Elektrické vozidlo

Historie

Není jasné, kdo byl prvním vynálezcem, ale Ányos Jedlik z Maďarska postavil v roce 1828 malý model funkčního elektromobilu. Ve 30. letech 19. století sestrojili elektrická vozidla Robert Anderson ze Skotska, profesor Stratingh z Nizozemska a Thomas Davenport, kovář z Vermontu. Davenport je považován za vynálezce stejnosměrného elektromotoru. V roce 1865 vyrobil Gaston Plante z Francie lepší baterii. V roce 1886 provedl vynálezce Frank Sprague z Connecticutu důležité změny v elektromotoru.

Velká Británie a Francie byly prvními lídry ve výrobě lepších elektromobilů. Zájem o elektromobil ve Spojených státech vzrostl po roce 1891, kdy A. L. Ryker sestrojil tříkolový elektromobil a William Morrison šestimístný vůz.

Roky 1899 a 1900 byly nejlepšími roky pro elektromobily v Americe, protože předčily všechny ostatní typy automobilů (parní, benzinové a dieselové). Jedním z příkladů byl model Phaeton z roku 1902 vyrobený společností Woods Motor Vehicle Company v Chicagu, který měl dojezd 18 mil, maximální rychlost 14 km/h a stál 2 000 dolarů. (V té době existovalo jen málo dobrých silnic mezi městy, takže se většinou jezdilo na krátké vzdálenosti). Elektromobily dokázaly dojet stejně daleko jako vozy poháněné párou a jejich rozjezd netrval 30 až 40 minut. Benzinové motory byly zapáchající a hlučné.

Pak se ale spalovací motory (na benzin a naftu) výrazně zdokonalily a auta s těmito motory dokázala jet mnohem dál a rychleji než jiná auta.

Někteří lidé si vyráběli elektromobily v garáži tak, že vymontovali motor a vložili do něj elektromotor a baterie, ale dlouho žádná velká automobilka nevyráběla elektromobil. Teprve koncem 90. let začaly velké automobilky opět vyrábět elektromobily. Nejznámějším byl model EV-1 od GM. Nyní zájem o vozidla na alternativní pohon roste.

Venkovský dopravce v automobilu u poštovních schránek, cca 1910


General Motors EV-1 (Elektrické vozidlo - 1)

Druhy elektrických vozidel

Čistě elektrické vozy

Tyto typy vozů nemají žádný spalovací motor, ale jsou poháněny výhradně elektromotory, které získávají energii jiným způsobem než z motoru.

• Palivový článek vyrábí elektřinu z vodíku. Vodík je velmi rozšířený, ale těžko se skladuje. Lze jej vyrobit z vody, ale obvykle se vyrábí ze zemního plynu. Tato auta jsou velmi vzácná, protože není mnoho míst, kde lze vodík natankovat, a tak se jich nevyrábí mnoho. Jednou z mála společností, která vyrábí auta na palivové články, je Toyota, která má model Mirai.
• Solární článek ukládá energii ze slunce jako elektřinu, která pohání auto. Sluneční světlo, které dopadá na solární auto, však nestačí k tomu, aby se auto plné velikosti pohybovalo velmi rychle, a nemůže fungovat v noci, pokud někde neukládá energii. Každý rok se pořádá soutěž o to, kdo vyrobí auto, které ujede nejdál pouze na solární energii.
• Elektromobil na baterie (BEV) uchovává elektrickou energii ve velké baterii uvnitř vozu. Baterie získávají energii z elektrické sítě mimo vůz, obvykle z elektrické zásuvky jako v domácnosti. Jedná se o nejběžnější druh elektromobilu, který je dnes k vidění. Vlády mnoha zemí po celém světě podporují instalaci nabíjecích stanic na veřejných místech, které jsou vybaveny zástrčkou schopnou nabíjet většinu typů automobilů připojitelných do zásuvky. Mezi společnosti, které vyrábějí BEV, patří Nissan, který má model Leaf, a Mitsubishi Motors, která vyrábí model i-miEV. Americká společnost Tesla je známá výrobou vozů BEV, které se nabíjejí velmi rychle, jako je Roadster (sportovní vůz) a nověji Model S.

Hybridní automobily

Hybrid je kombinací dvou věcí. V tomto případě se jedná o elektromotor a jiný typ pohonu, například motor. Z tohoto důvodu nejsou hybridní vozidla skutečnými elektromobily.

• Hybridní elektromobil (HEV) má spalovací motor i elektromotor, který pohání kola. Elektromotor se obvykle používá při jízdě nízkou rychlostí a výkon spalovacího motoru se využívá při rychlejší jízdě. Motor získává energii z benzínu, nafty nebo jiného druhu paliva a může vyrábět elektřinu, která se ukládá do baterií, aby mohla být později použita pomocí elektromotoru. Baterie je mnohem menší než u čistě elektrického vozidla, a přestože vozidlo může jet bez nastartování benzínového motoru, nemůže ujet příliš daleko, než se baterie vyčerpá a je nutné nastartovat benzínový motor. Toyota Prius je nejprodávanějším hybridním vozem všech dob, ale hybridní vozy vyrábí i mnoho dalších světových společností, například Honda (s modelem Clarity), BMW (s modelem i3) a Ford (s modelem Focus), přičemž některé z nich, například Honda Civic a Toyota Camry, se vyrábějí jak ve verzi pouze na plyn, tak ve verzi hybridní. Hybridní verze je obvykle dražší, protože obsahuje více dílů.
• Plug-in hybridní elektromobil (PHEV) se podobá běžnému hybridnímu elektromobilu, protože má spalovací motor i elektromotor. Rozdíl je v tom, že PHEV má větší baterii, kterou lze nabíjet pomocí zástrčky ze zásuvky, stejně jako u bateriového elektromobilu. Díky tomu může vůz ujet pouze na elektrický pohon větší vzdálenost než HEV, než je nutné použít zážehový motor. Baterie je však stále poměrně malá, což znamená, že PHEV většinou nedojede tak daleko jako BEV pouze na elektrický pohon. Chevrolet Volt od General Motors a Sonata od Hyundai jsou jen dva příklady plug-in hybridů a Toyota vyrábí také plug-in verzi svého Priusu, stejně jako Honda se svým Clarity.
• Elektrické hybridní vozidlo (HEHV) je v nejjednodušší podobě baterie a motor umístěné na jízdním kole. Twike je kryté vozidlo, které pojme dvě osoby. Může být poháněno šlapáním, pohonem z baterie nebo obojím.

Ostatní vozidla

Existuje mnoho dalších typů elektrických vozidel. Trolejbus (nazývaný také bezkolejný trolejbus) využívá k napájení nadzemní elektrické vedení. Mnoho vlaků využívá k napájení železniční elektrifikační soustavu. Několik vysokorychlostních železničních tratí využívá k pohybu vlaku napájené magnety v kolejích v systému zvaném "mag-lev" (magnetická levitace). Existují elektrická jízdní kola a motocykly a některé tříkolky (tricykly), jako například Corbin Motors Sparrow, který byl k vidění také ve filmu Austin Powers Goldmember.

Většina nákladních vlaků je diesel-elektrických. Lokomotiva má dieselový motor, který dodává elektřinu, a elektromotor, který pohání kola. V posledních letech se však objevují autobusy a vlaky, které ukládají energii do baterie nebo využívají jiný zdroj, například palivové články. Tyto druhy vozidel nepotřebují dráty.

Corbin Motors Sparrow


Tesla Roadster


Elektrický vlak Metra

Výhody a nevýhody

Výhody: Tato vozidla používají elektromotor, takže jsou velmi tichá, nezapáchají a neznečišťují výfukovými plyny. Lze je používat i v interiéru. Ropa pro výrobu benzinu a nafty je omezený zdroj - nevydrží věčně a je stále dražší. Pokud elektřina pro bateriové elektrické vozidlo pochází z obnovitelného zdroje energie, jako je větrný mlýn, solární články, geotermální nebo vodní elektrárna, pak neprodukuje tolik plynů způsobujících globální oteplování.

Nevýhody: Baterie neukládají mnoho energie a jsou velké a těžké, takže vozidla obvykle nemohou dojet příliš daleko. Dobíjení baterie trvá dlouho, někdy i mnoho hodin. Dobré baterie mohou být velmi drahé a všechny baterie je třeba po nějaké době vyměnit. Většina elektřiny ve Spojených státech pochází z uhlí nebo zemního plynu, takže elektromobil poháněný elektřinou z některé z těchto elektráren stále přispívá ke globálnímu oteplování.