電気自動車: 歴史と未来

公開: 2021-04-02

電気自動車は新しいものではなく、テスラは電気自動車の夢を追い求めてきた多くのブランドの 1 つにすぎません。

電気自動車または EV は、推進力に電力を使用する任意の車両です。その電力は、電気である限り、さまざまなソースから得ることができます。

電気を利用することで、車は運転しやすくなり、環境にやさしく、騒音が少なくなり、家族全員にとって全体的に快適になります。

この投稿では、EV について、EV が人類にとって何を意味するのか、そして将来はどうなるのかについて詳しく見ていきます。

最初の電気自動車

電気自動車の歴史は 19 世紀にまでさかのぼりますが、当時は内燃機関が現在のような高効率を達成していませんでした。記録された最も古い電気モーターは、1827 年にハンガリーの司祭 Anyos Jedlik が作成したものであり、自動車の動力として電気を初めて使用したのは 1835 年です。

機関車も 1838 年までに脚光を浴びるようになりました。フランスのギュスターヴトルーヴによって発明された 5 メートルの Le Telephone ボートは、1818 年に時速 5.6 マイルに達し、1900 年代初頭までに大量生産された電気自動車が現実のものとなりました。

ただし、速度と航続距離は限られていましたが、当時は蒸気機関よりも電気の方がはるかに優れていました。蒸気機関は、寒い日にはウォームアップに 30 分以上かかることがよくありました。

鉛酸とハチドリ

電気自動車の成功の主な理由は、1859 年にフランスの科学者であるガストンプランテが鉛蓄電池を発明したことに遡ることができます。使用前に充電してください。

たとえば、ロンドンでは 1897 年にバッテリー駆動のタクシーが導入されました。これらのタクシーは、静かでハミングする音から「ハミングバード」と親しみを込めて呼ばれていました。電気自動車は非常に成功したため、1900 年までに米国の自動車の 38% が電気で、40% が蒸気で駆動され、22% だけが内燃機関 (ガソリン駆動) を搭載していました。

それでも、女性が使いやすさから最も恩恵を受けたため、女性の車と呼ばれることがよくありました。航続距離が限られており、充電ステーションの利用も限られているため、シティカーとして最も有用でした。

モデルTとEVの凋落

この間、内燃機関も同様に開発されていました。また、都市の外に道路が拡張されて高速道路に変わるにつれて、ICE はより速く、より遠くまで移動できるようになりましたが、EV は多くの場合、最高速度 20 mph、航続距離 40 マイルに制限されていました。

この開発は、ICE を支持してスケールを傾け始めました。そのため、ヘンリー・フォードが大量生産システムを導入してモデル T を世に送り出したとき、状況は変わり始めました。

電気自動車の開発が停滞する中、内燃機関車の価格は下がり続け、1913 年にはガソリン車の価格が電気自動車の約半分になりました。これが、主にフォードのおかげで、EVが大衆市場から徐々に姿を消した方法です.

新しい始まり

1960 年代から 70 年代にかけて、電気自動車技術に関する新たな研究が再び開始されました。この時期に多くの企業がさまざまな優れたアイデアを思いつきましたが、商業的に成功したものはありませんでした。

70 年代と 80 年代のエネルギー危機も、代替エネルギーとモビリティソリューションを見つけることへの圧力を高めるのに役立ちました。これらの取り組みは、1990 年代までに燃料効率とエンジン排出量の削減に移行しました。 EVはまだあちこちで作られていましたが、商業的に大きな成功を収めたものはまだありませんでした.

リチウムイオンとテスラ

テスラモーターズは、2004 年にテスラロードスターの開発を開始し、2008 年に最初のユニットを納入しました。これらは、1980 年代に発明され、主に電子機器で使用された技術であるリチウムイオン電池で動作しました。

このテスラロードスターは、1 回の充電で最大 200 マイル (320 km) 走行することもできます。 53 kWh のバッテリーパックと定格 185 kW の 3 相 AC モーターを搭載し、248 馬力を発生しました。これにより、2.9 秒で 0 から 60 まで加速できましたが、5.7 秒に制限され、最高時速 130 マイルに達しました。

人々はロードスターを愛していました。クールでモダン、そしてトレンディに見えました。したがって、テスラはそれらを大量に販売し、2012 年には 2,450 台に達しました。残りは歴史です。

電気自動車の問題

電気自動車の最大の問題は、エネルギーのポータビリティです。つまり、ほぼどこにでも収まるほどコンパクトでありながら、数千マイルとは言わないまでも数百マイルに十分な電力を生成するエネルギー生成または貯蔵システムです。

ここでの 2 つの主な用途は、水素電池発電機とバッテリー貯蔵です。両方のテクノロジーには、互いに長所と短所があります。

水素で動き、車を動かすのに十分な電力を生成する燃料電池は実証されていますが、まだ実用化されていません. それらの主な欠点は、燃料電池発電機のコストが高いことであり、その製造には希少で高価な材料が必要です。これにより、バッテリー貯蔵と比較すると、燃料電池の未来は暗いように見えます。ただし、水素列車やその他の特殊なユースケースは、より実用的であることが証明される可能性があります.

バッテリーに関しては、充電式電気自動車の復活により、蓄電技術が向上しました。しかし、リチウムイオン電池の多くの改良と開発にもかかわらず、まだいくつかの問題があります。

たとえば、バッテリーの交換は、そのサイズを考えると、ほとんどの電気自動車ではまだ不可能です。リチウムイオンバッテリーは、特に衝突時に損傷した場合、過熱する傾向があります。そして、これは火災につながる可能性があります。

第 3 に、バッテリーから蓄えられたエネルギーの約 90% が機械的エネルギーに変換されますが、このエネルギーは依然として、バッテリーの再充電に使用される総グリッドエネルギーの約 60% になります。ですから、まだまだ改善の余地があります。

一般的な電気自動車用語

電気自動車にまつわる特定の EV 関連用語をよく見かけますが、これは一部の人にとっては混乱を招く可能性があります。それでは、主なものとその意味を以下に示します。

HEV – ハイブリッド電気自動車。この車両は、液体燃料を使用してエネルギーを生成し、バッテリーを充電して車輪に動力を供給します。コンセントに差し込んだり、外部から充電したりすることはできません。
PEV – プラグイン電気自動車。この用語は、充電のためにプラグインできる車両を指します。液体燃料を使用するかどうかは問題ではありません。
PHEV – プラグインハイブリッド電気自動車。 PHEV は、液体燃料とプラグインソースを組み合わせて電力を生成します。これにより、バッテリーが切れたら液体燃料に簡単に切り替えることができるため、用途が広がり、範囲が広がります。
AEV – 全電気自動車。これは、電力を完全に電気に依存する車両です。これには、プラグイン式の車両や、バッテリーを交換するだけの車両が含まれます。

その他の電気自動車

電動モビリティは自動車だけに限定されません。したがって、「電気自動車」という用語は、他の交通手段も意味します。自動車以外の電気自動車は次のとおりです。

自転車– 電動自転車は、比較的単純な構造と必要な電力を考慮すると、成熟した技術です。それらは常に人気を集めており、マウンテン、クルーザー、カーゴ、折りたたみなど、あらゆるスタイルで利用できます.
ボート– 電気ボートと電気船も 1 世紀以上にわたって利用されてきました。しかし、海には充電ステーションがないため、海岸線周辺や短距離での使用に最適です。長距離電気ボートはソーラーパネルでのみ可能です。

たとえば、フェリーのルートが決まっている場合は、トロリーボートも利用できます。そのため、川を横切って紡がれたワイヤーから電力を受け取ることができます。
飛行機– 電気航空機は、有人飛行機と無人飛行機の両方が製造およびテストされ、何十年にもわたって着実に発展してきました。しかし、太陽光発電の航空機でさえバッテリーを必要とするため、バッテリーのエネルギー密度の問題によって妨げられています。

したがって、電気商用飛行機が現実のものとなるためには、世界はリチウムイオンよりも軽量なバッテリーを必要としています。リチウムイオンは、同じかそれ以上のコストで、所定の寸法あたり同等またはそれ以上の量のエネルギーを蓄えることができます。
バイク– ピアジオから BMW、ハーレーダビッドソンまでのブランドが、最近、電動スクーターとバイクを発表しました。 Harley LiveWire は 78-KW のモーターを搭載し、最高速度は 95 mph (153 kph) です。 Vespa Electtrica の航続距離は 62 マイル (100 km) です。

ただし、注目すべき電動自転車ブランドの 1 つは、Zero Motorcycles です。 102 ボルトのシステムでリチウムイオンパワーパックを使用して、ブラシレス 3 相 AC モーターに電力を供給します。それらは、ストリートでの使用、ストリートレース、モトクロスレースのバリエーションで構築されています。
フォーミュラ E – フォーミュラ 1 レースの電気バージョン。車両は似ていますが、エンジンは轟音ではなく、鳴き声を上げます。
電車とトラム– 電車とトラムは何十年も前から存在しています。主に公共交通機関に使用され、専用の電源があります。ドイツの ICE、フランスの TGV、トランスラピッドマグレブは、高速電気列車の完璧な例です。
バス– スイスのチューリッヒなどの特定の世界都市では、専用の電力線を備えた電気バスも見られます。しかし近年、中国は公共交通産業向けの電気バスでリードしており、国内で数十万台のバッテリー駆動のバスが運行されています。

今後のEVモデル

ほとんどの自動車メーカーは、電気自動車の未来の必然性を無視しているようで、巨大な一歩を踏み出しています。以下は注目すべき今後のスーパートラックで、他の興味深い EV がそれに続きます。

Tesla CyberTruck – ファンはこれに絶賛しています。 2021 年のクリスマスまでに期待される、それは防弾外装を約束し、非常に頑丈なステンレス鋼の構造を特徴としています。 100立方あります。 2 フィートの収納スペース、7,500 ポンド以上の牽引能力、250 マイルの航続距離。
ハマー EV – GMC も時流に乗って、全電動のハマースーパートラックを約束しています。この 1 つは斜めにカニ歩きができ、10 分で 100 マイル充電でき、350 マイルの航続距離、オートクルーザー機能、1,000 馬力、3 秒フラットで 0-60 mph を備えています。ええ、あなたはその権利を読んでいます。
フォード F-150 – フォードは、F-150 トラックの全電動バージョンも約束しています。デュアルモーターが付属し、大きなフランク (フロントトランク) が特徴で、これまでで最も強力なフォードトラックになるはずです。生産と販売は2022年に開始する必要があります。
Aspark Owl – 4 つのモーターとキラーなデザインを備えた日本の限定生産 EV。それは 1,984 馬力、280 マイルの走行距離、249 マイルの最高速度、そして 320 万ドルという痛ましい値札を提供します。
BMW i4 – i3 ほどエキゾチックなデザインではありませんが、非常にスタイリッシュです。 80 kWh のバッテリーを 35 分で最大 80% 充電し、500 馬力を超える出力が期待されています。

その他の今後の車両には、キャデラックリリク、キャデラックセレスティク、メルセデスベンツ EQA、ジェネシスエッセンシア、ヒュンダイイオニック 5、ジープラングラーマグニートー、レクサス EV SUV、マツダ MX-30、ポルシェマカン EV、ボルボ XC40、ボリンジャー B1、ファラデー FF91、などなど。

結論 – 今後の展望

将来がどうなるかは誰にもわかりませんが、電気自動車はおそらく定着するでしょう。さらに、彼らは常に良くなることができます。

充電時間を短縮し、充電あたりの効率と航続距離を改善し、安全性を改善し、より多くの充電ステーションと規格を開発し、電気モビリティの全体的なコストを削減するには、さらなる作業が必要です。