Електромобілі: історія завдовжки в століття

На сучасних дорогах все частіше можна зустріти незвичайний вид транспорту — електромобіль. Попит на таке авто постійно зростає — перш за все, через економічні кризи, збільшення вартості бензину і газу, погіршення екології. Як все починалося колись?

Електромобіль - авто, яке приводиться в рух одним або кількома електродвигунами з живленням від батарей або акумуляторів - знаходиться сьогодні на зльоті популярності. Але не слід думати, що це відбувається вперше, що електромобілі - надбання останніх десятиліть, адже в історії предостатньо фактів, які доводять протилежне. Популярність і визнання вже приходили до них більше століття тому, і якби початковий розвиток не припинився сам по собі з настанням ери двигуна внутрішнього згоряння, то хто знає, можливо, до сьогоднішнього дня електромобільні технології просунулися б куди далі, ніж тепер.

Перші електромобілі

Електромобіль виготовлений раніше за двигун внутрішнього згоряння. Як би дивно це не звучало: 1839 року Роберт Андерсон розробив  прототип електроавтомобіля. Автомобіль, схожий на візок із електродвигуном, був створений у 1841 році. Згодом на міжнародній виставці електрики у Франції було представлено електромобіль Густава Трове, який був триколісним, досягав швидкості 12 км/год, максимальна дальність ходу — 26 км. Згодом підтягнулися й німці. Перший німецький електромобіль Флокена створили 1888 року.

Початок ХХ століття

У 1901 році Фердинанд Порше розробив гібридне авто Lohner–Porsche Mixte Hybrid із мотор–колесами, кожне з яких потужністю 2,5–3,5 к.с., на короткий час розвивали потужність до 7 к.с. Замість важких батарей як джерела енергії авто було оснащене двигуном внутрішнього згоряння, що виконував роль генератора.

Спочатку запас ходу і швидкість електромобілів та бензинових «екіпажів» була приблизно однаковою. Недоліком ранніх електромобілів стала складна система підзарядки. Оскільки тоді не існувало вдосконалених перетворювачів перемінного струму на постійний, зарядку здійснювали вкрай складним способом. Щоби підзарядити «залізного коня», потрібен був електромотор, що працював від змінного струму й крутив вал генератора, до якого під’єднували батареї електромобіля. 

Останнім цвяхом у кришку, як тоді здавалося, труни електромобіля, послужило масове виробництво дешевого бензину. Що ж, нафта, за великим рахунком, - ресурс аж ніяк не поновлюваний, і вичерпання її запасів змушує людство повертатися туди, звідки все починалося.

Потрібно зауважити, що в період зародження електромобільної промисловості (який припав на кінець 19-го - початок 20-го століть) нікому і в голову не приходило цінувати в електричних екіпажах екологічність. Питання впливу автотранспорту (тоді, втім, він ще називався «безкінним екіпажем») на навколишнє середовище і здоров'я людей нікого ще не хвилювали. Інша справа - відсутність шуму, вібрації, гару і сильного запаху, властивих конкурентам - бензиновим автомобілям 1900-х років. Безшумність і «охайність» могли пробачити навіть повільність перших електричних авто. Крім того, водій такого екіпажу був позбавлений необхідності перемикання передач, що було у ті роки найскладнішою частиною водіння. Те ж стосувалося і запуску двигуна - мучитися з пусковою рукояткою нікому не хотілося.

Легкість керування давала можливість позиціонувати електромобілі як екіпажі для жінок і літніх людей. А основні мінуси - невелика швидкість і необхідність частої підзарядки - як і раніше допускали використання авто в місті, де на невеликих відстанях були не настільки вже істотними. Втім, ситуація з кожним роком потихеньку змінювалася на краще.

Ось лише кілька прикладів електричних екіпажів, історія яких налічує вже більше 100 років.

1891 Morrison

Створений Вільямом Моррісоном у 1891 році, Morrison, за деякими даними, став першим електричним екіпажем у США. Оснащений трамвайним двигуном Siemens потужністю в 4 кінських сили (1 к.с. = 736 Вт) електромобіль був призначений для перевезення 6-12 пасажирів. Гранична швидкість досягала 20 миль на годину (32 км/год), а батареї потрібно було заряджати кожні 50 миль (80 км). Ймовірно, це був перший наземний транспортний засіб, управління яким здійснювалося за допомогою керма через запатентований механізм рейкової передачі. Важила вся ця конструкція близько двох тонн. За час свого існування компанія Morrison Electric випустила 11 подібних електромобілів.

1900 Riker

Громіздкий критий екіпаж, розрахований на чотирьох пасажирів, був випущений на стику століть. Він міг похвалитись електричними бічними лампами, колесами з дерев'яними спицями та переговорною трубкою, через яку пасажири могли спілкуватися з водієм. Вікна в кабіні були підйомними. «На борту» розміщувалися 48 акумуляторних елементів, біля кожного з задніх коліс розташовувалося по електродвигуну.

1901 Riker Torpedo

Ендрю Райкер, засновник Riker Electric Vehicles, створив Torpedo в 1901-му році, і, виправдовуючи свою назву, він виявився найшвидшою моделлю на американських дорогах. Так, 16 листопада 1901 року в Коні-Айленді (Нью-Йорк) Torpedo проїхав відстань в милю за 63 секунди, тобто рухався зі швидкістю понад 57 миль на годину. До речі, в тому ж році в штаті Коннектикут був прийнятий закон, який обмежував швидкість пересування транспортних засобів по місту до 12 миль за годину, за містом - до 15 миль на годину. Це був перший подібний закон в США, який стосувалося автомобільного транспорту. Батарея Torpedo, яка дозволяла зберігати і повною мірою використовувати електроенергію, була перероблена з Едісонової динамо-машини. Електромотори на зубчастій передачі також розроблялися на основі робіт Едісона. Водити «гоночний електромобіль» могли тільки двоє - водій (навігатор, що сидів попереду) і технік.

1902 Studebaker

Електромобілі Studebakers почали випускатися в 1902 році. Саме цього року компанія п'яти братів Студбекер, яка займалась виготовленням карет і возів з 1852-го року, зайнялась автомобільним бізнесом. Глава компанії Джон М. Студбекер хотів при цьому, щоб його продукція їздила на електриці, а не на «смердючому» бензині. У наступні роки компанія виробляла автобуси, корпуси для електричних таксомоторів і найрізноманітніші автомобілі.

1906 Krieger

Електромобіль, вироблений в Парижі, імовірно належав сенатору Джорджу П. Уетмору з Род-Айленда. Екіпаж був оснащений системою рекуперативного гальмування, яка могла використовуватися для зарядки батарей при спуску.

1909 Babcock

Електромобіль Babcock виявився рекордсменом серед електричних транспортних засобів. У жовтні 1906-го року New York Times повідомив про подолання Бебкоком-молодшим відстані в 100 миль на одному заряді електромобіля. Батареї протягом усього шляху не замінялися (і, зрозуміло, не заряджалися), а середня швидкість на відрізку Джерсі-Сіті - Філадельфія становила 14-18 миль на годину. Для довідки, до того рекордна відстань, покрита на одному заряді, була більш ніж наполовину меншою і становила 40 миль.

1909 Bailey

Електричні фаетони Bailey відрізнялися незвичайною надійністю і довговічністю. Так, один з них успішно подолав чотири штати Нової Англії (США) в режимі ресурсного випробування, інший зумів піднятись на гору Вашингтон в штаті Нью-Гемпшир (висота піку якої становить більше 18 000 метрів). У свій час Томас Едісон використав Bailey, відомий як Мод (Maude), для випробування нещодавно розроблених «акумуляторних елементів Едісона», що були нічим іншим, як нікель-залізними акумуляторними батареями. S.R. Bailey & Company випускали подібні фаетони аж до 1915 року, позиціонуючи їх як позашляховики, здатні за ідеальних умов покривати до 100 миль на одному заряді.

У 1911 році New York Times писала про те, що електромобілі протягом довгого часу вважалися «ідеальними» завдяки тому, що були чистішими, тихішими і набагато економічнішими за бензинові автомобілі. Сто років по тому ми повертаємося до тієї ж думки. Є надія, що цього разу вона залишиться актуальною набагато довше.

Ренесанс 1960-х

Відродження інтересу до електромобілів відбулося в 1960–ті роки через екологічні проблеми автотранспорту і особливо у 1970–ті. Тоді різко зросла ціна на бензин як результат енергетичної кризи 1973 року. Втім, інтерес тривав недовго: після 1982 року кон’юнктура нафтового ринку знову змінилася.

Каліфорнія завдає удару

На початку 1990–х штат Каліфорнія був одним з найбільш загазованих регіонів США. Каліфорнійським Комітетом Повітряних Ресурсів (CARB) було прийняте рішення. У 1998 році 2% із проданих у Каліфорнії автомобілів не повинні створювати вихлопів, а до 2003 року таких автівок має стати 10%. Компанія General Motors відреагувала однією з перших і 1996 року почала серійний випуск моделі EV1 з електричним приводом. Особливістю автівки було те, що вона не продавалася за повною ціною, а була призначена для здачі в лізинг.

Деякі автовиробники також почали продаж електромобілів в Каліфорнії. Основною масою користувачів EV1 стала голлівудська богема. Всього з 1997 року в Каліфорнії було продано близько 5,5 тис автівок від різних виробників. Судячи з їхніх відгуків, ця перша машина дуже подобалася власникам, тож наступним кроком повинен був стати початок масового продажу електромобілів.

Втім, екологічної революції не сталося. Нафтовиробники домоглися скасування закону, розуміючи небезпеку того, що електромобілі могли витіснити звичайні автомобілі. CARB змінив вимогу нульової емісії на вимогу дуже низької. 

Коли сплив термін лізингу EV1 (у 2002—2003 роках), компанія General Motors (всупереч власним запевненням) відмовилася подовжити випуск автівки або продати автомобілі тим користувачам, які висловлювали таке бажання і були готові викупити машини. Натомість майже всі зроблені електромобілі було вилучено у користувачів (тільки «Toyota» залишила власникам електричні RAV–4). Окремі екземпляри автівок подарували музеям. Формальною причиною вилучення електромобілів називалося нібито закінчення терміну служби акумуляторів

На сцену виходить Ілон Маск — та інші гравці

Ексцентричний винахідник, розробник та менеджер-революціонер — як його тільки не називали. Саме завдяки йому та його серії електромобілів Tesla відбулося відродження електромобілів як перспективного виду транспорту. Він не був самотнім у своєму прагненні зробити електромобіль доступним та поширеним видом транспорту. Однак усі його конкуренти чи компанії-аналоги більше захоплювалися експериментами, аніж реальними серійними моделями. 22—23 травня 2010 року перероблена в електромобіль Daihatsu Mira EV, творіння Японського клубу, проїхала 1003,184 км на одному заряді акумулятора. 

24 серпня 2010 р. електромобіль «Venturi Jamais Contente» з літій–іонними акумуляторами, на солоному озері у штаті Юта, встановив рекорд швидкості 495 км/г на дистанції в 1 км. Прогнозувалося, що до 2015 року ринок електротранспорту досягне $227 млрд — і цей прогноз практично справдився. Втім, головними переможцями в цьому сегменті стали не представники азійських компаній, а американець — Ілон Маск — та його компанія Tesla. Домігся він цього за рахунок експериментів та новаторства, а також максимізації зручності та контрольованості авто. З огляду на спорудження так званої «Гігафабрики» та інноваційної моделі продажів за попереднім замовленням перспективи Tesla більш ніж позитивні.

Як заохочуть перехід на екоавтівки?

Найбільший відсоток серед загальної кількості нових придбаних авто на електриці серед європейських країн (до 20%) було зафіксовано у Норвегії завдяки компенсаціям на придбання електроавтомобілів від уряду. До речі, урядові пільги щодо кредитування чи купівлі за повну вартість електромобілів впливають на те, як продається така техніка. Наприклад, у Данії відсоток електромобілів серед придбаних нових автівок навіть зменшився у 2016 через скасування таких пільг.

Поширенню електротранспорту сприяє розбудова інфраструктури. Станом на 2015 рік у світі було 1 млн приватних зарядних пристроїв, 162 тис публічних звичайних зарядних станцій для електроавто і 28 тис публічних швидких підзарядних станцій. За прогнозами IRENA, до 2030 року у світі буде 160 млн електромобілів. Вся ця техніка споживатиме 30% виробленої на планеті електроенергії.