ელექტრო მანქანები: ისტორია და მომავალი

ელექტრომობილები ახალი არ არის და Tesla არის მხოლოდ ერთი იმ მრავალი ბრენდიდან, რომელიც ახორციელებს ელექტრომობილურობის ოცნებას.

ელექტრო მანქანა ან ელექტრომობილი არის ნებისმიერი მანქანა, რომელიც იყენებს ელექტროენერგიას მამოძრავებლად. ეს სიმძლავრე შეიძლება მოდიოდეს ფართო სპექტრის წყაროებიდან, თუ ის ელექტროა.

ელექტროენერგიის გამოყენება აადვილებს მანქანებს, უფრო ეკოლოგიურად კეთილგანწყობილს, ნაკლებ ხმაურს და მთლიანობაში უფრო კომფორტულს ხდის მთელი ოჯახისთვის.

ეს პოსტი უფრო დეტალურად განიხილავს ელექტრომობილებს, რას ნიშნავს ისინი კაცობრიობისთვის და რას ელის მომავალი.

პირველი ელექტრო მანქანები

ელექტრო მანქანები თარიღდება მე-19 საუკუნით, როდესაც შიდა წვის ძრავას არ ჰქონდა მიღწეული მაღალი ეფექტურობა, რაც დღეს ვიცით. ყველაზე ადრე დაფიქსირებული ელექტროძრავა არის უნგრელი მღვდლისგან ანიოს ჯედლიკი 1827 წელს, მაშინ როდესაც ელექტროენერგიის პირველი გამოყენება მანქანის ძრავაში იყო 1835 წელს.

ლოკომოტივები ასევე მოექცნენ ყურადღების ცენტრში 1838 წელს. ფრანგი გუსტავ ტრუვეს მიერ გამოგონილი 5 მეტრიანი Le Téléphone ნავი 5.6 წელს მიაღწია 1818 კმ/სთ მაქსიმალურ სიჩქარეს და 1900-იანი წლების დასაწყისისთვის მასობრივი წარმოების ელექტრო მანქანები რეალობად იქცა.

თუმცა, ისინი შეზღუდული იყო სიჩქარითა და დიაპაზონით, მაგრამ ელექტროენერგია მაშინ ბევრად უკეთესი ალტერნატივა იყო, ვიდრე ორთქლის ძრავა, რომელსაც ხშირად სჭირდებოდა ნახევარ საათზე მეტი გასათბობად ცივ დღეებში.

ტყვიის მჟავა და ჩიტები

ელექტრომობილის წარმატების მთავარი მიზეზი შეიძლება 1859 წელს ფრანგი მეცნიერის გასტონ პლანტეს მიერ ტყვიის მჟავა ბატარეის გამოგონებამ მოიძიოს. და ტექნოლოგიის განვითარებით, ელექტროძრავიანი მანქანები ძალიან პრაქტიკული გახდა, რადგან შეგეძლო. დატენეთ ისინი გამოყენებამდე.

მაგალითად, ლონდონმა 1897 წელს მიიღო ბატარეებზე მომუშავე ტაქსების ფლოტი და მათ საყვარლად უწოდეს "კოლიბრები" მშვიდი, გუგუნის ხმაურისთვის. ელექტრომობილებმა ისეთი წარმატება მიაღწიეს, რომ 1900 წლისთვის შეერთებულ შტატებში მანქანების 38% ელექტროენერგიით იკვებებოდა, 40% ორთქლით და მხოლოდ 22%-ს ჰქონდა შიდა წვის ძრავა (ბენზინზე მომუშავე).

მიუხედავად ამისა, მათ ხშირად მოიხსენიებდნენ, როგორც ქალთა მანქანებს, რადგან ქალები ყველაზე მეტად სარგებლობდნენ მათი მარტივად გამოყენებისგან. მათი შეზღუდული დიაპაზონი და დამტენი სადგურის შეზღუდული ხელმისაწვდომობა ასევე ნიშნავს, რომ ისინი ყველაზე გამოსადეგი იყვნენ, როგორც ქალაქის მანქანები.

მოდელი T და EV-ების დაცემა

შიდა წვის ძრავა თანაბრად განიცდიდა განვითარებას მთელი ამ ხნის განმავლობაში. და როდესაც გზები გაფართოვდა ქალაქების გარეთ და გადაიქცა მაგისტრალებად, ICE-ებს შეეძლოთ უფრო სწრაფად და შორს გამგზავრება, მაშინ როცა ელექტრომობილები ხშირად შემოიფარგლებოდნენ 20 მილი/სთ მაქსიმალური სიჩქარით და 40 მილის დიაპაზონით.

ამ განვითარებამ დაიწყო მასშტაბის დახრილობა ICE-ს სასარგებლოდ. ასე რომ, როდესაც ჰენრი ფორდმა წარმოადგინა მისი მასობრივი წარმოების სისტემა და გამოიყვანა Model-T, ყველაფერი შეიცვალა.

შიდა წვის ძრავიანი მანქანები იაფდებოდა მაშინ, როცა ელექტრომობილების განვითარება სტაგნირებული იყო და 1913 წლისთვის ბენზინის ავტომობილი ელექტრომობილის ფასის დაახლოებით ნახევარი ღირდა. ასე ნელ-ნელა გაქრა ელექტრომობილები მასობრივი ბაზრიდან, ძირითადად Ford-ის წყალობით.

Ახალი დასაწყისი

ელექტრომობილების ტექნოლოგიების ახალი კვლევა კვლავ დაიწყო 1960-70-იან წლებში. ამ პერიოდში ბევრმა კომპანიამ მოიფიქრა სხვადასხვა ნათელი იდეები, მაგრამ არცერთს არ ჰქონდა კომერციული წარმატება.

70-80-იანი წლების ენერგეტიკულმა კრიზისმა ასევე ხელი შეუწყო მეტი ზეწოლის შექმნას ალტერნატიული ენერგიისა და მობილობის გადაწყვეტილებების პოვნაზე. ეს მცდელობები 1990-იან წლებში გადაიზარდა საწვავის ეფექტურობაზე და ძრავის ემისიების შემცირებაზე. ელექტრომობილები ჯერ კიდევ აქეთ-იქით მზადდებოდა, მაგრამ არცერთს ჯერ კიდევ არ ჰქონია დიდი კომერციული წარმატება.

ლითიუმ-იონი და ტესლა

Tesla Motors-მა დაიწყო Tesla Roadster-ის შემუშავება 2004 წელს და გამოსცა პირველი ერთეული 2008 წელს. ისინი მუშაობდნენ ლითიუმ-იონური ბატარეებით, ტექნოლოგია, რომელიც გამოიგონეს 1980-იან წლებში და ძირითადად გამოიყენებოდა ელექტრონულ გაჯეტებში.

Tesla-ს ამ როდსტერს ასევე შეუძლია 200 მილი (320 კმ) მგზავრობა ყოველი დამუხტვით. მას ჰქონდა 53 კვტ/სთ ბატარეის პაკეტი და 185 კვტ სიმძლავრის რეიტინგული 3-ფაზიანი AC ძრავა, რომელიც აწარმოებდა 248 ცხენის ძალას. ეს დაეხმარა 0-დან 60-მდე აჩქარებას 2.9 წამში, თუმცა ის შემოიფარგლებოდა 5.7 წამით და აჩქარებდა 130 მილი/სთ-ზე.

ხალხს უყვარდა Roadster. ჩანდა მაგარი, თანამედროვე და მოდური. ასე რომ, Tesla-მ გაყიდა ერთი ტონა, 2,450 წელს 2012 ერთეულს მიაღწია და დანარჩენი ისტორიაა.

ელექტრო მანქანების პრობლემა

ელექტრო მანქანების ერთადერთი ყველაზე დიდი პრობლემა არის ენერგიის პორტაბელურობა. ანუ ენერგიის გამომუშავების ან შენახვის სისტემა, რომელიც საკმარისად კომპაქტურია, რომ მოერგოს თითქმის ყველგან, მაგრამ მაინც გამოიმუშავებს საკმარის ენერგიას ასობით, თუ არა ათასობით, მილის მანძილზე.

აქ ორი ძირითადი პროგრამაა წყალბადის უჯრედის გენერატორი და ბატარეის შენახვა. ორივე ტექნოლოგიას აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები ერთმანეთზე.

საწვავის უჯრედები, რომლებიც მუშაობენ წყალბადზე და გამოიმუშავებენ საკმარის ენერგიას მანქანების გადასაადგილებლად, ნაჩვენებია, მაგრამ ისინი ჯერ კიდევ არ არის პრაქტიკული. მათი მთავარი ნაკლი არის საწვავის უჯრედების გენერატორის მაღალი ღირებულება, რომლის წარმოებაც იშვიათ და ძვირადღირებულ მასალებს მოითხოვს. ეს ხდის საწვავის უჯრედების მომავალს ბნელს, ბატარეის შესანახად შედარებით. თუმცა, წყალბადის მატარებლები და სხვა სპეციალიზებული გამოყენების შემთხვევები შეიძლება უფრო პრაქტიკული აღმოჩნდეს.

ბატარეებისთვის, დატენვის ელექტრო მანქანების ხელახალი დაბადება მოვიდა შენახვის ტექნოლოგიის გაუმჯობესებით. მაგრამ ლითიუმ-იონური ბატარეის მრავალი გაუმჯობესებისა და განვითარების მიუხედავად, ჯერ კიდევ არის რამდენიმე პრობლემა.

მაგალითად, ბატარეის შეცვლა ჯერ კიდევ შეუძლებელია ელექტრო მანქანების უმეტესობაში, მათი ზომის გათვალისწინებით. ლითიუმ-იონური ბატარეები ასევე გადახურდება, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დაზიანებულია ავარიის დროს. და ამან შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი.

მესამე, მაშინ, როცა ბატარეიდან დაგროვილი ენერგიის დაახლოებით 90% გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად, ეს ენერგია მაინც იკლებს ბატარეის დატენვისას გამოყენებული მთლიანი ქსელის ენერგიის დაახლოებით 60%-მდე. ასე რომ, გაუმჯობესების ადგილი ჯერ კიდევ არსებობს.

ელექტრო მანქანების საერთო ტერმინები

ხშირად იპოვით ელექტრომობილებთან დაკავშირებულ გარკვეულ ტერმინებს ელექტრო მანქანების გარშემო და ეს შეიძლება ზოგიერთისთვის დამაბნეველი იყოს. ასე რომ, აქ არის მთავარი და რას ნიშნავს ისინი.

• HEV - ჰიბრიდული ელექტრო მანქანა. ეს მანქანა იყენებს თხევად საწვავს ენერგიის გამომუშავებისთვის, რომელიც დამუხტავს მის ბატარეას და კვებავს ბორბლებს. თქვენ არ შეგიძლიათ მისი ჩართვა ან დატენვა გარედან.
  
  
• ENP - მოდული ელექტრო მანქანა. ეს ტერმინი ეხება ნებისმიერ მანქანას, რომელიც შეგიძლიათ ჩართოთ დასატენად. არ აქვს მნიშვნელობა ის მაინც იყენებს თხევად საწვავს თუ არა.
  
  
• PHEV – დანამატი ჰიბრიდული ელექტრო მანქანა. PHEV-ები აერთიანებს თხევად საწვავს და დანამატის წყაროებს, რათა გამოიმუშაონ თავიანთი სიმძლავრე. ეს მათ უფრო მრავალმხრივს ხდის და აფართოებს მათ დიაპაზონს, რადგან თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გადახვიდეთ თხევად საწვავზე, როგორც კი ბატარეა ამოიწურება.
  
  
• AEV - სრულიად ელექტრო მანქანა. ეს არის ნებისმიერი მანქანა, რომელიც მთლიანად ელექტროენერგიაზეა დამოკიდებული. ეს მოიცავს დანამატის მანქანებს და მათ, რომლებზეც შეგიძლიათ უბრალოდ შეცვალოთ მათი ბატარეები.

სხვა ელექტრო მანქანები

ელექტრომობილურობა არ შემოიფარგლება მხოლოდ მანქანებით. ასე რომ, ტერმინი "ელექტრო მანქანა" ასევე ნიშნავს სხვა სატრანსპორტო საშუალებებს. აქ არის არასაავტომობილო ელექტრო მანქანები:

• ველოსიპედები – ელექტრონული ველოსიპედი არის მომწიფებული ტექნოლოგია, მათი შედარებით მარტივი კონსტრუქციისა და ენერგიის საჭიროებების გათვალისწინებით. ისინი მუდმივად იძენენ პოპულარობას და ხელმისაწვდომია ყველა სტილში, მთის, კრეისერის, ტვირთის, დასაკეცი და ა.შ.
  
  
• წყლის ტრანსპორტი - ელექტრო ნავები და გემები ასევე ხელმისაწვდომია საუკუნეზე მეტი ხნის განმავლობაში. მაგრამ იმის გათვალისწინებით, რომ არ არის დამტენი სადგურები ზღვაში, ისინი საუკეთესოდ გამოიყენება სანაპირო ზოლის გარშემო და მოკლე დისტანციებზე. საქალაქთაშორისო ელექტრო ნავები მხოლოდ მზის პანელებითაა შესაძლებელი.
  
  ასევე შესაძლებელია ტროლეიბორის ნავები, თუ ბორანს აქვს ფიქსირებული მარშრუტი, მაგალითად. ასე რომ, მას შეუძლია მიიღოს თავისი ძალა მდინარის გასწვრივ დაწნული მავთულისგან.
  
  
• თვითმფრინავები – ელექტრო თვითმფრინავები ათწლეულების მანძილზე სტაბილურად განვითარდნენ, როგორც პილოტირებული, ისე უპილოტო თვითმფრინავები აშენებული და გამოცდილი. თუმცა, მათ აფერხებს ბატარეების ენერგეტიკული სიმკვრივის პრობლემები, რადგან მზის ენერგიაზე მომუშავე თვითმფრინავებსაც კი სჭირდებათ ბატარეები.
  
  ასე რომ, იმისთვის, რომ ელექტრო კომერციული თვითმფრინავები რეალობად იქცეს, მსოფლიოს სჭირდება უფრო მსუბუქი ბატარეა, ვიდრე ლითიუმ-იონი, რომელსაც შეუძლია შეინახოს თანაბარი ან მეტი რაოდენობის ენერგია მოცემულ განზომილებაში, თანაბარი ფასით ან უფრო იაფიც.
  
  
• მოტოციკლეტები - ბრენდებმა Piaggio-დან BMW-მდე და Harley Davidson-მა ბოლო დროს წარმოადგინეს ელექტრო სკუტერები და ველოსიპედები. Harley LiveWire აღჭურვილია 78 კვტ სიმძლავრის ძრავით და აღწევს 95 კმ/სთ სიჩქარეს. მაშინ როცა Vespa Electtrica გთავაზობთ 153 მილის (62 კმ) დიაპაზონს.
  
  თუმცა, ელექტრონული ველოსიპედის ერთ-ერთი ცნობილი ბრენდია Zero Motorcycles. იგი იყენებს ლითიუმ-იონურ დენის პაკეტებს 102 ვოლტ სისტემაში, რათა ეკვებებოდეს თავისი უჯაგრისების 3-ფაზიანი AC ძრავები. ისინი აგებულია ქუჩის გამოყენების, ქუჩის რბოლისა და მოტოკროსის რბოლის ვარიანტებში.
  
  
• ფორმულა E - ფორმულა 1-ის რბოლის ელექტრო ვერსია. მანქანები ჰგავს, მაგრამ მათი ძრავები არ ღრიალებს, ისინი ღრიალებენ.
  
  
• მატარებლები და ტრამვაი – ელექტრული მატარებლები და ტრამვაი მრავალი ათეული წელია არსებობს. ძირითადად გამოიყენება საზოგადოებრივი ტრანსპორტისთვის, მათ აქვთ გამოყოფილი ელექტრომომარაგება. გერმანული ICE, ფრანგული TGV და Transrapid maglev არის მაღალსიჩქარიანი ელექტრო მატარებლების შესანიშნავი მაგალითები.
  
  
• ავტობუსები – თქვენ ასევე ნახავთ ელექტრო ავტობუსებს სპეციალური ელექტროგადამცემი ხაზებით მსოფლიოს გარკვეულ ქალაქებში, როგორიცაა ციურიხი, შვეიცარია. თუმცა, ბოლო წლებში ჩინეთი ლიდერობს ელექტროავტობუსებში საზოგადოებრივი ტრანსპორტის ინდუსტრიაში, სადაც ასობით ათასი ბატარეით მომუშავე ავტობუსი მუშაობს ქვეყანაში.

მომავალი EV მოდელები

ავტომობილების მწარმოებლების უმეტესობამ, როგორც ჩანს, დააბნია მთლიანად ელექტრომომავლის გარდაუვალობა და ამიტომ გიგანტურ ნაბიჯებს დგამს. შემდეგ აღსანიშნავია მომავალი სუპერ სატვირთო მანქანები, რასაც მოჰყვება სხვა საინტერესო ელექტრომობილები.

• Tesla CyberTruck - გულშემატკივრები აღფრთოვანებულები არიან ამაზე. მოსალოდნელია 2021 წლის შობისთვის, ის ჰპირდება ტყვიაგაუმტარ ექსტერიერს, გამორჩეული უჟანგავი ფოლადის ზედმეტად მკაცრი კონსტრუქციით. არის 100 კუ. ფუტი საცავი, 7,500+ ფუნტი ბუქსირების სიმძლავრე და 250 მილის მანძილი.
  
  
• Hummer EV – GMC ასევე გადახტა და ჰპირდება მთლიანად ელექტრო Hummer სუპერ სატვირთოს. მას შეუძლია კიბორჩხალას დიაგონალზე სიარული, 100 მილის დატენვა 10 წუთში, აქვს 350 მილის დიაპაზონი, ავტოკრეისერის ფუნქცია, 1,000 ცხენის ძალა და 0-60 მილი/სთ სიჩქარით 3 წამში. დიახ, თქვენ სწორად წაიკითხეთ.
  
  
• Ford F-150 – Ford ასევე გვპირდება თავისი F-150 სატვირთო მანქანის მთლიანად ელექტრო ვერსიას. მას უნდა ჰქონდეს ორმაგი ძრავა, ჰქონდეს დიდი საბარგული (წინა საბარგული) და თანაბრად გახდეს Ford-ის ყველაზე ძლიერი სატვირთო მანქანა დღემდე. წარმოება და გაყიდვები 2022 წელს უნდა დაიწყოს.
  
  
• ასპარკის ბუ - იაპონური შეზღუდული წარმოების EV ოთხი ძრავით და მკვლელი დიზაინით. ის აწვდის 1,984 ცხენის ძალას, 280 მილის დისტანციას, 249 მილის მაქსიმალურ სიჩქარეს და მტკივნეულ 3.2 მილიონი დოლარის ფასს.
  
  
• BMW i4 - ნაკლებად ეგზოტიკური დიზაინი, ვიდრე i3, მაგრამ მაინც სუპერ ელეგანტური. მას ექნება 80 კვტ/სთ სიმძლავრის ბატარეის 80%-მდე დატენვა 35 წუთში და სავარაუდოდ 500 ცხენის ძალას მიაღწევს.

სხვა მომავალი მანქანები მოიცავს 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, Fardayer. და მრავალი სხვა.

დასკვნა - რა გველის მომავალში

მიუხედავად იმისა, რომ დანამდვილებით ვერავინ იტყვის, რა ელის მომავალში, ელექტრო მანქანები, სავარაუდოდ, აქ დარჩება. გარდა ამისა, მათ ყოველთვის შეუძლიათ უკეთესი გახდნენ.

შემდგომი მუშაობაა საჭირო დატენვის დროის შესამცირებლად, ეფექტურობისა და დიაპაზონის გასაუმჯობესებლად ერთ დამუხტვაზე, უსაფრთხოების გასაუმჯობესებლად, მეტი დამტენი სადგურებისა და სტანდარტების შემუშავებისთვის და ელექტრომობილობის საერთო ღირებულების შესამცირებლად.