Elektrisõidukite ajalugu

Elektrisõidukid ilmusid esmakordselt 19. sajandi keskel. Elektrisõiduki akut defineerisid kõrge hind, madal tippkiirus ja väike vahemik. Võrreldes hilisemate sisepõlemismootoriga sõidukitega viis see nende kasutamise vähenemiseni kogu maailmas, aga elektrisõidukite kasutamist jätkatakse elektrirongide ja muude niššide näol.

21. sajandi alguses on huvi elektriliste ja muude alternatiivkütusesõidukite vastu suurenenud, kuna kasvav mure on seotud süsivesinikkütusega sõidukite probleemidega, sealhulgas nende tekitatud heitkogustega, mis tekitavad keskkonnale kahju. Alates 2010. aastast saavutas ülielektriautode ja -kaubikute müük kokku 1 miljon ühikut, mis tarniti kogu maailmas 2016. aasta septembris [1], ja kergete täisautomaatsete elektri- ja pistikhübriidide kogu müük ületas 5 miljonit detsembris 2018.[2][3]

Varajane ajaluguRedigeeri

Esimese mudeli elektrisõiduki leiutamine on omistatud erinevatele inimestele. [4] 1828. aastal leiutas Ányos Jedlik varase elektrimootori tüübi ja lõi oma uue mootoriga väikese mudelauto. Aastal 1834 ehitas Vermonti sepp Thomas Davenport sarnase rajatise, mis töötas lühikese, ümmarguse, elektrifitseeritud raja peal. [5]1835. aastal lõid Hollandi Groningeni professor Sibrandus Stratingh ja tema assistent Christopher Becker Saksamaalt ka väikesemahulise elektriauto, mille toiteallikaks olid mittelaetavad primaarelemendid.

Esimesed praktilised elektriautodRedigeeri

Laaditavad akud, mis võimaldasid sõiduki pardal elektrit hoida, tekkisid alles 1859. aastal, kui prantsuse füüsik Gaston Planté leiutas pliiaku. [6] [7] Teine Prantsuse teadlane Camille Alphonse Faure parandas aku konstruktsiooni 1881. aastal märkimisväärselt; tema täiustused suurendasid märkimisväärselt selliste patareide mahutavust ja viisid nende otse tootmiseni tööstuslikus plaanis. [8]

Tõenäoliselt katsetas prantsuse leiutaja Gustave Trouvé Pariisi tänaval 1881. aasta aprillis esimest inimest kandvat oma jõuallikaga elektrisõidukit . 1880. aastal parandas Trouvé Siemensi välja töötatud väikese elektrimootori (1867. aastal Johann Kravoglilt ostetud disainilahenduse) tõhusust ja hiljuti välja töötatud laetava aku abil paigaldas selle inglane James Starley kolmerattalisele mootorrattale, leiutades sellega maailma esimese elektrisõiduki. [9] Ehkki seda katsetati edukalt 19. aprillil 1881 Pariisi kesklinnas Rue Valois'l, ei suutnud ta seda patenteerida. [10] Trouvé kohandas oma akuga mootori kiiresti merejõuks; et muuta oma merekonversiooni hõlpsamaks viimist oma töökojast lähedalasuvasse Seine'i jõkke, muutis Trouvé selle paadist teisaldatavaks ja eemaldatavaks, leiutades seeläbi päramootori. 26. mail 1881 jõudis 5 meetri pikkune Trouvé paadi prototüüp nimega Le Téléphone ülesvoolu ülesvoolu 3,6 km / h (2,2 mph) ja allavoolu 9,0 km / h (5,6 mph). [11]

Kuldne aegRedigeeri

Huvi mootorsõidukite vastu suurenes märkimisväärselt 1890. aastate lõpus ja 1900. aastate alguses. Elektrilised akutoitega taksod läksid müüki 19. sajandi lõpus. Londonis kavandas Walter Bersey selliste taksode pargi ja tutvustas neid 1897. aastal Londoni tänavatele. [12] Nende hüüdnimeks olid peagi "kolibirinnad". Samal aastal hakkas New Yorgis Samueli elektri- ja vagunifirma juhtima 12 elektrilist taksot. [13] Ettevõte töötas kuni 1898. aastani ja seal töötas kuni 62 taksot, kuni selle rahastajad reformisid selle, et moodustada Elektrisõidukite Kompanii. [14]

1960.-1970. aastadRedigeeri

Aastal 1959 kuulutasid American Motors Corporation (AMC) ja Sonotone Corporation välja ühised teadusuuringud, mille eesmärk oli kaaluda elektriauto tootmist, mille toiteallikaks on iselaetav aku. [15] AMC-l oli maine innovaatilisuses ökonoomsetes autodes, samas kui Sonotone'il oli tehnoloogia paagutatud plaatide nikkel-kaadmiumpatareide valmistamiseks, mida saaks kiiresti laadida ja mis kaaluksid vähem kui traditsioonilised versioonid. [16] Samal aastal näitas Nu-Way Industries eksperimentaalset ühes tükis plastkerega elektriautot, mis pidi tootmisesse minema 1960. aasta alguses.

1960. aastate keskel ilmusid mõned aku-elektrilised ideeautod, näiteks Scottish Aviation Scamp (1965), [17] ja General Motorsi bensiiniauto elektriline versioon Electrovair (1966). [18] Ükski neist aga ei astunud tootmisesse. 1973. aasta Enfield 8000 tehti selle väikesemahuliseks tootmiseks, lõpuks toodeti 112 tükki. [19] 1967. aastal tegi AMC koos partneri Gulton Industriesiga uue liitiumil põhineva aku ja välja töödati Victor Wouki konstrueeritud kiiruskontroller. [20] Nikkel-kaadmiumpatarei toitis 1969. aastal Ameerika elekterautot Ramblerit. [20] Teiste Gultoniga välja töötatud eksperimentaalsete AMC-sõidukite "pistikprogrammide" hulka kuulusid Amitron (1967) ja sarnane Electron (1977).

2000. aastadRedigeeri

Metallioksiid-pooljuhtide (MOS) tehnoloogia teke tõi kaasa kaasaegsete elektriliste maanteesõidukite väljatöötamise. [21] MOSFET (MOS väljatransistor ehk MOS-transistor), mille leiutasid Mohamed M. Atalla ja Dawon Kahng Bell Labsis 1959. aastal, [22] [23] viidi Hitachi poolt välja võimsa MOSFETi arendamise 1969. aastal, [24] ja Federico Faggini, Marcian Hoffi, Masatoshi Shima ja Stanley Mazori ühe kiibiga mikroprotsessor arendamise Intelis 1971. aastal. [25] Võimas MOSFET ja mikrokontroller, ühe kiibiga mikroprotsessori tüüp, tõid elektrisõidukite tehnoloogia valdkonda märkimisväärseid edusamme. MOSFETi toitemuundurid võimaldasid tööd palju suurematel lülitussagedustel, hõlbustasid sõitu, vähendasid energiakadusid ja vähendasid märkimisväärselt hindu, samal ajal kui ühekiibilised mikrokontrollerid said hallata ajami kõiki aspekte ja neil oli aku haldamise võime.

Teine oluline tehnoloogia, mis võimaldas tänapäevaseid maanteedel liikuvaid elektriautosid, on liitium-ioon aku. [26] Selle leiutasid John Goodenough, Rachid Yazami ja Akira Yoshino 1980ndatel. [27] Sony ja Asahi Kasei müüsid selle 1991. aastal. [28] Liitium-ioon aku vastutas pikamaavedu võimaldavate elektrisõidukite väljatöötamise eest.

California elektriautode tootja Tesla Motors alustas arendustööd 2004. aastal Tesla Roadsteril, mis tarniti klientidele esmakordselt 2008. aastal. [29] Roadster oli esimene maanteel legaalne seeriaviisiliselt toodetav ülielektriauto, kus kasutati liitium-ioonakute elemente, ja esimene tootmises kasutatav täielikult elektriauto, mis läbis ühe laadimisega rohkem kui 320 km (200 miili). [30] Alates 2008. aastast müüs Tesla 2012. aasta detsembrini umbes 2450 Roadsterit enam kui 30 riigis. [31] Tesla müüs Roadsterit 2012. aasta alguseni, mil Lotus Elise purilennukite tarnimine lõppes, kuna nende leping Lotus Carsiga 2500 purilennuki kohta lõppes 2011. aasta lõpus. [32] Tesla lõpetas Roadsteri tellimuste vastuvõtmise USA turul 2011. aasta augustis [33] [34] ja 2012. aasta Tesla Roadsterit müüdi piiratud arvul ainult Euroopas, Aasias ja Austraalias. [35] [36]

Järgmine Tesla sõiduk, Model S, vabastati USA-s 22. juunil 2012 [37] ja Model S esmane tarnimine jaekliendile Euroopas toimus 7. augustil 2013. [38]Tarned Hiinas algasid 22. aprillil 2014. [39] Järgmine mudel oli Tesla Model X. 2014. aasta novembris lükkas Tesla veel kord jaeklientidele tarnete alguse edasi ja teatas, et ettevõte loodab, et Model X tarned algavad 2015. aasta kolmandas kvartalis.

2010sRedigeeri

Nissan Leafist, mida tutvustati Jaapanis ja Ameerika Ühendriikides 2010. aasta detsembris, sai esimene moodne täies võimsuses elektrienergiaga viie uksega perekonna luukpära, mida suurtootja jaoks toodetakse massiturul.

2017. aasta veebruaris nimetas Consumer Reports Tesla USA parimaks automargiks ja reastas selle ülemaailmsete autotootjate seas 8. kohale. [40] Tesla Model S tarned läbisid 2017. aasta neljandas kvartalis 200 000 ühiku verstaposti. [41] Nissan Leafi ülemaailmne müük saavutas 300 000 ühiku verstaposti 2018. aasta jaanuaris. [42] 2018. aasta septembris jõudis Norra elektriautode turuosa 45,3% -ni ja pistikhübriidide turuosa 14,9%-ni, pistikautode segmendi turuosa moodustas sel septembril 60,2% uute autode registreerimisest, saades sellega maailma suurimaks. Arvestades tavapäraseid hübriide, saavutas elektrifitseeritud segment 2018. aasta septembris kõigi aegade rekordilise 71,5% turuosa. [43] Oktoobris 2018 sai Norrast esimene riik, kus kümnest registreeritud sõiduautost on pistikühendusega elektrisõiduk. [44] Norra lõpetas 2018. aasta pistikprogrammi turuosaga 49,1%, mis tähendab, et iga teine ​​2018. aastal riigis müüdud uus sõiduauto oli pistikühendusega elektriline. Kogu elektrienergia segmendi turuosa oli 2018. aastal 31,2%. Alates 2019. aastast on enimmüüdud pistikühendusega elektriline sõiduauto Nissan Leaf, mille kogukäive on üle 400 000. [45] Tesla esitas oma 100 000 Model 3-e oktoobris 2018. [46] Model 3 USA müük jõudis 100 000 ühiku verstapostini 2018. aasta novembris, kiiremini kui ükski varasem riigis müüdav mudel. Model 3 oli USA-s enim müüdud pistikühendusega elektriauto 12 järjestikuse kuu jooksul alates jaanuarist 2018, lõpetades 2018. aasta enimmüüdud pistikprogrammiga, mille kõigi aegade arvestuslik rekord on 139 782 ühikut, esmakordselt müüdi pistikühendusega elektriautot ühe aasta jooksul rohkem kui 100 tuhat ühikut. [47] [48] [49] Tesla Model 3 oli ka 2018. aastal maailmas enimmüüdud pistikühendusega elektriauto. [3] Jaanuaris 2019, millal Ameerika turul müüdi 148 046 ühikut, ületas Model 3 Model S-i, saades USA kõigi aegade enimmüüdud ülielektriautoks. [50] Pistikühendusega elektriliste sõiduautode koguarv ulatus 2018. aasta detsembris 5,1 miljoni ühikuni, mis koosnes 3,3 miljonist elektrisõidukist (65%) ja 1,8 miljonist pistikhübriidautosest (35%). [2][3] Hoolimata kogetud kiirest kasvust, moodustas pistikühendusega elektriautode segment 2018. aasta lõpus vaid umbes 1 250-st mootorsõidukist maailma teedel. [51]

ViitedRedigeeri

  1. https://cleantechnica.com/2016/11/22/1-million-ev-revolution-begins/
  2. 2,0 2,1 https://www.theguardian.com/environment/2017/dec/25/electric-and-plug-in-hybrid-cars-3m-worldwide
  3. 3,0 3,1 3,2 http://ev-sales.blogspot.com/2019/01/global-top-20-december-2018.html
  4. Guarnieri, M (2012). Looking back to electric cars
  5. "Today in Technology History". The Center for the Study of Technology and Science, 14. juuli 2009.
  6. https://web.archive.org/web/20141214211738/http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/museum/plantebattery.html
  7. https://web.archive.org/web/20090514111617/http://www.travelsmart.gov.au/teachers/teachers6.html
  8. https://www.pbs.org/now/shows/223/electric-car-timeline.html
  9. Wakefield, Ernest, H (1994). History of the Electric Automobile
  10. Desmond, Kevin (2000). A Century of Outboard Racing
  11. Communication made by Trouvé to the Académie des Sciences de Paris, 1881
  12. https://blog.sciencemuseum.org.uk/the-surprisingly-old-story-of-londons-first-ever-electric-taxi/
  13. https://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=11804573&t=1589880284598
  14. http://www.earlyelectric.com/carcompanies.html
  15. https://web.archive.org/web/20110728081557/http://wardsautoworld.com/ar/auto_rearview_mirror_13/index.html
  16. http://www.roger-russell.com/sonopg/sononst.htm
  17. Carr, Richard (1966). In search of the town car
  18. https://money.cnn.com/galleries/2008/autos/0809/gallery.gm_electric_cars/3.html
  19. Westbrook, Michael Hereward (2001). The Electric Car
  20. 20,0 20,1 Goodstein, Judith (2004). Godfather of The Hybrid
  21. Gosden, D.F (1990). Modern Electric Vehicle Technology using an AC Motor Drive
  22. https://www.computerhistory.org/siliconengine/metal-oxide-semiconductor-mos-transistor-demonstrated/
  23. https://computerhistory.org/blog/who-invented-the-transistor/?key=who-invented-the-transistor
  24. Oxner, E.S (1988). Fet Technology and Application
  25. https://www.computerhistory.org/siliconengine/microprocessor-integrates-cpu-function-onto-a-single-chip/
  26. Scrosati, Bruno; Garche, Jurgen; Tillmetz, Werner (2015). Advances in Battery Technologies for Electric Vehicles
  27. https://www.ieee.org/about/awards/bios/environmental-safety-recipients.html
  28. https://web.archive.org/web/20160304224245/http://www.sonyenergy-devices.co.jp/en/keyword/
  29. https://www.tesla.com/blog/we-have-begun-regular-production-tesla-roadster
  30. Shahan, Zachary (2015). Electric Car Evolution
  31. https://web.archive.org/web/20160516203427/http://ir.teslamotors.com/secfiling.cfm?filingid=1193125-13-96241&cik=
  32. https://cleantechnica.com/2015/04/26/electric-car-history/
  33. http://content.usatoday.com/communities/driveon/post/2011/08/tesla-boasts-about-electric-car-deliveries-plans-for-sedan/1#.XsO5g2gzY2x
  34. https://www.nytimes.com/2011/05/08/automobiles/08TESLA.html?_r=1&emc=eta1
  35. https://www.popsci.com/cars/article/2011-06/farewell-roadster-tesla-will-stop-taking-orders-its-iconic-ev-two-months/
  36. https://money.cnn.com/2011/06/21/autos/tesla_roadster_selling_out/index.htm
  37. https://www.mercurynews.com/2012/06/22/tesla-motors-begins-delivering-model-s-electric-cars-in-a-silicon-valley-milestone-2/
  38. https://www.greencarreports.com/news/1071608_tesla-updates-roadster-for-2012-theres-just-one-catch
  39. https://www.latimes.com/business/autos/la-fi-hy-tesla-elon-musk-china-20140422-story.html#axzz2zd58LPWF
  40. https://www.consumerreports.org/cars-driving/which-car-brands-make-the-best-vehicles/
  41. https://www.hybridcars.com/tesla-quietly-sold-200000th-model-s-last-year/
  42. https://global.nissannews.com/ja-JP/releases/release-4a75570239bf1983b1e6a41b7d00d8f5-nissan-delivers-300000th-nissan-leaf?source=nng
  43. https://insideevs.com/news/340032/in-norway-60-of-new-vehicle-sales-were-plug-in-electric-cars/
  44. https://insideevs.com/news/341060/10-of-norways-passenger-vehicles-are-plug-ins/
  45. https://global.nissannews.com/en/releases/nissan-leaf-first-electric-car-to-pass-400k-sales?lang=en
  46. https://www.greencarreports.com/news/1119793_finalist-for-green-car-reports-best-car-to-buy-2019-tesla-model-3
  47. https://insideevs.com/news/341874/us-tesla-sales-in-december-2018-up-by-249/
  48. https://insideevs.com/news/341825/december-2018-us-ev-sales-recap-over-360k-secured/
  49. https://insideevs.com/news/342380/us-plug-in-electric-car-sales-charted-december-2018/
  50. https://insideevs.com/news/342616/us-plug-in-electric-car-sales-charted-january-2019/
  51. https://qz.com/1533976/automakers-may-overproduce-14-million-electric-cars-by-2030/