Jazda próbna samochodami elektrycznymi: tym razem na zawsze
Od Camilli Genasi przez GM EV1 do Tesli Model X, czyli historii pojazdów elektrycznych
Opowieść o samochodach elektrycznych można określić jako spektakl w trzech aktach. Główny wątek fabularny do dziś pozostaje w obszarze zapotrzebowania na odpowiednie urządzenie elektrochemiczne, zapewniające wystarczającą moc na potrzeby pojazdu elektrycznego.
Pięć lat przed wprowadzeniem przez Karla Benza w 1886 roku samobieżnego trójkołowca, Francuz Gustav Trouv przejechał swoim elektrycznym samochodem z taką samą liczbą kół przez Exposition D'Electricite w Paryżu. Amerykanom przypomniano by jednak, że ich rodak Thomas Davenport stworzył coś takiego 47 lat wcześniej. I byłoby to prawie prawdą, bo rzeczywiście w 1837 r. kowal Davenport stworzył samochód elektryczny i „jechał” nim po szynach, ale temu faktowi towarzyszy jeden mały szczegół – w aucie nie ma akumulatora. Tak więc, ściśle mówiąc, historycznie ten samochód można by uznać za prekursora tramwaju, a nie samochodu elektrycznego.
Inny Francuz, fizyk Gaston Plante, wniósł znaczący wkład w narodziny klasycznego samochodu elektrycznego: stworzył akumulator kwasowo-ołowiowy i wprowadził go w 1859 r., w tym samym roku, w którym rozpoczęto komercyjną produkcję ropy naftowej w Stanach Zjednoczonych. Siedem lat później wśród złotych nazwisk, które dały impuls do rozwoju maszyn elektrycznych, odnotowano nazwisko Niemca Wernera von Siemensa. To jego działalność przedsiębiorcza doprowadziła do sukcesu silnika elektrycznego, który wraz z akumulatorem stał się potężnym impulsem do rozwoju pojazdu elektrycznego. W 1882 roku na ulicach Berlina można było zobaczyć samochód elektryczny, a wydarzenie to zapoczątkowało gwałtowny rozwój samochodów elektrycznych w Europie i Stanach Zjednoczonych, gdzie zaczęło pojawiać się coraz więcej nowych modeli. Tym samym podniesiono kurtynę pierwszej akcji elektromobilności, której przyszłość wydawała się wówczas jasna. Wszystko, co ważne i niezbędne do tego, zostało już wynalezione, a perspektywy hałaśliwego i śmierdzącego silnika spalinowego stają się coraz bardziej ponure. Choć pod koniec wieku gęstość mocy akumulatorów kwasowo-ołowiowych wynosiła zaledwie dziewięć watów na kilogram (prawie 20 razy mniej niż najnowszej generacji akumulatory litowo-jonowe), pojazdy elektryczne mają zadowalający zasięg do 80 kilometrów. To ogromny dystans w czasach, gdy jednodniowe wycieczki mierzone są pieszo, a można je pokonać dzięki bardzo małej mocy silników elektrycznych. W rzeczywistości tylko kilka ciężkich pojazdów elektrycznych może osiągnąć prędkość powyżej 30 km/h.
Na tym tle historia pełnej temperamentu Belgijki Camilli Genazi wprowadza napięcie w skromnym, codziennym życiu samochodu elektrycznego. W 1898 r. „Czerwony diabeł” wyzwał francuskiego hrabiego Gastona de Chasseloup-Laub i jego samochodu Jeanto na szybki pojedynek. Samochód elektryczny Genasi ma o wiele bardziej wymowną nazwę „La jamais contente”, czyli „Zawsze niezadowolony”. Po wielu dramatycznych i czasem ciekawych wyścigach, w 1899 roku samochód przypominający cygaro, którego wirnik obraca się z prędkością 900 obrotów na minutę, ścigał się pod koniec następnego wyścigu, osiągając prędkość ponad 100 km / h (dokładnie 105,88 km / h). Dopiero wtedy Genasi i jego samochód są szczęśliwi ...
Tak więc do 1900 roku samochód elektryczny, choć nie miał jeszcze w pełni rozwiniętego wyposażenia, powinien był zdobyć przewagę nad samochodami napędzanymi benzyną. W tym czasie na przykład w Ameryce liczba pojazdów elektrycznych była dwa razy większa niż benzyny. Podejmowane są również próby połączenia tego, co najlepsze z obu światów – na przykład model stworzony przez młodego austriackiego projektanta Ferdinanda Porsche, wciąż nieznany ogółowi społeczeństwa. To on jako pierwszy połączył silniki w piastach z silnikami spalinowymi, tworząc pierwszy samochód hybrydowy.
Silnik elektryczny jako wróg samochodu elektrycznego
Ale wtedy dzieje się coś interesującego, a nawet paradoksalnego, ponieważ to elektryczność niszczy własne dzieci. W 1912 roku Charles Kettering wynalazł elektryczny rozrusznik, który sprawił, że mechanizm korbowy stał się bezużyteczny, łamiąc kości wielu kierowcom. Tak więc jedna z największych wad samochodu w tamtym czasie była w przeszłości. Niskie ceny paliwa i I wojna światowa osłabiły samochód elektryczny, aw 1931 roku z taśmy montażowej w Detroit zjechał ostatni produkowany model elektryczny, Typ 99.
Dopiero pół wieku później rozpoczął się drugi okres i renesans w rozwoju pojazdów elektrycznych. Wojna irańsko-iracka po raz pierwszy ukazuje kruchość dostaw ropy, milionowe miasta toną w smogu, a temat ochrony środowiska nabiera coraz większego znaczenia. Kalifornia uchwaliła ustawę wymagającą, aby do 2003 roku 1602 procent samochodów było bezemisyjnych. Producenci samochodów ze swojej strony są tym wszystkim zszokowani, ponieważ samochodom elektrycznym od dziesięcioleci poświęca się bardzo mało uwagi. Jego ciągła obecność w projektach rozwojowych to bardziej egzotyka niż konieczność, a nieliczne realne modele, jak choćby te, którymi przewozi się ekipy filmowe podczas maratonów olimpijskich (BMW 1972 w 10 r. w Monachium), przeszły niemal niezauważone. Uderzającym przykładem egzotyki tych technologii jest przemierzający księżyc łazik księżycowy z silnikami montowanymi w piaście, kosztujący ponad XNUMX milionów dolarów.
Pomimo tego, że prawie nic nie zrobiono w zakresie rozwoju technologii akumulatorów, a akumulatory kwasowo-ołowiowe pozostają wzorcem w tej dziedzinie, działy rozwojowe firm ponownie rozpoczynają produkcję różnych pojazdów elektrycznych. GM stoi na czele tej ofensywy, z eksperymentalnym Sunraycerem, który osiągnął najdłuższy rekord przebiegu słonecznego, a 1000 egzemplarzy późniejszej kultowej awangardy GM EV1 ze wskaźnikiem obrotu 0,19 zostało wydzierżawionych wybranej grupie nabywców. . Początkowo wyposażony w akumulatory ołowiowe, a od 1999 roku w akumulatory niklowo-wodorkowe, osiąga niesamowity zasięg 100 kilometrów. Dzięki akumulatorom sodowo-siarkowym studia Conecta Ford może przejechać do 320 km.
Europa też elektryzuje. Niemieckie firmy zamieniają bałtycką wyspę Rugię w eksperymentalną bazę dla swoich pojazdów elektrycznych, a modele takie jak VW Golf Citystromer, Mercedes 190E i Opel Astra Impuls (wyposażone w 270-stopniowy akumulator Zebra) przeszły łącznie 1,3 miliona testów kilometrów. Pojawiają się nowe rozwiązania technologiczne, które są tylko szybkim przebłyskiem elektrycznego nieba, podobnego do akumulatora sodowo-siarkowego, który zapalił się w BMW E1.
W tym czasie największe nadzieje na oddzielenie się od ciężkich akumulatorów kwasowo-ołowiowych wiązano z akumulatorami niklowo-wodorkowymi. Jednak w 1991 roku Sony otworzyło zupełnie nowy kierunek w tej dziedzinie, wypuszczając pierwszy akumulator litowo-jonowy. Nagle gorączka elektryczna znów rośnie — na przykład niemieccy politycy przewidują 2000-procentowy udział w rynku pojazdów elektrycznych do roku 10, a Calstart z siedzibą w Kalifornii przewiduje 825 000 całkowicie elektrycznych samochodów do końca wieku .
Jednak ten elektryczny fajerwerk dość szybko się wypala. Oczywiste jest, że akumulatory nadal nie mogą osiągnąć zadowalających poziomów wydajności, a cud się nie wydarzy, a Kalifornia jest zmuszona dostosować swoje docelowe poziomy emisji spalin. GM zabiera wszystkie swoje EV1 i bezlitośnie je niszczy. Jak na ironię, to właśnie wtedy inżynierom Toyoty udało się pomyślnie ukończyć pracowity hybrydowy model Prius. W ten sposób rozwój technologiczny obiera nową ścieżkę.
Akt 3: Nie ma odwrotu
W 2006 roku rozpoczął się ostatni akt elektrycznego show. Coraz bardziej niepokojące sygnały dotyczące zmian klimatycznych i szybko rosnących cen ropy naftowej dają potężny impuls do nowego startu w elektrycznej sadze. Tym razem Azjaci przodują w rozwoju technologicznym, dostarczając akumulatory litowo-jonowe, a Mitsubishi iMiEV i Nissan Leaf są pionierami nowej ery.
Niemcy wciąż budzą się ze snu elektrycznego, w Stanach Zjednoczonych GM odkurza dokumentację EV1, a pochodząca z Kalifornii Tesla wstrząsnęła starym motoryzacyjnym roadsterem o mocy 6831 KM, powszechnie używanym w laptopach. Prognozy znów zaczynają nabierać euforycznych proporcji.
W tym czasie Tesla ciężko pracował nad projektem Modelu S, który nie tylko zapewnił potężny impuls do elektryfikacji samochodów, ale także stworzył kultowy status marki, czyniąc ją liderem w tej dziedzinie.
Następnie każda większa firma samochodowa zacznie wprowadzać do swojej oferty modele elektryczne, a po skandalach związanych z silnikiem Diesla ich plany są teraz dość szybkie. Modele elektryczne Renault są na czele - modele Nissan i BMW i, VW koncentruje się mocno na tej gamie dzięki platformie MEB, podmarkie Mercedes EQ i pionierom hybrydowym, Toyocie i Hondzie, aby rozpocząć aktywny rozwój w dziedzinie czysto elektrycznej. Jednak aktywny i udany rozwój firm zajmujących się ogniwami litowo-jonowymi, a zwłaszcza Samsung SDI, powoduje tworzenie zrównoważonych ogniw akumulatorowych o pojemności 37 Ah wcześniej niż oczekiwano, co umożliwiło niektórym producentom znaczne zwiększenie przebiegu ich pojazdów elektrycznych w ciągu ostatnich dwóch lat. Tym razem do gry wkraczają również chińskie firmy, a duża część krzywej wzrostu modeli elektrycznych staje się tak stroma.
Niestety problem z bateriami pozostał. Pomimo tego, że przeszły znaczące zmiany, nawet nowoczesne akumulatory litowo-jonowe są nadal ciężkie, zbyt drogie i niewystarczające pod względem pojemności.
Ponad 100 lat temu francuski dziennikarz motoryzacyjny, Baudrillard de Saunier, stwierdził: „Cichy silnik elektryczny to najczystszy i najbardziej wytrzymały silnik, jakiego można sobie życzyć, a jego sprawność sięga 90 procent. Ale baterie potrzebują wielkiej rewolucji”.
Nawet dzisiaj nie możemy nic na ten temat dodać. Tylko tym razem projektanci zbliżają się do elektryfikacji bardziej umiarkowanymi, ale pewnymi krokami, stopniowo przechodząc przez różne systemy hybrydowe. Tak więc ewolucja jest znacznie bardziej rzeczywista i trwała.
Tekst: Georgy Kolev, Alexander Błoch
