รถยนต์ไฟฟ้า: ประวัติศาสตร์และอนาคต

รถยนต์ไฟฟ้าไม่ใช่เรื่องใหม่ และเทสลาเป็นเพียงหนึ่งในหลาย ๆ แบรนด์ที่ไล่ตามความฝันของยานยนต์ไฟฟ้า

รถยนต์ไฟฟ้าหรือ EV คือยานพาหนะที่ใช้พลังงานไฟฟ้าในการขับเคลื่อน พลังนั้นอาจมาจากแหล่งที่หลากหลาย ตราบใดที่มันเป็นไฟฟ้า

การใช้ไฟฟ้าทำให้รถยนต์ขับง่ายขึ้น เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น มีเสียงรบกวนน้อยลง และโดยรวมแล้วสะดวกสบายมากขึ้นสำหรับทั้งครอบครัว

โพสต์นี้จะเจาะลึกถึง EVs ความหมายต่อมนุษยชาติ และอนาคตที่จะเกิดขึ้น

รถยนต์ไฟฟ้าคันแรก

รถยนต์ไฟฟ้ามีมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 เมื่อเครื่องยนต์สันดาปภายในไม่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่เรารู้จักในปัจจุบัน มอเตอร์ไฟฟ้าที่บันทึกได้เร็วที่สุดนั้นมาจากนักบวชชาวฮังการี Anyos Jedlik ในปี 1827 ในขณะที่การใช้ไฟฟ้าครั้งแรกในการขับเคลื่อนรถยนต์มาในปี 1835

ตู้รถไฟก็เข้ามาเป็นจุดสนใจในปี 1838 เรือ Le Telephone ขนาด 5 เมตรที่ประดิษฐ์โดย Gustave Trouve ชาวฝรั่งเศสมีความเร็วสูงสุด 5.6 ไมล์ต่อชั่วโมงในปี 1818 และในช่วงต้นทศวรรษ 1900 ยานพาหนะไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากก็กลายเป็นความจริง

ความเร็วและระยะทางมีจำกัด อย่างไรก็ตาม ไฟฟ้าเป็นทางเลือกที่ดีกว่ามากเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ไอน้ำ ซึ่งมักต้องใช้เวลามากกว่าครึ่งชั่วโมงในการอุ่นเครื่องในวันที่อากาศหนาวเย็น

กรดตะกั่วและนกฮัมมิง

เหตุผลหลักสำหรับความสำเร็จของรถยนต์ไฟฟ้าสามารถสืบย้อนไปถึงการประดิษฐ์แบตเตอรี่ตะกั่วกรดโดย Gaston Plante นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ในปี 1859 และในขณะที่เทคโนโลยีพัฒนาขึ้น มันทำให้รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าใช้งานได้จริงเพราะคุณสามารถ ชาร์จก่อนใช้งาน

ตัวอย่างเช่น ลอนดอนมีรถแท็กซี่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่จำนวนหนึ่งในปี 1897 และพวกมันถูกเรียกว่า "นกฮัมมิ่งเบิร์ด" ด้วยความรักเพราะเสียงที่เบาและหึ่ง รถยนต์ไฟฟ้าประสบความสำเร็จอย่างมากจนในปี 1900 รถยนต์ 38% ในสหรัฐอเมริกาขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า 40% ด้วยไอน้ำ และมีเพียง 22% เท่านั้นที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ขับเคลื่อนด้วยน้ำมันเบนซิน)

อย่างไรก็ตาม รถยนต์เหล่านี้มักถูกเรียกว่ารถยนต์ของผู้หญิง เนื่องจากผู้หญิงได้รับประโยชน์สูงสุดจากความสะดวกในการใช้งาน ช่วงที่จำกัดและสถานีชาร์จที่มีจำกัดยังหมายความว่ามีประโยชน์มากที่สุดในฐานะรถในเมือง

Model T และการล่มสลายของ EVs

เครื่องยนต์สันดาปภายในก็ประสบกับการพัฒนามาโดยตลอด และเมื่อถนนขยายออกไปนอกเมืองและกลายเป็นทางหลวง ICE สามารถเดินทางได้เร็วขึ้นและไกลขึ้น ในขณะที่ EV มักถูกจำกัดที่ความเร็วสูงสุด 20 ไมล์ต่อชั่วโมงและช่วง 40 ไมล์

การพัฒนานี้เริ่มเอียงมาตราส่วนเพื่อสนับสนุน ICE ดังนั้น เมื่อ Henry Ford แนะนำระบบการผลิตจำนวนมากของเขาและนำ Model-T มาสู่ความเป็นจริง สิ่งต่างๆ ก็เริ่มเปลี่ยนไป

รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในมีราคาถูกลงในขณะที่การพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าชะงักงัน และในปี 1913 รถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินมีราคาประมาณครึ่งหนึ่งของราคาของรถยนต์ไฟฟ้า นั่นเป็นวิธีที่ EV ค่อยๆ หายไปจากตลาดมวลชน ส่วนใหญ่ต้องขอบคุณ Ford

การเริ่มต้นใหม่

การวิจัยใหม่เกี่ยวกับเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้าได้เริ่มขึ้นอีกครั้งในช่วงทศวรรษที่ 1960 และ 70 หลายบริษัทมีแนวคิดที่สดใสแตกต่างกันในช่วงนี้ แต่ก็ไม่มีบริษัทใดที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์

วิกฤตด้านพลังงานในยุค 70 และ 80 ยังช่วยสร้างแรงกดดันในการค้นหาโซลูชันพลังงานทดแทนและความคล่องตัวมากขึ้น ความพยายามเหล่านี้เปลี่ยนไปสู่ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและลดการปล่อยไอเสียของเครื่องยนต์ภายในปี 1990 EV ยังคงถูกสร้างขึ้นที่นี่และที่นั่น แต่ก็ยังไม่มีใครประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ที่สำคัญ

ลิเธียมไอออนและเทสลา

เทสลา มอเตอร์ส เริ่มพัฒนาเทสลา โรดสเตอร์ในปี 2547 และส่งมอบรถยนต์รุ่นแรกในปี 2551 พวกเขาใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่คิดค้นขึ้นในปี 1980 และใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นหลัก

รถเปิดประทุน Tesla คันนี้สามารถเดินทางได้ไกลถึง 200 ไมล์ (320 กม.) ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง มีชุดแบตเตอรี่ขนาด 53 กิโลวัตต์ชั่วโมงและมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสขนาด 185 กิโลวัตต์ซึ่งให้กำลัง 248 แรงม้า สิ่งนี้ช่วยให้เร่งความเร็วจาก 0 เป็น 60 ใน 2.9 วินาที แม้ว่าจะจำกัดไว้ที่ 5.7 วินาที และความเร็วสูงสุด 130 ไมล์ต่อชั่วโมง

ผู้คนต่างชื่นชอบ Roadster มันดูเท่ ทันสมัย ​​และอินเทรนด์ ดังนั้นเทสลาจึงขายได้เป็นตัน ถึง 2,450 คันในปี 2555 และที่เหลือก็เป็นประวัติศาสตร์

ปัญหาของรถยนต์ไฟฟ้า

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดเพียงอย่างเดียวของรถยนต์ไฟฟ้าคือการพกพาพลังงาน นั่นคือระบบผลิตหรือจัดเก็บพลังงานที่มีขนาดกะทัดรัดพอที่จะใส่ได้เกือบทุกที่ แต่ยังคงผลิตพลังงานได้เพียงพอสำหรับระยะทางหลายร้อยหรือหลายพันไมล์

การใช้งานหลักสองประการที่นี่คือเครื่องกำเนิดเซลล์ไฮโดรเจนและการจัดเก็บแบตเตอรี่ เทคโนโลยีทั้งสองมีข้อดีและข้อเสียมากกว่ากัน

มีการสาธิตเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้ไฮโดรเจนและให้พลังงานเพียงพอในการขับเคลื่อนรถยนต์ แต่ยังไม่สามารถใช้งานได้จริง ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของพวกเขาคือต้นทุนที่สูงของเครื่องกำเนิดเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งต้องใช้วัสดุที่หายากและมีราคาแพงในการผลิต สิ่งนี้ทำให้อนาคตของเซลล์เชื้อเพลิงดูเยือกเย็นเมื่อเทียบกับการจัดเก็บแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม รถไฟไฮโดรเจนและกรณีการใช้งานเฉพาะด้านอื่นๆ สามารถพิสูจน์ได้ว่าใช้งานได้จริงมากกว่า

สำหรับแบตเตอรี่ การเกิดใหม่ของรถยนต์ไฟฟ้าแบบชาร์จไฟได้มาพร้อมกับการปรับปรุงเทคโนโลยีการจัดเก็บ แม้ว่าจะมีการปรับปรุงและพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นจำนวนมาก แต่ก็ยังมีปัญหาอยู่บ้าง

ตัวอย่างเช่น รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ยังไม่สามารถสลับแบตเตอรี่ได้ เมื่อพิจารณาจากขนาดแล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมักมีความร้อนสูงเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกิดความเสียหายจากการชน และอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้

ประการที่สาม ในขณะที่ประมาณ 90% ของพลังงานที่เก็บไว้จากแบตเตอรี่ถูกแปลงเป็นพลังงานกล พลังงานนี้ยังคงเดือดลงไปประมาณ 60% ของพลังงานกริดทั้งหมดที่ใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่ ดังนั้นจึงยังมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุง

เงื่อนไขทั่วไปของรถยนต์ไฟฟ้า

คุณมักจะพบคำศัพท์เกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าบางคำที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งอาจทำให้บางคนสับสน ต่อไปนี้คือเนื้อหาหลักและความหมาย

• HEV – รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด รถคันนี้ใช้เชื้อเพลิงเหลวเพื่อสร้างพลังงานที่ชาร์จแบตเตอรี่และขับเคลื่อนล้อ คุณไม่สามารถเสียบปลั๊กหรือชาร์จจากภายนอกได้
  
  
• PEV – รถยนต์ไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊ก คำนี้หมายถึงรถทุกคันที่คุณสามารถเสียบชาร์จได้ ไม่ว่ามันจะยังใช้เชื้อเพลิงเหลวอยู่หรือไม่ก็ตาม
  
  
• PHEV – รถยนต์ไฟฟ้าปลั๊กอินไฮบริด PHEVs รวมเชื้อเพลิงเหลวและแหล่งปลั๊กอินเพื่อสร้างพลังงาน ทำให้ใช้งานได้หลากหลายมากขึ้นและขยายช่วงการใช้งาน เนื่องจากคุณสามารถเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงเหลวได้อย่างง่ายดายเมื่อแบตเตอรี่หมด
  
  
• AEV – รถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด นี่คือยานพาหนะใด ๆ ที่ขึ้นอยู่กับไฟฟ้าสำหรับพลังงาน ซึ่งรวมถึงรถยนต์ปลั๊กอินและรถที่คุณสามารถสลับแบตเตอรี่ได้

รถยนต์ไฟฟ้าอื่นๆ

ความคล่องตัวทางไฟฟ้าไม่ได้จำกัดเฉพาะรถยนต์เท่านั้น ดังนั้น คำว่า "รถยนต์ไฟฟ้า" จึงหมายถึงวิธีการขนส่งอื่นๆ นี่คือยานพาหนะไฟฟ้าที่ไม่ใช่รถยนต์:

• จักรยาน – E-bikes เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว เนื่องจากโครงสร้างและความต้องการด้านพลังงานค่อนข้างง่ายกว่า พวกเขาได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่องและมีจำหน่ายในทุกรูปแบบ ตั้งแต่ภูเขา เรือลาดตระเวน สินค้าบรรทุก การพับ และอื่นๆ
  
  
• เรือ – เรือไฟฟ้าและเรือก็มีให้บริการมานานกว่าศตวรรษ แต่เนื่องจากไม่มีสถานีชาร์จในทะเล จึงเหมาะสำหรับใช้ในบริเวณชายฝั่งและในระยะทางสั้นๆ เรือไฟฟ้าทางไกลสามารถทำได้ด้วยแผงโซลาร์เซลล์เท่านั้น
  
  เรือรถเข็นก็สามารถทำได้เช่นกัน หากเรือข้ามฟากมีเส้นทางที่แน่นอน เป็นต้น จึงสามารถรับพลังจากลวดที่หมุนข้ามแม่น้ำได้
  
  
• เครื่องบิน – เครื่องบินไฟฟ้ามีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องมานานหลายทศวรรษ โดยเครื่องบินทั้งแบบมีคนขับและไร้คนขับสร้างและทดสอบ อย่างไรก็ตาม ปัญหาเหล่านี้ถูกขัดขวางโดยปัญหาความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ เนื่องจากแม้แต่เครื่องบินที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ก็ยังต้องการแบตเตอรี่
  
  ดังนั้น เพื่อให้เครื่องบินพาณิชย์ไฟฟ้ากลายเป็นจริงได้ โลกต้องการแบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักเบากว่าลิเธียมไอออน ซึ่งสามารถเก็บพลังงานในปริมาณที่เท่ากันหรือสูงกว่าต่อมิติที่กำหนด ในขณะที่ราคาเท่ากันหรือถูกกว่าด้วยซ้ำ
  
  
• รถจักรยานยนต์ – แบรนด์ต่างๆ ตั้งแต่ Piaggio ถึง BMW และ Harley Davidson ได้เปิดตัวสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าและจักรยานยนต์ในช่วงไม่กี่ครั้งที่ผ่านมา Harley LiveWire มีมอเตอร์ 78 กิโลวัตต์และความเร็วสูงสุด 95 ไมล์ต่อชั่วโมง (153 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ในขณะที่ Vespa Electtrica มีระยะทาง 62 ไมล์ (100 กม.)
  
  แบรนด์ e-bike ที่โดดเด่นอย่างหนึ่งคือ Zero Motorcycles ใช้ชุดจ่ายไฟลิเธียมไอออนในระบบ 102-Volt เพื่อจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ AC 3 เฟสไร้แปรงถ่าน สร้างขึ้นในการใช้งานบนท้องถนน การแข่งรถบนท้องถนน และการแข่งรถวิบาก
  
  
• Formula E – เวอร์ชั่นไฟฟ้าของการแข่งรถ Formula 1 รถดูคล้ายกัน แต่เครื่องยนต์ไม่คำราม มันสะอื้น
  
  
• รถไฟและรถราง – รถไฟฟ้าและรถรางมีมานานหลายทศวรรษ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการขนส่งสาธารณะ พวกเขามีแหล่งจ่ายไฟเฉพาะ ICE ของเยอรมัน, TGV ของฝรั่งเศส และ Maglev Transrapid เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของรถไฟฟ้าความเร็วสูง
  
  
• รถเมล์ – คุณยังจะได้พบกับรถโดยสารไฟฟ้าที่มีสายไฟเฉพาะในบางเมืองของโลก เช่น ซูริก สวิตเซอร์แลนด์ แม้ว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จีนเป็นผู้นำด้านรถโดยสารไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมการขนส่งสาธารณะ โดยมีรถโดยสารที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หลายแสนคันให้บริการในประเทศ

รุ่น EV ที่กำลังจะมีขึ้น

ผู้ผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่ดูเหมือนจะมองข้ามความหลีกเลี่ยงไม่ได้ของอนาคตที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมดและกำลังดำเนินการตามขั้นตอนยักษ์ใหญ่ ต่อไปนี้คือซุปเปอร์ทรัคที่กำลังจะมาถึง ตามมาด้วย EV ที่น่าสนใจอื่นๆ

• Tesla CyberTruck - แฟน ๆ ต่างชื่นชมสิ่งนี้ คาดว่าภายในวันคริสต์มาสปี 2564 จะมีรูปลักษณ์ภายนอกที่กันกระสุน โดยมีโครงสร้างเหล็กสแตนเลสที่ทนทานเป็นพิเศษ มี 100 คิว พื้นที่เก็บข้อมูลฟุต ความสามารถในการลากจูงมากกว่า 7,500 ปอนด์ และระยะทาง 250 ไมล์
  
  
• Hummer EV – GMC ได้ก้าวกระโดดขึ้นไปบน bandwagon และให้สัญญาว่า Hummer super truck ที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด คันนี้สามารถเดินในแนวทแยง ชาร์จ 100 ไมล์ใน 10 นาที มีระยะ 350 ไมล์ ระบบครุยเซอร์อัตโนมัติ 1,000 แรงม้า และ 0-60 ไมล์ต่อชั่วโมงใน 3 วินาทีแบน ใช่คุณอ่านถูกต้อง
  
  
• Ford F-150 – ฟอร์ดยังให้คำมั่นสัญญาว่าจะใช้รถบรรทุก F-150 เวอร์ชันไฟฟ้าทั้งหมด มันควรจะมาพร้อมกับมอเตอร์คู่ ที่มีฝากระโปรงท้ายขนาดใหญ่ (ฝากระโปรงหน้า) และกลายเป็นรถบรรทุก Ford ที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีมา การผลิตและการขายควรเริ่มในปี 2565
  
  
• Aspark Owl – EV ผลิตจำกัดของญี่ปุ่นด้วยมอเตอร์สี่ตัวและดีไซน์สุดล้ำ มันให้กำลัง 1,984 แรงม้า ระยะทาง 280 ไมล์ ความเร็วสูงสุด 249 ไมล์ และราคาที่น่าเจ็บปวด 3.2 ล้านเหรียญ
  
  
• BMW i4 – การออกแบบที่แปลกใหม่น้อยกว่า i3 แต่ยังคงความมีสไตล์สุดๆ จะมีการชาร์จแบตเตอรี่ 80 kWh ได้ถึง 80% ใน 35 นาที และคาดว่าจะให้กำลังมากกว่า 500 แรงม้า

รถยนต์รุ่นอื่นๆ ได้แก่ 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, และอีกมากมาย

บทสรุป – อนาคตจะเป็นอย่างไร

ในขณะที่ไม่มีใครสามารถพูดได้ว่าอนาคตจะเป็นอย่างไร แต่ยานพาหนะไฟฟ้าน่าจะอยู่ที่นี่ได้มากที่สุด นอกจากนี้ยังสามารถดีขึ้นได้เสมอ

จำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติมเพื่อลดเวลาในการชาร์จ ปรับปรุงประสิทธิภาพและช่วงต่อการชาร์จ ปรับปรุงความปลอดภัย พัฒนาสถานีชาร์จและมาตรฐานมากขึ้น และลดต้นทุนโดยรวมของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า