Elektrisch voertuig

Geschiedenis

Het is onduidelijk wie de eerste uitvinder was, maar Ányos Jedlik uit Hongarije bouwde in 1828 een klein model van een werkende elektrische auto. In de jaren 1830 bouwden Robert Anderson uit Schotland, professor Stratingh uit Nederland en Thomas Davenport, een smid uit Vermont, allemaal elektrische voertuigen. Van Davenport wordt gezegd dat hij de uitvinder van de gelijkstroom-elektromotor is. In 1865 maakte Gaston Plante uit Frankrijk een betere batterij. In 1886 bracht de uitvinder Frank Sprague uit Connecticut belangrijke wijzigingen aan in de elektromotor.

Groot-Brittannië en Frankrijk waren vroege leiders in het maken van betere elektrische auto's. De belangstelling voor de elektrische auto in de Verenigde Staten groeide na 1891 toen A. L. Ryker een elektrische auto met drie wielen bouwde, en William Morrison een zespersoons wagon.

De jaren 1899 en 1900 waren de beste jaren voor elektrische auto's in Amerika, omdat ze alle andere soorten auto's (stoom-, benzine- en dieselauto's) in de uitverkoop deden. Een voorbeeld was de 1902 Phaeton gebouwd door de Woods Motor Vehicle Company uit Chicago, die een actieradius had van 18 mijl, een topsnelheid van 14 mijl per uur en $2.000 kostte. (In die tijd waren er weinig goede wegen tussen de steden, dus werd er meestal over korte afstanden gereden). Elektrische auto's konden net zo ver rijden als auto's die door stoom werden aangedreven en hadden geen 30 tot 40 minuten nodig om op gang te komen. Benzinemotoren stonken en maakten veel lawaai.

Maar toen werden de interne verbrandingsmotoren (die benzine en diesel gebruikten) sterk verbeterd, en auto's die die motoren gebruikten konden veel verder en sneller gaan dan andere auto's.

Sommige mensen maakten elektrische auto's in hun garage door de motor eruit te halen en er een elektrische motor en batterijen in te plaatsen, maar lange tijd maakte geen enkel groot autoconcern een elektrische auto. Pas aan het eind van de jaren 1990 begonnen grote autobedrijven weer elektrische auto's te maken. De bekendste was de GM EV-1. Nu groeit de belangstelling voor voertuigen op alternatieve brandstoffen.

Landelijk vervoerder in auto bij brievenbussen, c.1910


General Motors EV-1 (Elektrisch voertuig - 1)

Soorten elektrische voertuigen

Zuiver elektrische auto's

Dit soort auto's heeft geen enkele verbrandingsmotor, maar wordt volledig aangedreven met behulp van elektromotoren, die hun kracht op andere manieren dan met een motor verkrijgen.

• Een brandstofcel maakt elektriciteit uit waterstof. Waterstof is heel gewoon, maar moeilijk op te slaan. Het kan uit water worden gemaakt, maar wordt meestal uit aardgas gemaakt. Deze auto's zijn zeer zeldzaam, omdat er niet veel plaatsen zijn waar men waterstof kan tanken, en er dus ook niet veel worden gemaakt. Een van de weinige bedrijven die brandstofcelauto's maakt is Toyota, die de Mirai heeft.
• Een zonnecel slaat energie van de zon op als elektriciteit om de auto te laten rijden. Maar het zonlicht dat op een zonnewagen valt, is niet voldoende om een volwaardige wagen snel te laten rijden, en kan 's nachts niet werken tenzij hij ergens energie opslaat. Elk jaar wordt er een wedstrijd gehouden om te zien wie een auto kan maken die het verst kan rijden op alleen zonne-energie.
• Een batterij-elektrisch voertuig (BEV) slaat elektrische energie op in een grote batterij in de auto. De accu's krijgen hun energie van een stroomvoorziening buiten de auto, meestal een stopcontact zoals dat in een huis. Het is de meest voorkomende vorm van elektrische auto die we tegenwoordig zien. Veel regeringen over de hele wereld moedigen openbare plaatsen aan om laadstations te installeren, die een stekker hebben waarmee de meeste soorten plug-in auto's kunnen worden opgeladen. Bedrijven die BEV's maken zijn onder meer Nissan, dat de Leaf heeft, en Mitsubishi Motors, dat de i-miEV maakt. Het Amerikaanse bedrijf Tesla is beroemd om zijn BEV's die zeer snel kunnen worden opgeladen, zoals de Roadster (een sportwagen) en recenter de Model S.

Hybride auto's

Een hybride is een combinatie van twee dingen. In dit geval is dat een elektromotor en een ander type aandrijving, zoals een motor. Hierdoor zijn hybride voertuigen geen echte elektrische voertuigen.

• Een hybride elektrisch voertuig (HEV) heeft zowel een interne verbrandingsmotor als een elektromotor die de wielen aandrijft. Gewoonlijk wordt de elektromotor gebruikt bij lage snelheden en wordt het vermogen van de verbrandingsmotor gebruikt als de auto sneller rijdt. De motor wordt aangedreven door benzine, diesel of een andere brandstof en kan elektriciteit opwekken die wordt opgeslagen in batterijen om later te worden gebruikt met de elektromotor. De batterij is veel kleiner dan die van een zuiver elektrische auto en hoewel de auto kan rijden zonder de gasmotor te starten, kan hij niet erg ver rijden voordat de batterij leeg is en de gasmotor moet worden gestart. De Toyota Prius is de best verkochte HEV aller tijden, maar veel andere bedrijven over de hele wereld zoals Honda (met de Clarity), BMW (met de i3), en Ford (met de Focus) maken ook hybride auto's, waarvan sommige, zoals de Honda Civic en Toyota Camry, zowel in gas-only als hybride versies verkrijgbaar zijn. De hybride versie is meestal duurder omdat deze meer onderdelen heeft.
• Een plug-in hybride elektrisch voertuig (PHEV) lijkt op een gewoon hybride elektrisch voertuig in die zin dat het zowel een verbrandingsmotor als een elektrische motor heeft. Het verschil is dat een PHEV een grotere batterij heeft die kan worden opgeladen met een stekker uit een stopcontact, net als een batterij-elektrisch voertuig. Hierdoor kan de auto verder komen op alleen elektrische energie dan een HEV voordat de gasmotor moet worden gebruikt. De batterij is echter nog steeds vrij klein, wat betekent dat een PHEV meestal niet zo ver komt als een BEV op alleen elektrische energie. De Chevrolet Volt van General Motors en de Sonata van Hyundai zijn slechts twee voorbeelden van plug-in hybrides, en Toyota maakt ook een plug-in versie van zijn Prius, net als Honda met zijn Clarity.
• Een Human Electric Hybrid Vehicle (HEHV), in zijn eenvoudigste vorm, is een batterij en een motor op een fiets. De Twike is een overdekt voertuig dat plaats biedt aan twee personen. Het kan worden voortbewogen door de pedalen, door de accu, of door beide.

Andere voertuigen

Er zijn nog vele andere soorten elektrische voertuigen. Een trolleybus (ook wel spoorloze trolley genoemd) maakt gebruik van bovengrondse elektrische leidingen om hem van stroom te voorzien. Veel treinen maken gebruik van een spoorwegelektrificatiesysteem voor de stroomvoorziening. Enkele hogesnelheidslijnen maken gebruik van aangedreven magneten in het spoor om de trein te laten rijden, in een systeem dat "mag-lev" (magnetische levitatie) wordt genoemd. Er zijn elektrische fietsen en motorfietsen en sommige driewielers (trikes) zoals de Corbin Motors Sparrow, die ook te zien was in de Austin Powers-film Goldmember.

De meeste goederentreinen zijn diesel-elektrisch. De locomotief heeft een dieselmotor die elektriciteit levert, en een elektromotor die de wielen doet draaien. De laatste jaren zijn er echter bussen en treinen die hun stroom opslaan in een batterij of gebruik maken van een andere bron zoals brandstofcellen. Dit soort voertuigen heeft geen draden nodig.

Corbin Motors Sparrow


Tesla Roadster


Metra Elektrische trein

Voor- en nadelen

Voordelen: Deze voertuigen maken gebruik van een elektromotor, dus ze zijn zeer stil, stinken niet en zijn niet vervuild door uitlaatgassen. Ze kunnen zelfs binnenshuis worden gebruikt. Olie voor benzine en diesel is een beperkte hulpbron - ze gaat niet eeuwig mee en wordt steeds duurder. Als de elektriciteit voor een batterij-elektrisch voertuig afkomstig is van een hernieuwbare energiebron, zoals een windmolen, zonnecellen, geothermische of hydro-elektrische energie, dan zal het niet zo veel broeikasgassen produceren.

Nadelen: Batterijen slaan niet veel energie op, en ze zijn groot en zwaar, zodat de voertuigen meestal niet erg ver kunnen rijden. Het duurt lang om een batterij op te laden, soms vele uren. Goede batterijen kunnen erg duur zijn, en alle batterijen moeten na een tijdje worden vervangen. De meeste elektriciteit in de Verenigde Staten is afkomstig van steenkool of aardgas, dus een elektrisch voertuig dat wordt aangedreven door elektriciteit uit een van deze centrales zal nog steeds bijdragen aan de opwarming van de aarde.