les voitures :

Vélos – Les vélos électriques sont une technologie mature, compte tenu de leur construction relativement simple et de leurs besoins en énergie. Ils gagnent constamment en popularité et sont disponibles dans tous les styles, de la montagne, au croiseur, au cargo, au pliage, etc.
Bateaux – Les bateaux et navires électriques sont également disponibles depuis plus d'un siècle. Mais étant donné le manque de bornes de recharge en mer, il est préférable de les utiliser autour des côtes et sur de courtes distances. Les bateaux électriques longue distance ne sont possibles qu'avec des panneaux solaires.

Les bateaux à roulettes sont également possibles, si un ferry a un itinéraire fixe, par exemple. Ainsi, il peut recevoir son énergie d'un fil filé à travers la rivière.
Avions – Les avions électriques connaissent un développement constant depuis des décennies, avec des avions habités et non habités construits et testés. Ils sont cependant gênés par les problèmes de densité d'énergie des batteries, car même les avions à énergie solaire nécessitent des batteries.

Ainsi, pour que les avions commerciaux électriques deviennent une réalité, le monde a besoin d'une batterie plus légère que le lithium-ion, qui peut stocker une quantité d'énergie égale ou supérieure par dimensions données, tout en coûtant le même prix ou en étant encore moins cher.
Motos – Des marques de Piaggio à BMW et Harley Davidson ont récemment dévoilé des scooters et des vélos électriques. Le Harley LiveWire est équipé d'un moteur de 78 KW et culmine à 95 mph (153 km/h). Alors que la Vespa Electtrica offre une autonomie de 62 km.

Cependant, une marque de vélos électriques notable est Zero Motorcycles. Il utilise des blocs d'alimentation lithium-ion dans un système de 102 volts pour alimenter ses moteurs triphasés sans balais. Ils sont construits dans des variantes d'utilisation de rue, de course de rue et de course de motocross.
Formule E – La version électrique des courses de Formule 1. Les véhicules se ressemblent, mais leurs moteurs ne rugissent pas, ils gémissent.
Trains et trams – Les trains et tramways électriques existent depuis de nombreuses décennies. Principalement utilisés pour les transports en commun, ils disposent d'une alimentation électrique dédiée. L'ICE allemand, le TGV français et le maglev Transrapid sont de parfaits exemples de trains électriques à grande vitesse.
Bus – Vous trouverez également des bus électriques avec des lignes électriques dédiées dans certaines villes du monde comme Zurich, en Suisse. Ces dernières années, cependant, la Chine est en tête des bus électriques pour l'industrie du transport public avec des centaines de milliers de bus alimentés par batterie en service dans le pays.

Modèles de VÉ à venir

La plupart des constructeurs automobiles semblent avoir ignoré l'inévitabilité d'un avenir tout électrique et font donc des pas de géant. Voici les super camions à venir notables, suivis d'autres véhicules électriques intéressants.

Tesla CyberTruck - Les fans sont ravis de celui-ci. Attendu pour Noël 2021, il promet un extérieur à l'épreuve des balles, avec une construction en acier inoxydable extra-résistant. Il y a 100 pi7,500. Pied de stockage, plus de 250 XNUMX lb de capacité de remorquage et une autonomie de XNUMX milles.
Hummer VE – GMC a également sauté dans le train en marche et promet un super camion Hummer tout électrique. Celui-ci peut marcher en crabe en diagonale, charger 100 miles en 10 minutes, a une autonomie de 350 miles, une fonction de croisière automatique, 1,000 0 chevaux et 60-3 mph en XNUMX secondes à plat. Oui, vous avez bien lu.
Ford F-150 – Ford promet également une version tout électrique de son camion F-150. Il devrait être équipé de deux moteurs, comporter un grand coffre (coffre avant) et devenir également le camion Ford le plus puissant à ce jour. La production et les ventes devraient commencer en 2022.
Chouette Aspark - EV japonais de production limitée avec quatre moteurs et un design qui tue. Il offre 1,984 280 chevaux, une autonomie de 249 milles, une vitesse de pointe de 3.2 milles et un prix douloureux de XNUMX millions de dollars.
BMW i4 – Design moins exotique que le i3, mais toujours super stylé. Il offrira jusqu'à 80 % de charge de sa batterie de 80 kWh en 35 minutes et devrait fournir plus de 500 chevaux.

Les autres véhicules à venir incluent la Cadillac Lyriq, la Cadillac Celestiq, Mercedes-Benz EQA, Genesis Essentia, Hyundai Ioniq 5, Jeep Wrangler Magneto, Lexus EV SUV, Mazda MX-30, Porsche Macan EV, Volvo XC40, Bollinger B1, Faraday FF91, et tant d'autres.

Conclusion - Ce que l'avenir nous réserve

Bien que personne ne puisse dire avec certitude ce que l'avenir nous réserve, les véhicules électriques sont très probablement là pour rester. De plus, ils peuvent toujours s'améliorer.

Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour réduire les temps de charge, améliorer l'efficacité et l'autonomie par charge, améliorer la sécurité, développer davantage de bornes et de normes de charge et réduire le coût global de la mobilité électrique.