Electric Vehicles: Kasaysayan at hinaharap

Ang mga de-koryenteng sasakyan ay hindi bago at ang Tesla ay isa lamang sa maraming mga tatak na itinuloy ang pangarap ng electric-mobility.

Ang electric vehicle o EV ay anumang sasakyan na gumagamit ng electric power para sa propulsion. Ang kapangyarihang iyon ay maaaring magmula sa isang malawak na hanay ng mga mapagkukunan, hangga't ito ay electric.

Ang paggamit ng kuryente ay ginagawang mas madaling magmaneho ang mga sasakyan, mas environment friendly, hindi maingay, at sa pangkalahatan ay mas komportable para sa buong pamilya.

Sinusuri ng post na ito ang mga EV, kung ano ang ibig sabihin ng mga ito para sa sangkatauhan, at kung ano ang hinaharap.

Ang unang mga de-koryenteng sasakyan

Ang mga de-kuryenteng sasakyan ay nagmula noong ika-19 na siglo nang hindi nakamit ng internal-combustion engine ang mataas na kahusayan na alam natin ngayon. Ang pinakaunang naitalang electric motor ay mula sa Hungarian priest Anyos Jedlik noong 1827, habang ang unang paggamit ng kuryente sa pagpapaandar ng kotse ay dumating noong 1835.

Ang mga lokomotibo ay napunta rin sa spotlight noong 1838. Ang 5-meter Le Téléphone boat na naimbento ng French Gustave Trouvé ay umabot sa 5.6 mph na pinakamataas na bilis noong 1818, at noong unang bahagi ng 1900s, ang mass-produced na mga de-kuryenteng sasakyan ay isang katotohanan.

Ang mga ito ay limitado sa bilis at saklaw, gayunpaman, ngunit ang kuryente ay isang mas mahusay na alternatibo noon kaysa sa steam engine, na kadalasang nangangailangan ng higit sa kalahating oras upang magpainit sa malamig na araw.

Lead-acid at Humming Birds

Ang pangunahing dahilan ng tagumpay ng de-koryenteng sasakyan ay matutunton pabalik sa pag-imbento ng lead-acid na baterya ni Gaston Planté, isang French scientist, noong 1859. At sa pag-unlad ng teknolohiya, humantong ito sa pagiging praktikal ng mga de-koryenteng sasakyan dahil maaari mong singilin ang mga ito bago gamitin.

Ang London, halimbawa, ay nakakuha ng isang fleet ng mga taxi na pinapagana ng baterya noong 1897 at sila ay tinawag na "Hummingbirds" para sa kanilang tahimik at umuugong na ingay. Naging matagumpay ang mga de-koryenteng sasakyan na noong 1900, 38% ng mga kotse sa Estados Unidos ang pinalakas ng kuryente, 40% sa pamamagitan ng singaw, at 22% lamang ang nagkaroon ng internal combustion engine (pinapatakbo ng gasolina).

Gayunpaman, ang mga ito ay madalas na tinutukoy bilang mga pambabae na kotse, dahil ang mga kababaihan ay higit na nakinabang sa kanilang kadalian ng paggamit. Ang kanilang limitadong hanay at ang limitadong charging station ay nangangahulugan din na sila ay pinakakapaki-pakinabang bilang mga city car.

Model T at ang pagbagsak ng mga EV

Ang Internal Combustion Engine ay pantay na nakararanas ng pag-unlad sa lahat ng ito. At habang lumalawak ang mga kalsada sa labas ng mga lungsod at naging mga highway, ang mga ICE ay maaaring maglakbay nang mas mabilis at mas malayo, habang ang mga EV ay kadalasang limitado sa isang 20-mph na pinakamataas na bilis at isang 40-milya na saklaw.

Ang pag-unlad na ito ay nagsimulang ikiling ang sukat sa pabor sa ICE. Kaya, nang ipinakilala ni Henry Ford ang kanyang mass production system at dinala ang Model-T, nagsimulang magbago ang mga bagay.

Ang panloob na combustion-engine na mga sasakyan ay nagiging mas mura habang ang pag-unlad ng mga de-koryenteng sasakyan ay tumitigil, at noong 1913, ang isang gasolinang kotse ay nagkakahalaga ng halos kalahati ng presyo ng isang de-kuryenteng sasakyan. Iyan ay kung paano dahan-dahang nawala ang mga EV sa mass market, salamat sa Ford.

Isang bagong simula

Nagsimula muli ang bagong pananaliksik sa teknolohiya ng electric-car noong mga 1960s at 70s. Maraming mga kumpanya ang nag-isip ng iba't ibang maliliwanag na ideya sa panahong ito, ngunit walang tagumpay sa komersyo.

Ang krisis sa enerhiya noong dekada 70 at 80 ay nakatulong din na lumikha ng higit na presyon sa paghahanap ng mga alternatibong solusyon sa enerhiya at kadaliang kumilos. Ang mga pagsisikap na ito ay lumipat sa kahusayan ng gasolina at mas mababang mga emisyon ng makina noong 1990s. Ang mga EV ay ginawa pa rin dito at doon, ngunit wala pang isang malaking komersyal na tagumpay.

Lithium-Ion at Ang Tesla

Sinimulan ng Tesla Motors ang pagbuo ng Tesla Roadster noong 2004 at inihatid ang mga unang unit noong 2008. Tumakbo sila sa mga bateryang Lithium-ion, isang teknolohiyang naimbento noong 1980s at pangunahing ginagamit sa mga elektronikong gadget.

Ang Tesla roadster na ito ay maaari ding maglakbay nang hanggang 200 milya (320 km) bawat singil. Nagtatampok ito ng 53 kWh battery pack at 185-kW na may rating na 3-phase AC motor na gumawa ng 248 lakas-kabayo. Nakatulong ito na bumilis mula 0 hanggang 60 sa loob ng 2.9 segundo, bagama't nalimitahan ito sa 5.7 segundo, at nangunguna sa 130 mph.

Nagustuhan ng mga tao ang Roadster. Mukhang cool, moderno, at uso. Kaya, naibenta ni Tesla ang isang tonelada ng mga ito, na umabot sa 2,450 na mga yunit noong 2012 at ang natitira ay kasaysayan.

Ang problema sa mga electric car

Ang nag-iisang pinakamalaking problema sa mga de-koryenteng sasakyan ay ang kakayahang dalhin ang enerhiya. Ibig sabihin, isang energy generation o storage system na sapat na compact para magkasya halos saanman ngunit gumagawa pa rin ng sapat na kapangyarihan para sa daan-daan, kung hindi libu-libong milya.

Dalawang pangunahing aplikasyon dito ay ang hydrogen cell generator at imbakan ng baterya. Ang parehong mga teknolohiya ay may kanilang mga pakinabang at disadvantages sa isa't isa.

Ang mga fuel cell na tumatakbo sa hydrogen at gumagawa ng sapat na lakas upang ilipat ang mga kotse ay ipinakita, ngunit hindi pa sila praktikal. Ang kanilang pangunahing disbentaha ay ang mataas na halaga ng fuel-cell generator, na nangangailangan ng mga bihirang at mamahaling materyales upang makagawa. Ginagawa nitong malabo ang hinaharap ng fuel-cell kung ihahambing sa imbakan ng baterya. Gayunpaman, ang mga tren ng hydrogen, at iba pang mga espesyal na kaso ng paggamit, ay maaaring maging mas praktikal.

Para sa mga baterya, ang muling pagsilang ng mga rechargeable electric vehicle ay may mga pagpapahusay sa teknolohiya ng storage. Ngunit sa kabila ng maraming pagpapahusay at pag-unlad ng baterya ng Lithium-ion, mayroon pa ring ilang mga isyu.

Ang pagpapalit ng baterya, halimbawa, ay hindi pa rin posible sa karamihan ng mga de-koryenteng sasakyan, dahil sa laki nito. Ang mga bateryang Lithium-ion ay madalas ding uminit, lalo na kapag nasira sa isang pag-crash. At ito ay maaaring humantong sa sunog.

Pangatlo, habang humigit-kumulang 90% ng naka-imbak na enerhiya mula sa isang baterya ay na-convert sa mekanikal na enerhiya, ang enerhiya na ito ay kumukulo pa rin hanggang sa humigit-kumulang 60% ng kabuuang enerhiya ng grid na ginamit sa muling pagkarga ng baterya. Kaya, mayroon pa ring puwang para sa pagpapabuti.

Mga karaniwang termino ng sasakyang de-kuryente

Madalas kang makakita ng ilang partikular na terminong nauugnay sa EV na itinapon sa paligid ng mga de-koryenteng sasakyan at ito ay maaaring nakalilito para sa ilan. Kaya, narito ang mga pangunahing at kung ano ang ibig sabihin nito.

• HEV – Hybrid Electric Vehicle. Gumagamit ang sasakyang ito ng likidong gasolina upang makabuo ng enerhiya na nagcha-charge sa baterya nito at nagpapagana sa mga gulong. Hindi mo ito maisaksak o mai-charge sa labas.
  
  
• ENP – Plug-in na Electric Vehicle. Ang terminong ito ay tumutukoy sa anumang sasakyan na maaari mong isaksak para sa muling pagkarga. Hindi mahalaga kung gumagamit pa rin ito ng likidong gasolina o hindi.
  
  
• PHEV – Plug-in na Hybrid Electric Vehicle. Pinagsasama ng mga PHEV ang likidong panggatong at mga pinagmumulan ng plug-in upang makabuo ng kanilang kapangyarihan. Ginagawa nitong mas maraming nalalaman ang mga ito at pinapalawak ang kanilang saklaw, dahil madali kang makakalipat sa likidong gasolina kapag ubos na ang baterya.
  
  
• AEV – All-Electric Vehicle. Ito ay anumang sasakyan na ganap na umaasa sa kuryente para sa kuryente. Kabilang dito ang mga plug-in na sasakyan at ang mga maaari mo lamang palitan ng kanilang mga baterya.

Iba pang mga de-koryenteng sasakyan

Ang electric mobility ay hindi limitado sa mga kotse lamang. Kaya, ang terminong "electric vehicle" ay kumakatawan din sa iba pang paraan ng transportasyon. Narito ang mga de-koryenteng sasakyan na hindi sasakyan:

• Mga Bisikleta – Ang mga e-bikes ay isang mature na teknolohiya, dahil sa kanilang medyo mas simpleng konstruksiyon at mga pangangailangan sa kuryente. Ang mga ito ay patuloy na nakakakuha ng katanyagan at magagamit sa lahat ng mga estilo, mula sa bundok, cruiser, kargamento, natitiklop, at iba pa.
  
  
• Mga Bangka – Ang mga de-kuryenteng bangka at barko ay magagamit din sa loob ng mahigit isang siglo. Ngunit dahil sa kakulangan ng mga istasyon ng singilin sa mga dagat, ang mga ito ay pinakamahusay na ginagamit sa paligid ng mga baybayin at para sa maikling distansya. Ang mga malayuang de-kuryenteng bangka ay posible lamang sa mga solar panel.
  
  Posible rin ang mga trolley boat, kung ang isang lantsa ay may nakapirming ruta, halimbawa. Kaya't matatanggap nito ang kapangyarihan nito mula sa isang wire na iniikot sa ilog.
  
  
• airplanes – Ang mga de-koryenteng sasakyang panghimpapawid ay nakakita ng tuluy-tuloy na pag-unlad sa loob ng mga dekada, na may parehong manned at unmanned na mga eroplano na binuo at nasubok. Gayunpaman, ang mga ito ay nahahadlangan ng mga isyu sa densidad ng enerhiya ng mga baterya, dahil kahit na ang sasakyang panghimpapawid na pinapagana ng solar ay nangangailangan ng mga baterya.
  
  Kaya, para maging realidad ang mga electric commercial planes, kailangan ng mundo ng mas magaan na baterya kaysa sa lithium-ion, na maaaring mag-imbak ng pantay o mas mataas na dami ng enerhiya sa bawat partikular na dimensyon, habang pareho ang presyo o mas mura pa.
  
  
• Motorbikes – Ang mga tatak mula Piaggio hanggang BMW at Harley Davidson ay naglabas ng mga electric scooter at bisikleta sa mga kamakailang panahon. Nagtatampok ang Harley LiveWire ng 78-KW na motor at nangunguna sa bilis na 95 mph (153 kph). Habang nag-aalok ang Vespa Electtrica ng 62-milya (100 km) range.
  
  Ang isang kilalang tatak ng e-bike, gayunpaman, ay Zero Motorcycles. Gumagamit ito ng mga lithium-ion power pack sa isang 102-Volt system para paganahin ang mga brushless na 3-phase AC na motor nito. Ang mga ito ay binuo sa paggamit ng kalye, karera sa kalye, at mga variant ng karera ng motocross.
  
  
• Pormula E – Ang electric na bersyon ng Formula 1 racing. Ang mga sasakyan ay magkamukha, ngunit ang kanilang mga makina ay hindi umuungal, sila ay umuungol.
  
  
• Mga Tren at Tram – Ang mga de-kuryenteng tren at tram ay umiikot sa loob ng maraming dekada. Kadalasang ginagamit para sa pampublikong sasakyan, mayroon silang nakalaang supply ng kuryente. Ang German ICE, French TGV, at ang Transrapid maglev ay perpektong halimbawa ng mga high-speed electric train.
  
  
• Bus – Makakakita ka rin ng mga de-kuryenteng bus na may nakalaang mga linya ng kuryente sa ilang mga lungsod sa mundo tulad ng Zurich, Switzerland. Gayunpaman, sa mga nakalipas na taon, nangunguna ang China sa mga de-kuryenteng bus para sa industriya ng pampublikong transportasyon na may daan-daang libong bus na pinapagana ng baterya na tumatakbo sa bansa.

Mga paparating na modelo ng EV

Karamihan sa mga tagagawa ng sasakyan ay tila hindi maiiwasan ang hindi maiiwasang hinaharap at gumagawa ng malalaking hakbang, samakatuwid. Ang mga sumusunod ay kapansin-pansing paparating na mga super truck, na sinusundan ng iba pang mga kawili-wiling EV.

• Tesla CyberTruck - Ang mga tagahanga ay nagngangalit tungkol sa isang ito. Inaasahan sa Pasko 2021, nangangako ito ng bullet-proof na panlabas, na nagtatampok ng sobrang matibay na stainless steel na build. Mayroong 100 cu. Ft ng storage, 7,500+ lbs ng towing capacity, at 250-mile range.
  
  
• Hummer EV – Ang GMC ay tumalon din sa bandwagon at nangangako ng isang all-electric Hummer super truck. Ang isang ito ay maaaring maglakad nang pahilis, sumisingil ng 100 milya sa loob ng 10 minuto, may 350-milya na hanay, tampok na auto-cruiser, 1,000 lakas-kabayo, at 0-60 mph sa loob ng 3 segundong patag. Oo, tama ang nabasa mo.
  
  
• Ford F-150 – Nangako rin ang Ford ng all-electric na bersyon ng F-150 truck nito. Dapat itong may kasamang dalawahang motor, nagtatampok ng malaking frunk (front trunk), at pantay na naging pinakamalakas na Ford truck hanggang sa kasalukuyan. Ang produksyon at pagbebenta ay dapat magsimula sa 2022.
  
  
• kuwago ng aspark – Japanese limited production EV na may apat na motor at isang pamatay na disenyo. Naghahatid ito ng 1,984 lakas-kabayo, 280 milya na saklaw, 249-milya na pinakamataas na bilis, at isang masakit na $3.2 milyon na tag ng presyo.
  
  
• BMW i4 – Hindi gaanong kakaibang disenyo kaysa sa i3, ngunit napaka-istilo pa rin. Magtatampok ito ng hanggang 80% na pag-charge ng 80 kWh na baterya nito sa loob ng 35 minuto at inaasahang maghahatid ng pataas na 500 lakas-kabayo.

Kasama sa iba pang paparating na sasakyan ang 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 at marami pang iba.

Konklusyon - Ano ang hinaharap

Bagama't walang makapagsasabi kung ano ang tiyak na mangyayari sa hinaharap, malamang na narito ang mga de-kuryenteng sasakyan upang manatili. Dagdag pa, maaari silang palaging maging mas mahusay.

Kailangan ng karagdagang trabaho upang bawasan ang mga oras ng pag-charge, pagbutihin ang kahusayan at saklaw sa bawat pagsingil, pagbutihin ang kaligtasan, bumuo ng higit pang mga istasyon ng pagsingil at mga pamantayan, at babaan ang kabuuang halaga ng electric mobility.