Электромобиль

Неизвестно, кто был первым изобретателем, но Аньос Йедлик из Венгрии построил небольшую модель работающего электромобиля в 1828 году. В 1830-х годах Роберт Андерсон из Шотландии, профессор Стратинг из Голландии и Томас Дэвенпорт, кузнец из Вермонта, построили электромобили. Дэвенпорт считается изобретателем электродвигателя постоянного тока. В 1865 году Гастон Плант из Франции создал более совершенную батарею. В 1886 году изобретатель Фрэнк Спрэг из Коннектикута внес важные изменения в электродвигатель.

Великобритания и Франция были первыми лидерами в создании более совершенных электромобилей. Интерес к электромобилю в США возрос после 1891 года, когда А. Л. Райкер построил трехколесный электромобиль, а Уильям Моррисон - шестиместный вагон.

1899 и 1900 годы были лучшими годами для электромобилей в Америке, так как они продавались лучше всех других типов автомобилей (паровых, бензиновых и дизельных). Одним из примеров был Phaeton 1902 года, построенный компанией Woods Motor Vehicle Company из Чикаго, который имел запас хода 18 миль, максимальную скорость 14 миль в час и стоил 2 000 долларов. (В то время между городами было мало хороших дорог, поэтому большинство автомобилей ездили на короткие расстояния). Электромобили могли проехать столько же, сколько и автомобили с паровым двигателем, и им не требовалось 30-40 минут, чтобы завестись. Бензиновые двигатели были вонючими и шумными.

Но затем двигатели внутреннего сгорания (использующие бензин и дизель) были значительно усовершенствованы, и автомобили, использующие эти двигатели, могли ехать намного дальше и быстрее, чем другие автомобили.

Некоторые люди делали электромобили в своих гаражах, снимая двигатель и устанавливая электромотор и батареи, но долгое время ни одна крупная автомобильная компания не выпускала электромобили. Только в конце 1990-х годов крупные автомобильные компании снова начали выпускать электромобили. Самым известным из них был EV-1 компании GM. Сейчас интерес к автомобилям на альтернативном топливе растет.

Чисто электрические автомобили

Эти типы автомобилей не имеют какого-либо двигателя внутреннего сгорания, а приводятся в движение исключительно с помощью электродвигателей, которые получают энергию различными способами, помимо двигателя.

• Топливный элемент вырабатывает электричество из водорода. Водород очень распространен, но его трудно хранить. Его можно получить из воды, но обычно он производится из природного газа. Такие автомобили очень редки, потому что существует не так много мест, где можно заправиться водородом, и поэтому их производится не так много. Одной из немногих компаний, производящих автомобили на топливных элементах, является Toyota, у которой есть Mirai.
• Солнечная батарея накапливает энергию солнца в виде электричества, чтобы заставить автомобиль двигаться. Но солнечного света, падающего на солнечный автомобиль, недостаточно, чтобы заставить полноразмерный автомобиль двигаться очень быстро, и он не может работать ночью, если не запасает энергию. Каждый год проводится соревнование, кто сможет сделать автомобиль, который проедет больше всех на солнечной энергии.
• Аккумуляторный электромобиль (BEV) хранит электрическую энергию в большой батарее внутри автомобиля. Аккумуляторы получают энергию от источника питания вне автомобиля, обычно от электрической розетки, как в доме. Это самый распространенный вид электромобилей на сегодняшний день. Правительства многих стран мира поощряют установку в общественных местах зарядных станций, которые имеют штекер, способный заряжать большинство типов подключаемых автомобилей. Компании, производящие BEV, включают Nissan, у которой есть Leaf, и Mitsubishi Motors, которая производит i-miEV. Американская компания Tesla известна тем, что производит BEV, которые заряжаются очень быстро, например, Roadster (спортивный автомобиль) и совсем недавно Model S.

Гибридные автомобили

Гибрид - это комбинация двух вещей. В данном случае это электродвигатель и другой вид энергии, например, двигатель. Поэтому гибридные автомобили не являются настоящими электромобилями.

• Гибридный электромобиль (HEV) имеет как двигатель внутреннего сгорания, так и электродвигатель, который приводит в движение колеса. Обычно электромотор используется при движении на низких скоростях, а мощность двигателя внутреннего сгорания используется, когда автомобиль едет быстрее. Двигатель получает энергию от бензина, дизельного топлива или любого другого вида топлива и может вырабатывать электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторах для последующего использования с помощью электромотора. Аккумулятор гораздо меньше, чем у чисто электрического автомобиля, и хотя автомобиль может ехать без запуска газового двигателя, он не может проехать очень далеко, прежде чем в аккумуляторе закончится энергия и придется запускать газовый двигатель. Toyota Prius является самым продаваемым HEV всех времен, но многие другие компании по всему миру, такие как Honda (с Clarity), BMW (с i3) и Ford (с Focus), также производят гибридные автомобили, некоторые из которых, такие как Honda Civic и Toyota Camry, выпускаются как в газовом, так и в гибридном исполнении. Гибридная версия обычно стоит дороже, потому что в ней больше деталей.
• Подключаемый гибридный электромобиль (PHEV) похож на обычный гибридный электромобиль тем, что в нем есть и двигатель внутреннего сгорания, и электромотор. Разница заключается в том, что PHEV имеет более емкий аккумулятор, который можно заряжать от розетки, как и аккумуляторный электромобиль. Это позволяет автомобилю проехать большее расстояние на одной только электроэнергии, чем HEV, прежде чем придется задействовать газовый двигатель. Однако батарея все еще довольно мала, поэтому PHEV чаще всего не может проехать так же далеко, как BEV на одной только электроэнергии. Chevrolet Volt от General Motors и Sonata от Hyundai - это всего лишь два примера подключаемых гибридов. Toyota также выпускает подключаемую версию своего Prius, как и Honda со своим Clarity.
• Гибридное транспортное средство с электроприводом (ГТС), в своей простейшей форме, представляет собой аккумулятор и мотор, установленные на велосипеде. Twike - это крытое транспортное средство, в котором могут поместиться два человека. Он может крутить педали, работать от аккумулятора или и то, и другое.

Другие транспортные средства

Существует множество других видов электромобилей. Троллейбус (также называемый безрельсовым троллейбусом) использует для питания воздушные электрические линии. Многие поезда используют для питания систему электрификации железных дорог. На некоторых высокоскоростных железнодорожных линиях для движения поезда используются магниты, расположенные в рельсах, в системе, называемой "mag-lev" (магнитная левитация). Существуют электрические велосипеды и мотоциклы, а также некоторые трехколесные велосипеды (трициклы), такие как Corbin Motors Sparrow, который также был показан в фильме Остина Пауэрса "Голдмембер".

Большинство грузовых поездов являются дизель-электрическими. Локомотив имеет дизельный двигатель, который обеспечивает электроэнергию, и электродвигатель, который заставляет колеса вращаться. Однако в последние годы появились автобусы и поезда, в которых электроэнергия хранится в аккумуляторе или используется другой источник, например, топливные элементы. Этим видам транспорта не нужны провода.

Преимущества: В этих транспортных средствах используется электродвигатель, поэтому они очень тихие, не имеют запаха и не загрязняют окружающую среду выхлопными газами. Их можно использовать даже в закрытых помещениях. Нефть для производства бензина и дизельного топлива является ограниченным ресурсом - она не вечна и становится все дороже. Если электричество для аккумуляторного автомобиля поступает из возобновляемых источников энергии, таких как ветряная мельница, солнечные батареи, геотермальные или гидроэлектрические источники, то он не будет производить столько газов, вызывающих глобальное потепление.

Недостатки: Батареи не хранят много энергии, они большие и тяжелые, поэтому транспортные средства обычно не могут далеко уехать. Для зарядки аккумулятора требуется много времени, иногда много часов. Хорошие батареи могут быть очень дорогими, и все батареи через некоторое время нужно заменять. Большая часть электроэнергии в США вырабатывается из угля или природного газа, поэтому электромобиль, работающий на электроэнергии от одной из этих станций, все равно будет способствовать глобальному потеплению.