Elektrikli Araçlar: Tarih ve gelecek

Elektrikli araçlar yeni değil ve Tesla, elektrikli mobilite hayalini gerçekleştiren birçok markadan sadece biri.

Elektrikli araç veya EV, tahrik için elektrik gücü kullanan herhangi bir araçtır. Bu güç, elektrik olduğu sürece çok çeşitli kaynaklardan gelebilir.

Elektrik kullanımı, arabaları sürmeyi daha kolay, daha çevre dostu, daha az gürültülü ve genel olarak tüm aile için daha konforlu hale getirir.

Bu gönderi, EV'lere, bunların insanlık için ne anlama geldiğine ve geleceğin neler getireceğine daha yakından bakıyor.

İlk elektrikli araçlar

Elektrikli araçlar, içten yanmalı motorun bugün bildiğimiz yüksek verimliliğe ulaşamadığı 19. yüzyıla kadar uzanıyor. Kaydedilen en eski elektrik motoru Macar rahibine aittir. Anyos Jedlik 1827'de, bir arabaya güç sağlamak için elektriğin ilk kullanımı 1835'te geldi.

1838'de lokomotifler de ilgi odağı oldu. Fransız Gustave Trouvé tarafından icat edilen 5 metrelik Le Téléphone teknesi 5.6'de 1818 mph hıza ulaştı ve 1900'lerin başında seri üretilen elektrikli araçlar bir gerçekti.

Ancak hızları ve menzilleri sınırlıydı, ancak o zamanlar elektrik, soğuk günlerde ısınması genellikle yarım saatten fazla süren buhar makinesinden çok daha iyi bir alternatifti.

Kurşun-asit ve Sinek Kuşları

Elektrikli aracın başarısının ana nedeni, 1859'da Fransız bilim adamı Gaston Planté tarafından kurşun-asit pilin icadına kadar uzanabilir. Teknoloji geliştikçe, elektrikle çalışan arabaların çok pratik olmasını sağladı çünkü kullanmadan önce şarj edin.

Örneğin Londra, 1897'de pille çalışan bir taksi filosuna sahipti ve sessiz, uğultu seslerinden dolayı sevgiyle “Sinek Kuşları” olarak adlandırılıyordu. Elektrikli arabalar o kadar başarılı oldu ki, 1900'de Amerika Birleşik Devletleri'ndeki arabaların %38'i elektrikle, %40'ı buharla ve sadece %22'sinde içten yanmalı motor (benzinle çalışan) vardı.

Yine de, kullanım kolaylığından en çok kadınlar yararlandığından, genellikle kadın arabaları olarak anılırlardı. Sınırlı menzilleri ve sınırlı şarj istasyonu mevcudiyeti, aynı zamanda şehir arabaları olarak en kullanışlı oldukları anlamına geliyordu.

Model T ve EV'lerin düşüşü

İçten Yanmalı Motor tüm bu süre boyunca eşit derecede gelişme yaşıyordu. Ve yollar şehirlerin dışında genişleyip otoyollara dönüştükçe, ICE'ler daha hızlı ve daha uzağa gidebilirken, EV'ler genellikle 20 mil / saat azami hız ve 40 mil menzil ile sınırlıydı.

Bu gelişme, ölçeği ICE lehine çevirmeye başladı. Böylece Henry Ford seri üretim sistemini tanıtıp Model-T'yi hayata geçirdiğinde işler değişmeye başladı.

Elektrikli araç gelişimi duraklarken içten yanmalı motorlu araçlar daha ucuz hale geliyordu ve 1913'te benzinli bir araba elektrikli bir arabanın fiyatının yaklaşık yarısına mal oldu. EV'ler, çoğunlukla Ford sayesinde, kitle pazarından yavaş yavaş bu şekilde kayboldu.

Yeni bir başlangıç

Elektrikli otomobil teknolojisine yönelik yeni araştırmalar 1960'larda ve 70'lerde yeniden başladı. Bu dönemde birçok şirket farklı parlak fikirlerle ortaya çıktı, ancak hiçbiri ticari bir başarı değildi.

70'lerin ve 80'lerin enerji krizi, alternatif enerji ve mobilite çözümleri bulma konusunda daha fazla baskı yaratılmasına da yardımcı oldu. Bu çabalar, 1990'larda yakıt verimliliğine ve daha düşük motor emisyonlarına dönüştü. EV'ler hala burada ve orada yapıldı, ancak hiçbiri henüz büyük bir ticari başarı değildi.

Lityum İyon ve Tesla

Tesla Motors, 2004 yılında Tesla Roadster'ı geliştirmeye başladı ve ilk üniteleri 2008'de teslim etti. 1980'lerde icat edilen ve esas olarak elektronik cihazlarda kullanılan bir teknoloji olan Lityum-iyon pillerle çalıştılar.

Bu Tesla roadster ayrıca şarj başına 200 mil (320 km) kadar seyahat edebilir. 53 kWh pil takımına ve 185 beygir gücü üreten 3 kW'lık 248 fazlı AC motora sahipti. Bu, 0'dan 60'a 2.9 saniyede hızlanmasına yardımcı oldu, ancak 5.7 saniye ile sınırlı kaldı ve 130 mil / saat'te zirveye ulaştı.

İnsanlar Roadster'ı sevdi. Havalı, modern ve modaya uygun görünüyordu. Böylece Tesla bir ton sattı, 2,450'de 2012 adede ulaştı ve gerisi tarih oldu.

Elektrikli arabalarla ilgili sorun

Elektrikli arabalarla ilgili en büyük sorun enerji taşınabilirliğidir. Yani, neredeyse her yere sığacak kadar kompakt, ancak yine de yüzlerce, hatta binlerce mil için yeterli güç üreten bir enerji üretimi veya depolama sistemi.

Buradaki iki ana uygulama, hidrojen hücresi üreteci ve pil depolamadır. Her iki teknolojinin de birbirine göre avantajları ve dezavantajları vardır.

Hidrojenle çalışan ve arabaları hareket ettirmek için yeterli güç üreten yakıt hücreleri gösterildi, ancak henüz pratik değiller. Bunların en büyük dezavantajı, üretilmesi için nadir ve pahalı malzemeler gerektiren yakıt hücresi jeneratörünün yüksek maliyetidir. Bu, pil depolama ile karşılaştırıldığında yakıt hücresinin geleceğini kasvetli gösteriyor. Bununla birlikte, hidrojen trenleri ve diğer özel kullanım durumları daha pratik olabilir.

Piller için, şarj edilebilir elektrikli araçların yeniden doğuşu, depolama teknolojisindeki gelişmelerle geldi. Ancak Lityum-iyon pilin sayısız iyileştirmesine ve geliştirilmesine rağmen, hala birkaç sorun var.

Örneğin, boyutları göz önüne alındığında, çoğu elektrikli otomobilde pil değişimi hala mümkün değil. Lityum iyon piller ayrıca, özellikle bir çarpışmada hasar gördüklerinde aşırı ısınma eğilimindedir. Ve bu yangınlara yol açabilir.

Üçüncüsü, bir pilden depolanan enerjinin yaklaşık %90'ı mekanik enerjiye dönüştürülürken, bu enerji hala pili şarj etmek için kullanılan toplam şebeke enerjisinin yaklaşık %60'ına kadar kaynar. Yani, hala iyileştirme için yer var.

Ortak elektrikli araç terimleri

Elektrikli arabaların etrafında sıklıkla EV ile ilgili bazı terimler bulacaksınız ve bu bazıları için kafa karıştırıcı olabilir. Yani, işte ana olanlar ve ne anlama geldikleri.

HEV – Hibrit Elektrikli Araç. Bu araç, pilini şarj eden ve tekerleklere güç sağlayan enerjiyi üretmek için sıvı yakıt kullanır. Fişi prize takamaz veya harici olarak şarj edemezsiniz.
ENP – Plug-in Elektrikli Araç. Bu terim, şarj etmek için takabileceğiniz herhangi bir aracı ifade eder. Hala sıvı yakıt kullanıp kullanmaması önemli değil.
PHEV – Plug-in Hibrit Elektrikli Araç. PHEV'ler, güçlerini üretmek için sıvı yakıt ve eklenti kaynaklarını birleştirir. Bu, pilleri bittiğinde kolayca sıvı yakıta geçebileceğiniz için onları daha çok yönlü hale getirir ve menzillerini genişletir.
AEV – Tamamen Elektrikli Araç. Bu, güç için tamamen elektriğe bağlı herhangi bir araçtır. Bu, takılabilir araçları ve pillerini değiştirebileceğiniz araçları içerir.

Diğer elektrikli araçlar

Elektrikli mobilite sadece arabalarla sınırlı değildir. Dolayısıyla “elektrikli araç” terimi aynı zamanda diğer ulaşım araçlarını da ifade etmektedir. İşte otomobil olmayan elektrikli araçlar:

Bisikletler – Nispeten daha basit yapıları ve güç ihtiyaçları göz önüne alındığında, e-bisikletler olgun bir teknolojidir. Sürekli olarak popülerlik kazanıyorlar ve dağ, kruvazör, kargo, katlama vb. tüm stillerde mevcutlar.
Tekneler – Elektrikli tekneler ve gemiler de bir asırdan fazla süredir mevcuttur. Ancak denizlerde şarj istasyonlarının olmaması nedeniyle, en iyi kıyı şeridinde ve kısa mesafelerde kullanılırlar. Uzun mesafeli elektrikli tekneler ancak güneş panelleri ile mümkündür.

Örneğin, bir feribotun sabit bir rotası varsa, tramvay botları da mümkündür. Böylece gücünü nehir boyunca bükülmüş bir telden alabilir.
Uçaklar – Elektrikli uçaklar, hem insanlı hem de insansız uçakların inşa edilip test edilmesiyle onlarca yıldır istikrarlı bir gelişme göstermiştir. Bununla birlikte, güneş enerjisiyle çalışan uçaklar bile pil gerektirdiğinden, pillerin enerji yoğunluğu sorunları nedeniyle engelleniyorlar.

Bu nedenle, elektrikli ticari uçakların gerçeğe dönüşmesi için dünyanın, verilen boyutlara eşit veya daha yüksek miktarda enerji depolayabilen, aynı maliyete veya daha ucuza mal olan lityum iyondan daha hafif bir pile ihtiyacı var.
Motorsiklet – Piaggio'dan BMW'ye ve Harley Davidson'a kadar markalar, son zamanlarda elektrikli scooter ve bisikletleri tanıttı. Harley LiveWire, 78 KW'lık bir motora sahiptir ve 95 mph (153 kph) ile zirveye ulaşır. Vespa Electtrica 62 mil (100 km) menzil sunarken.

Ancak dikkate değer bir e-bisiklet markası Zero Motorcycles. Fırçasız 102 fazlı AC motorlarına güç sağlamak için 3 Voltluk bir sistemde lityum iyon güç paketleri kullanır. Sokak kullanımı, sokak yarışı ve motokros yarışı çeşitlerinde üretilmiştir.
Formül E – Formula 1 yarışlarının elektrikli versiyonu. Araçlar birbirine benziyor ama motorları kükremiyor, sızlanıyorlar.
Trenler ve Tramvaylar – Elektrikli trenler ve tramvaylar on yıllardır ortalıkta dolaşıyor. Çoğunlukla toplu taşıma için kullanılırlar, özel bir güç kaynağına sahiptirler. Alman ICE, Fransız TGV ve Transrapid maglev, yüksek hızlı elektrikli trenlerin mükemmel örnekleridir.
Otobüsler – Ayrıca Zürih, İsviçre gibi belirli dünya şehirlerinde özel elektrik hatlarına sahip elektrikli otobüsler bulacaksınız. Bununla birlikte, son yıllarda Çin, ülkede faaliyet gösteren yüz binlerce pille çalışan otobüsle toplu taşıma endüstrisi için elektrikli otobüslerde lider konumdadır.

Yaklaşan EV modelleri

Çoğu otomobil üreticisi, tamamen elektrikli bir geleceğin kaçınılmazlığını göz ardı etmiş görünüyor ve bu nedenle dev adımlar atıyor. Aşağıda dikkate değer yaklaşan süper kamyonlar ve ardından diğer ilginç EV'ler var.

Tesla Siber Kamyon - Hayranlar bu konuda çıldırıyor. Xmas 2021 tarafından beklenen, ekstra sağlam paslanmaz çelik yapıya sahip kurşun geçirmez bir dış cephe vaat ediyor. 100 cu var. Ft depolama alanı, 7,500+ lbs çekme kapasitesi ve 250 millik bir menzil.
Hummer EV'si - GMC ayrıca çoğunluğa atladı ve tamamen elektrikli bir Hummer süper kamyonu vaat ediyor. Bu, çapraz olarak yürüyebilir, 100 dakikada 10 mil şarj olur, 350 mil menzile, otomatik kruvazör özelliğine, 1,000 beygir gücüne ve 0 saniyede 60-3 mil / saate sahiptir. Evet, doğru okudun.
Ford F-150 – Ford ayrıca F-150 kamyonunun tamamen elektrikli bir versiyonunu vaat ediyor. Çift motorla gelmeli, büyük bir gövdeye (ön bagaj) sahip olmalı ve aynı zamanda bugüne kadarki en güçlü Ford kamyonu haline gelmelidir. Üretim ve satışların 2022'de başlaması gerekiyor.
Aspark Baykuş – Dört motorlu ve muhteşem bir tasarıma sahip Japon sınırlı üretim EV. 1,984 beygir gücü, 280 mil menzil, 249 mil azami hız ve 3.2 milyon dolarlık acı bir fiyat etiketi sunuyor.
BMW i4 – i3'ten daha az egzotik tasarım ama yine de süper şık. 80 kWh pilini 80 dakikada %35'e kadar şarj etme özelliğine sahip olacak ve 500 beygirden fazla güç sağlaması bekleniyor.

Yaklaşan diğer araçlar arasında 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, ve çok daha fazlası.

Sonuç – Geleceğin elinde ne var

Hiç kimse geleceğin ne olduğunu kesin olarak söyleyemezken, elektrikli araçlar büyük olasılıkla burada kalacak. Ayrıca, her zaman daha iyi olabilirler.

Şarj sürelerini azaltmak, şarj başına verimliliği ve menzili artırmak, güvenliği artırmak, daha fazla şarj istasyonu ve standardı geliştirmek ve elektrikli mobilitenin genel maliyetini düşürmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.