Napęd elektryczny jest stosowany w transporcie od dziesięcioleci. W tym czasie osiągnięto bardzo wiele w zakresie sprawności, mocy, niezawodności i miniaturyzacji silników elektrycznych. To nie one są jednak prawdziwym wyzwaniem dla inżynierów projektujących współczesne samochody elektryczne.
Dysponujemy sprawdzonymi technologiami wytwarzania silników elektrycznych w niemal każdym rozmiarze, o niemal dowolnej charakterystyce użytkowej, a układy sterowania zapewniają regulację prędkości obrotowej i momentu obrotowego w bardzo szerokim zakresie, przy zachowaniu rozsądnej sprawności energetycznej.
Przyjrzyjmy się zatem, jak ewoluował napęd elektryczny na przestrzeni dziejów techniki motoryzacyjnej.
Historia samochodów elektrycznych
Zaczęło się bardzo wcześnie – nawet jak na historię motoryzacji w ogóle. Gdzieś między rokiem 1832 a 1839 w Szkocji powstał pierwszy powóz napędzany silnikiem elektrycznym. Jego konstruktorem i właścicielem był Robert Anderson, zaś sam pojazd był wyłącznie ciekawostką. Zasilano go z baterii, których w tamtym czasie nie można było ładować. Wytwarzanie baterii jednorazowego użytku było drogie, więc koszt eksploatacji pojazdu byłby bardzo duży. W 1837 roku w Aberdeen Robert Davidson zbudował prototyp lokomotywy elektrycznej, której udoskonalona wersja, zademonstrowana w 1841 roku, mogła przetransportować ładunek o masie 6 ton na odległość 1,5 mili z prędkością 4 mil na godzinę.
Akumulatory pojawiły się około roku 1859 i szybko wzbudziły zainteresowanie konstruktorów pojazdów. William Morrison, amerykański chemik szkockiego pochodzenia, podczas miejskiej parady w 1888 roku zademonstrował pojazd zasilany z 24 akumulatorów, wyposażony w napęd na przednią oś i osiągający prędkość 20 mil na godzinę. Silnik tego pojazdu miał moc 4 koni mechanicznych, a akumulator trzeba było ładować po przejechaniu 50 mil. Być może nie robi to na nas dzisiaj wielkiego wrażenia, ale musimy pamiętać, że był to koniec XIX wieku (Henry Ford miał wtedy 25 lat, a swój pierwszy jednocylindrowy silnik spalania wewnętrznego skonstruował w 1893 roku).
W 1896 roku pojazdy elektryczne o nazwie Electrobat wygrały serię wyścigów na dystansie 5 mil z automobilami napędzanymi silnikami spalinowymi. To były naprawdę obiecujące początki, które miały swoją sportową kontynuację. W 1899 roku Belg Camille Jenatzy, właściciel zlokalizowanego pod Paryżem zakładu produkującego pojazdy elektryczne, przekroczył prędkość 100 km/h pojazdem własnej konstrukcji, napędzanym dwoma silnikami elektrycznymi o mocy 25 kW, zasilanymi z akumulatorów o napięciu 200 V. Każdy z tych silników pobierał podczas jazdy prąd o natężeniu 124 amperów.
Kiedy 6 września 1901 roku w zamachu został postrzelony prezydent USA William McKinley, do szpitala transportowano go ambulansem z napędem elektrycznym. McKinley przeżył postrzał, ale zmarł w wyniku gangreny, która wdała się w ranę.
W 1923 roku w Detroit w USA wyprodukowano samochód Detroit Electric, który mógł osiągnąć prędkość 25 mil na godzinę. Dystans, jaki ten samochód mógł pokonać pomiędzy ładowaniami, wynosił 80 mil.
Powolny rozwój napędów elektrycznych
Przewaga samochodów z napędem spalinowym ugruntowała się w okresie II wojny światowej. Być może miało to związek z intensywnym rozwojem technologii silników spalinowych na potrzeby wojska. Korzystały z nich wszystkie rodzaje broni, podczas gdy silniki elektryczne stosowano niemal wyłącznie w okrętach podwodnych. Równolegle rósł przemysł petrochemiczny, w którego interesie leżało utrzymanie na wysokim poziomie sprzedaży paliw pochodzących z ropy naftowej.
Zapewne przesadą byłoby obwinianie o opóźnienie rozwoju samochodów elektrycznych bliżej nieokreślonych spisków przedsiębiorców, ale faktem jest, że w porównaniu ze spalinową konkurencją badania i prace rozwojowe w sektorze elektrycznym były bardzo niedoinwestowane. Owszem, produkowano pojazdy z napędem elektrycznym, ale miały one znaczenie ledwie pomocnicze. Były to niewielkie pojazdy dostawcze (np. wykorzystywane do rozwożenia mleka w Wielkiej Brytanii), wózki transportowe (towarowe i osobowe) i widłowe. Od czasu do czasu pojawiały się próby wykonania udanego pojazdu demonstracyjnego, ale wysoki koszt produkcji i relatywnie krótki zasięg nie zachęcały potencjalnych klientów.
Fot. Getty Images
Napisz komentarz: