Čo je elektrické vozidlo (elektromobil)? Definícia, história a typy

Nie je jasné, kto bol prvým vynálezcom, ale Ányos Jedlik z Maďarska zostrojil v roku 1828 malý model funkčného elektromobilu. V roku 1830 Robert Anderson zo Škótska, profesor Stratingh z Holandska a Thomas Davenport, kováč z Vermontu, zostrojili elektrické vozidlá. Davenport sa považuje za vynálezcu jednosmerného elektromotora. V roku 1865 Gaston Plante z Francúzska vyrobil lepšiu batériu. V roku 1886 vynálezca Frank Sprague z Connecticutu urobil dôležité zmeny v elektromotore.

Veľká Británia a Francúzsko boli prvými lídrami vo výrobe lepších elektromobilov. Záujem o elektromobil v Spojených štátoch vzrástol po roku 1891, keď A. L. Ryker zostrojil trojkolesový elektromobil a William Morrison zostrojil šesťmiestny vagón.

Roky 1899 a 1900 boli v Amerike najlepšími rokmi pre elektromobily, pretože prekonali všetky ostatné typy automobilov (parné, benzínové a dieselové). Jedným z príkladov bol model Phaeton z roku 1902 vyrobený spoločnosťou Woods Motor Vehicle Company v Chicagu, ktorý mal dojazd 18 míľ, maximálnu rýchlosť 14 km/h a stál 2 000 USD. (V tom čase existovalo len málo dobrých ciest medzi mestami, takže väčšina jázd sa uskutočňovala na krátke vzdialenosti). Elektromobily mohli prejsť takú vzdialenosť ako automobily poháňané parou a netrvalo 30 až 40 minút, kým sa rozbehli. Benzínové motory boli smradľavé a hlučné.

Potom sa však výrazne zdokonalili spaľovacie motory (na benzín a naftu) a autá s týmito motormi mohli jazdiť oveľa ďalej a rýchlejšie ako iné autá.

Niektorí ľudia vyrábali elektromobily vo svojich garážach tak, že vymontovali motor a vložili doň elektromotor a batérie, ale dlho žiadna veľká automobilka nevyrábala elektromobily. Až koncom 90. rokov minulého storočia začali veľké automobilky opäť vyrábať elektromobily. Najznámejším bol model EV-1 od GM. V súčasnosti záujem o vozidlá na alternatívne palivá rastie.

Čisté elektromobily

Tieto typy automobilov nemajú žiadny spaľovací motor, ale sú poháňané výlučne elektromotormi, ktoré získavajú energiu iným spôsobom ako motorom.

• Palivový článok vyrába elektrinu z vodíka. Vodík je veľmi rozšírený, ale ťažko sa skladuje. Môže sa vyrábať z vody, ale zvyčajne sa vyrába zo zemného plynu. Tieto autá sú veľmi zriedkavé, pretože nie je veľa miest, kde sa dá vodík natankovať, a preto sa ich nevyrába veľa. Jednou z mála spoločností, ktoré vyrábajú autá na palivové články, je Toyota, ktorá má model Mirai.
• Solárny článok ukladá energiu zo slnka ako elektrickú energiu, ktorá poháňa vozidlo. Slnečné svetlo, ktoré dopadá na solárne auto, však nestačí na to, aby sa auto v plnej veľkosti pohybovalo veľmi rýchlo, a nemôže fungovať v noci, ak si niekde neukladá energiu. Každý rok sa koná súťaž o to, kto vyrobí auto, ktoré prejde najďalej len na solárnu energiu.
• Batériové elektrické vozidlo (BEV) ukladá elektrickú energiu do veľkej batérie vo vnútri vozidla. Batérie získavajú energiu z elektrickej siete mimo vozidla, zvyčajne z elektrickej zásuvky, ako sú tie v domácnosti. Je to najbežnejší druh elektromobilu, ktorý sa dnes vyrába. Mnohé vlády na celom svete podporujú inštaláciu nabíjacích staníc na verejných miestach, ktoré sú vybavené zástrčkou, ktorá dokáže nabíjať väčšinu typov automobilov so zástrčkou. Medzi spoločnosti, ktoré vyrábajú BEV, patrí Nissan, ktorý má model Leaf, a Mitsubishi Motors, ktorá vyrába model i-miEV. Americká spoločnosť Tesla je známa výrobou vozidiel BEV, ktoré sa nabíjajú veľmi rýchlo, ako napríklad Roadster (športové vozidlo) a nedávno Model S.

Hybridné vozidlá

Hybrid je kombináciou dvoch vecí. V tomto prípade ide o elektromotor a iný typ pohonu, napríklad motor. Z tohto dôvodu nie sú hybridné vozidlá skutočnými elektrickými vozidlami.

• Hybridné elektrické vozidlo (HEV) má spaľovací motor aj elektromotor, ktorý poháňa kolesá. Elektromotor sa zvyčajne používa pri jazde nízkou rýchlosťou a pri rýchlejšej jazde sa využíva výkon spaľovacieho motora. Motor získava energiu z benzínu, nafty alebo iného druhu paliva a môže vyrábať elektrickú energiu, ktorá sa ukladá do batérií, aby sa neskôr použila pomocou elektromotora. Batéria je oveľa menšia ako batéria čisto elektrického vozidla, a hoci vozidlo môže ísť bez naštartovania benzínového motora, nemôže ísť veľmi ďaleko, kým sa batéria vybije a bude potrebné naštartovať benzínový motor. Toyota Prius je najpredávanejším vozidlom HEV všetkých čias, ale hybridné vozidlá vyrábajú aj mnohé iné spoločnosti na svete, napríklad Honda (s modelom Clarity), BMW (s modelom i3) a Ford (s modelom Focus), pričom niektoré z nich, ako napríklad Honda Civic a Toyota Camry, sa dodávajú v hybridnej aj plynovej verzii. Hybridná verzia je zvyčajne drahšia, pretože obsahuje viac dielov.
• Plug-in hybridné elektrické vozidlo (PHEV) je ako bežné hybridné elektrické vozidlo vybavené spaľovacím motorom aj elektromotorom. Rozdiel je v tom, že PHEV má väčšiu batériu, ktorú možno nabíjať pomocou zástrčky zo zásuvky, rovnako ako batériové elektrické vozidlo. To umožňuje vozidlu prejsť len na elektrický pohon väčšiu vzdialenosť ako HEV, než sa musí použiť benzínový motor. Batéria je však stále pomerne malá, čo znamená, že PHEV najčastejšie nedojade tak ďaleko ako BEV len na elektrický pohon. Chevrolet Volt od General Motors a Sonata od Hyundai sú len dva príklady plug-in hybridov a Toyota tiež vyrába plug-in verziu svojho Priusu, rovnako ako Honda so svojím Clarity.
• Elektrické hybridné vozidlo (HEHV) je v najjednoduchšej podobe batéria a motor namontované na bicykli. Twike je kryté vozidlo, ktoré pojme dve osoby. Môže byť poháňané pedálmi, batériou alebo oboma spôsobmi.

Ostatné vozidlá

Existuje mnoho ďalších typov elektrických vozidiel. Trolejbus (nazývaný aj bezkoľajový trolejbus) využíva na pohon nadzemné elektrické vedenie. Mnohé vlaky využívajú na napájanie systém železničnej elektrifikácie. Niekoľko vysokorýchlostných železničných tratí využíva na pohyb vlaku napájané magnety v koľajniciach v systéme nazývanom "mag-lev" (magnetická levitácia). Existujú elektrické bicykle a motocykle a niektoré trojkolky (tricykle), ako napríklad Corbin Motors Sparrow, ktorý bol videný aj vo filme Austin Powers Goldmember.

Väčšina nákladných vlakov je dieselových. Lokomotíva má dieselový motor, ktorý dodáva elektrinu, a elektromotor, ktorý poháňa kolesá. V posledných rokoch sa však objavujú autobusy a vlaky, ktoré ukladajú energiu do batérie alebo využívajú iný zdroj, napríklad palivové články. Tieto druhy vozidiel nepotrebujú káble.

Výhody: Tieto vozidlá používajú elektromotor, takže sú veľmi tiché, nezapáchajú a neznečisťujú výfukovými plynmi. Môžu sa používať aj v interiéri. Ropa na výrobu benzínu a nafty je obmedzený zdroj - nevydrží večne a je čoraz drahšia. Ak elektrina pre batériové elektrické vozidlo pochádza z obnoviteľného zdroja energie, ako je veterný mlyn, solárne články, geotermálna alebo vodná energia, potom neprodukuje toľko plynov spôsobujúcich globálne otepľovanie.

Nevýhody: Batérie neukladajú veľa energie a sú veľké a ťažké, takže vozidlá zvyčajne nemôžu ísť veľmi ďaleko. Nabíjanie batérie trvá dlho, niekedy aj mnoho hodín. Dobré batérie môžu byť veľmi drahé a všetky batérie je potrebné po určitom čase vymeniť. Väčšina elektrickej energie v Spojených štátoch pochádza z uhlia alebo zemného plynu, takže elektrické vozidlo, ktoré je poháňané elektrickou energiou z jednej z týchto elektrární, stále prispieva k tvorbe plynov spôsobujúcich globálne otepľovanie.