Kendaraan Listrik: Sejarah dan Masa Depan

Kendaraan listrik bukanlah hal baru dan Tesla hanyalah satu dari banyak merek yang telah mengejar impian mobilitas listrik.

Kendaraan listrik atau EV adalah kendaraan yang menggunakan tenaga listrik sebagai penggeraknya. Tenaga tersebut dapat berasal dari berbagai sumber, asalkan bertenaga listrik.

Penggunaan listrik membuat mobil lebih mudah dikendarai, lebih ramah lingkungan, lebih tenang, dan secara keseluruhan lebih nyaman bagi seluruh keluarga.

Tulisan ini membahas lebih dekat tentang kendaraan listrik, apa artinya bagi umat manusia, dan apa yang akan terjadi di masa depan.

Kendaraan listrik pertama

Kendaraan listrik sudah ada sejak abad ke-19 ketika mesin pembakaran internal belum mencapai efisiensi tinggi seperti yang kita kenal saat ini. Motor listrik pertama yang tercatat berasal dari pendeta Hungaria Anyos Jedlik pada tahun 1827, sementara penggunaan listrik pertama untuk menggerakkan mobil terjadi pada tahun 1835.

Lokomotif juga menjadi pusat perhatian pada tahun 1838. Perahu Le Téléphone sepanjang 5 meter yang diciptakan oleh Gustave Trouvé dari Prancis mencapai kecepatan tertinggi 5.6 mph pada tahun 1818, dan pada awal 1900-an, kendaraan listrik yang diproduksi secara massal menjadi kenyataan.

Akan tetapi, kecepatan dan jangkauannya terbatas, tetapi listrik merupakan alternatif yang jauh lebih baik saat itu daripada mesin uap, yang sering kali memerlukan waktu lebih dari setengah jam untuk pemanasan pada hari yang dingin.

Timbal-asam dan Burung Kolibri

Alasan utama di balik keberhasilan kendaraan listrik dapat ditelusuri kembali ke penemuan baterai timbal-asam oleh Gaston Planté, seorang ilmuwan Prancis, pada tahun 1859. Seiring berkembangnya teknologi, mobil bertenaga listrik menjadi sangat praktis karena dapat diisi dayanya sebelum digunakan.

London, misalnya, mendapatkan armada taksi bertenaga baterai pada tahun 1897 dan taksi-taksi itu dijuluki "Burung Kolibri" karena suaranya yang senyap dan berdengung. Mobil listrik sangat sukses sehingga pada tahun 1900, 38% mobil di Amerika Serikat bertenaga listrik, 40% bertenaga uap, dan hanya 22% yang memiliki mesin pembakaran internal (bertenaga bensin).

Namun, mobil-mobil ini sering disebut sebagai mobil wanita, karena wanita paling diuntungkan dari kemudahan penggunaannya. Jangkauannya yang terbatas dan ketersediaan stasiun pengisian daya yang terbatas juga berarti mobil-mobil ini paling berguna sebagai mobil kota.

Model T dan jatuhnya kendaraan listrik

Mesin Pembakaran Internal juga mengalami perkembangan selama ini. Dan seiring dengan meluasnya jalan di luar kota dan berubah menjadi jalan raya, ICE dapat melaju lebih cepat dan lebih jauh, sementara EV sering kali dibatasi pada kecepatan tertinggi 20 mil per jam dan jarak tempuh 40 mil.

Perkembangan ini mulai menguntungkan ICE. Jadi, ketika Henry Ford memperkenalkan sistem produksi massal dan menghadirkan Model-T, keadaan mulai berubah.

Kendaraan bermesin pembakaran internal semakin murah sementara pengembangan kendaraan listrik mengalami stagnasi, dan pada tahun 1913, harga mobil berbahan bakar bensin sekitar setengah dari harga mobil listrik. Itulah sebabnya kendaraan listrik perlahan menghilang dari pasar massal, terutama berkat Ford.

Awal yang baru

Penelitian baru tentang teknologi mobil listrik dimulai lagi sekitar tahun 1960-an dan 70-an. Banyak perusahaan muncul dengan berbagai ide cemerlang pada periode ini, tetapi tidak ada yang sukses secara komersial.

Krisis energi pada tahun 70-an dan 80-an juga turut menciptakan tekanan lebih besar dalam menemukan solusi energi dan mobilitas alternatif. Upaya ini beralih ke efisiensi bahan bakar dan emisi mesin yang lebih rendah pada tahun 1990-an. Kendaraan listrik masih diproduksi di sana-sini, tetapi belum ada yang sukses secara komersial.

Lithium-Ion dan Tesla

Tesla Motors memulai pengembangan Tesla Roadster pada tahun 2004 dan mengirimkan unit pertamanya pada tahun 2008. Mobil ini menggunakan baterai Lithium-ion, sebuah teknologi yang ditemukan pada tahun 1980-an dan digunakan terutama pada perangkat elektronik.

Mobil Tesla Roadster ini juga dapat menempuh jarak hingga 200 mil (320 km) per pengisian daya. Mobil ini dilengkapi dengan baterai berkapasitas 53 kWh dan motor AC 185 fase berkekuatan 3 kW yang menghasilkan 248 tenaga kuda. Hal ini membantunya berakselerasi dari 0 hingga 60 dalam 2.9 detik, meskipun dibatasi hingga 5.7 detik, dan kecepatan tertingginya mencapai 130 mph.

Orang-orang menyukai Roadster. Mobil itu tampak keren, modern, dan trendi. Jadi, Tesla menjual banyak mobil itu, mencapai 2,450 unit pada tahun 2012 dan sisanya adalah sejarah.

Masalah dengan mobil listrik

Masalah terbesar dengan mobil listrik adalah portabilitas energi. Yaitu, sistem pembangkitan atau penyimpanan energi yang cukup ringkas untuk dibawa ke mana-mana tetapi tetap menghasilkan daya yang cukup untuk menempuh jarak ratusan, bahkan ribuan mil.

Dua aplikasi utama di sini adalah generator sel hidrogen dan penyimpanan baterai. Kedua teknologi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Sel bahan bakar yang menggunakan hidrogen dan menghasilkan daya yang cukup untuk menggerakkan mobil telah didemonstrasikan, tetapi belum praktis. Kelemahan utamanya adalah tingginya biaya generator sel bahan bakar, yang memerlukan bahan langka dan mahal untuk diproduksi. Hal ini membuat masa depan sel bahan bakar tampak suram jika dibandingkan dengan penyimpanan baterai. Namun, kereta hidrogen, dan kasus penggunaan khusus lainnya, dapat terbukti lebih praktis.

Untuk baterai, kelahiran kembali kendaraan listrik yang dapat diisi ulang disertai dengan peningkatan teknologi penyimpanan. Namun, terlepas dari berbagai peningkatan dan pengembangan baterai Lithium-ion, masih ada beberapa masalah.

Penggantian baterai, misalnya, masih belum memungkinkan pada sebagian besar mobil listrik, mengingat ukurannya. Baterai lithium-ion juga cenderung terlalu panas, terutama jika rusak akibat kecelakaan. Hal ini dapat menyebabkan kebakaran.

Ketiga, meskipun sekitar 90% energi yang tersimpan dari baterai diubah menjadi energi mekanik, energi ini masih setara dengan sekitar 60% dari total energi jaringan yang digunakan untuk mengisi ulang baterai. Jadi, masih ada ruang untuk perbaikan.

Istilah umum kendaraan listrik

Anda akan sering menemukan istilah-istilah terkait EV tertentu yang digunakan di sekitar mobil listrik dan ini mungkin membingungkan bagi sebagian orang. Jadi, berikut adalah istilah-istilah utama dan artinya.

• HEV – Kendaraan Listrik Hibrida. Kendaraan ini menggunakan bahan bakar cair untuk menghasilkan energi yang mengisi daya baterai dan menggerakkan roda. Anda tidak dapat mencolokkannya atau mengisi dayanya secara eksternal.
  
  
• ENP – Kendaraan Listrik Plug-in. Istilah ini merujuk pada kendaraan apa pun yang dapat dicolokkan untuk diisi ulang. Tidak masalah apakah kendaraan tersebut masih menggunakan bahan bakar cair atau tidak.
  
  
• PHEV – Kendaraan Listrik Hibrida Plug-in. PHEV menggabungkan bahan bakar cair dan sumber daya plug-in untuk menghasilkan tenaga. Hal ini membuat kendaraan ini lebih serbaguna dan memperluas jangkauannya, karena Anda dapat dengan mudah beralih ke bahan bakar cair setelah baterai habis.
  
  
• AEV – Kendaraan Listrik Sepenuhnya. Kendaraan ini bergantung sepenuhnya pada listrik sebagai sumber tenaga. Kendaraan ini mencakup kendaraan yang menggunakan listrik dan kendaraan yang baterainya dapat diganti begitu saja.

Kendaraan listrik lainnya

Mobilitas listrik tidak terbatas pada mobil saja. Jadi, istilah “kendaraan listrik” juga mencakup moda transportasi lainnya. Berikut ini adalah kendaraan listrik non-mobil:

• Sepeda – Sepeda listrik merupakan teknologi yang sudah matang, mengingat konstruksi dan kebutuhan dayanya yang relatif lebih sederhana. Sepeda listrik terus meningkat popularitasnya dan tersedia dalam berbagai gaya, mulai dari sepeda gunung, sepeda cruiser, sepeda kargo, sepeda lipat, dan sebagainya.
  
  
• Kapal – Perahu dan kapal listrik juga telah tersedia selama lebih dari satu abad. Namun, mengingat kurangnya stasiun pengisian daya di laut, perahu dan kapal listrik paling baik digunakan di sekitar garis pantai dan untuk jarak pendek. Perahu listrik jarak jauh hanya dapat digunakan dengan panel surya.
  
  Perahu troli juga memungkinkan, jika feri memiliki rute tetap, misalnya. Jadi, perahu tersebut dapat menerima tenaganya dari kabel yang dipintal melintasi sungai.
  
  
• Airplanes – Pesawat listrik telah mengalami perkembangan yang stabil selama beberapa dekade, dengan pesawat berawak dan tak berawak yang dibangun dan diuji. Namun, pesawat listrik terhambat oleh masalah kepadatan energi baterai, karena bahkan pesawat bertenaga surya pun memerlukan baterai.
  
  Jadi, agar pesawat komersil listrik menjadi kenyataan, dunia membutuhkan baterai yang lebih ringan daripada litium-ion, yang dapat menyimpan energi dalam jumlah yang sama atau lebih besar per dimensi tertentu, dengan biaya yang sama atau bahkan lebih murah.
  
  
• Sepeda motor – Merek-merek dari Piaggio hingga BMW dan Harley Davidson telah meluncurkan skuter dan sepeda listrik baru-baru ini. Harley LiveWire memiliki motor 78-KW dan kecepatan maksimalnya mencapai 95 mph (153 kpj). Sementara Vespa Electtrica menawarkan jangkauan 62 mil (100 km).
  
  Namun, salah satu merek e-bike yang terkenal adalah Zero Motorcycles. Merek ini menggunakan paket daya lithium-ion dalam sistem 102-Volt untuk memberi daya pada motor AC 3-fase tanpa sikat. Sepeda motor ini dibuat untuk penggunaan di jalan raya, balap jalanan, dan varian balap motorcross.
  
  
• Formula E – Versi balap Formula 1 yang bertenaga listrik. Kendaraannya tampak serupa, tetapi mesinnya tidak meraung, melainkan merengek.
  
  
• Kereta Api & Trem – Kereta listrik dan trem telah ada selama beberapa dekade. Sebagian besar digunakan untuk transportasi umum, dan memiliki sumber daya listrik khusus. ICE Jerman, TGV Prancis, dan maglev Transrapid adalah contoh sempurna kereta listrik berkecepatan tinggi.
  
  
• Bis-bis – Anda juga akan menemukan bus listrik dengan kabel listrik khusus di beberapa kota dunia seperti Zurich, Swiss. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, Tiongkok menjadi pemimpin dalam bus listrik untuk industri transportasi umum dengan ratusan ribu bus bertenaga baterai yang beroperasi di negara tersebut.

Model EV yang akan datang

Sebagian besar produsen mobil tampaknya telah mengabaikan keniscayaan masa depan yang sepenuhnya bertenaga listrik dan karenanya mengambil langkah besar. Berikut ini adalah truk super yang akan datang, diikuti oleh kendaraan listrik menarik lainnya.

• Tesla CyberTruck – Para penggemar sangat antusias dengan mobil ini. Diharapkan hadir pada Natal 2021, mobil ini menjanjikan eksterior antipeluru, dengan rangka baja antikarat yang sangat kuat. Mobil ini memiliki ruang penyimpanan 100 kaki kubik, kapasitas penarik 7,500+ lbs, dan jarak tempuh 250 mil.
  
  
• Palu EV – GMC juga ikut serta dan menjanjikan truk super Hummer bertenaga listrik. Truk ini dapat berjalan seperti kepiting secara diagonal, mengisi daya sejauh 100 mil dalam 10 menit, memiliki jangkauan 350 mil, fitur auto-cruiser, 1,000 tenaga kuda, dan berakselerasi dari 0-60 mph dalam 3 detik. Ya, Anda tidak salah baca.
  
  
• Mengarungi F-150 – Ford juga menjanjikan versi bertenaga listrik penuh untuk truk F-150 miliknya. Truk ini akan dilengkapi dengan motor ganda, bagasi depan yang besar, dan juga menjadi truk Ford terkuat hingga saat ini. Produksi dan penjualan akan dimulai pada tahun 2022.
  
  
• burung hantu aspark – EV produksi terbatas Jepang dengan empat motor dan desain yang memukau. Mobil ini menghasilkan tenaga 1,984 tenaga kuda, jarak tempuh 280 mil, kecepatan tertinggi 249 mil, dan banderol harga $3.2 juta.
  
  
• BMW i4 – Desainnya tidak se-eksotis i3, tetapi tetap sangat bergaya. Mobil ini akan mengisi daya baterai 80 kWh hingga 80% dalam waktu 35 menit dan diharapkan dapat menghasilkan tenaga hingga 500 tenaga kuda.

Kendaraan lain yang akan datang termasuk Cadillac Lyriq, 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, dan masih banyak lagi.

Kesimpulan – Apa yang akan terjadi di masa depan

Meskipun tidak ada yang bisa memastikan apa yang akan terjadi di masa depan, kendaraan listrik kemungkinan besar akan tetap ada. Ditambah lagi, kendaraan listrik selalu bisa menjadi lebih baik.

Pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk mengurangi waktu pengisian daya, meningkatkan efisiensi dan jangkauan per pengisian daya, meningkatkan keselamatan, mengembangkan lebih banyak stasiun pengisian daya dan standar, serta menurunkan biaya keseluruhan mobilitas listrik.