Lái thử ô tô điện: lần này là mãi mãi

Từ Camilla Genasi qua GM EV1 đến Tesla Model X, hay lịch sử của xe điện

Câu chuyện về ô tô điện có thể được mô tả như một màn trình diễn ba màn. Cốt truyện chính cho đến ngày nay vẫn nằm trong lĩnh vực nhu cầu về một thiết bị điện hóa thích hợp để đảm bảo đủ năng lượng cho các yêu cầu của một chiếc xe điện.

Năm năm trước khi Karl Benz giới thiệu chiếc xe ba bánh tự hành của mình vào năm 1886, một người Pháp tên là Gustav Trouv đã lái chiếc ô tô điện của mình với cùng số bánh xe qua Triển lãm D'Electricite ở Paris. Tuy nhiên, người Mỹ sẽ được nhắc nhở rằng người đồng hương Thomas Davenport của họ đã tạo ra một thứ như vậy 47 năm trước. Và điều này gần như đúng, bởi vì thực sự vào năm 1837, thợ rèn Davenport đã tạo ra một chiếc ô tô điện và “lái” nó dọc theo đường ray, nhưng thực tế này đi kèm với một chi tiết nhỏ - không có pin trong xe. Vì vậy, nói đúng ra, về mặt lịch sử, chiếc xe này có thể được coi là tiền thân của xe điện chứ không phải xe điện.

Một người Pháp khác, nhà vật lý Gaston Plante, đã đóng góp đáng kể vào sự ra đời của ô tô điện cổ điển: ông đã tạo ra pin axit-chì và giới thiệu nó vào năm 1859, cùng năm bắt đầu sản xuất dầu thương mại ở Hoa Kỳ. Bảy năm sau, trong số những cái tên vàng tạo động lực cho sự phát triển của máy điện, người ta đã ghi tên Werner von Siemens người Đức. Chính hoạt động kinh doanh của ông đã dẫn đến sự thành công của động cơ điện, cùng với pin đã trở thành động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của xe điện. Năm 1882, người ta có thể nhìn thấy một chiếc ô tô điện trên đường phố Berlin và sự kiện này đánh dấu sự khởi đầu cho sự phát triển nhanh chóng của ô tô điện ở Châu Âu và Hoa Kỳ, nơi ngày càng có nhiều mẫu xe mới xuất hiện. Do đó, bức màn đã được vén lên dựa trên hành động đầu tiên của điện động, tương lai của nó có vẻ tươi sáng vào thời điểm đó. Mọi thứ quan trọng và cần thiết cho việc này đều đã được phát minh, và triển vọng về một động cơ đốt trong ồn ào và có mùi ngày càng trở nên ảm đạm. Mặc dù vào cuối thế kỷ này, mật độ năng lượng của pin axit-chì chỉ là 20 watt trên mỗi kg (ít hơn gần 80 lần so với thế hệ pin lithium-ion mới nhất), xe điện có phạm vi hoạt động thỏa đáng lên tới 30 km. Đây là một khoảng cách rất lớn trong thời điểm mà các chuyến đi trong ngày được đo bằng cách đi bộ và có thể được bao phủ nhờ công suất rất thấp của động cơ điện. Trên thực tế, chỉ một số loại xe điện hạng nặng mới có thể đạt tốc độ trên XNUMX km/h.

Trong bối cảnh đó, câu chuyện về một người Bỉ tính khí thất thường tên là Camilla Genazi mang đến sự căng thẳng cho cuộc sống hàng ngày khiêm tốn của một chiếc xe điện. Năm 1898, "quỷ đỏ" đã thách thức Bá tước người Pháp Gaston de Chasseloup-Laub và chiếc xe của ông, Jeanto, trong một cuộc đấu tốc độ cao. Xe điện của Genasi mang một cái tên hùng hồn hơn nhiều "La jamais contente", tức là "Luôn không hài lòng." Sau nhiều cuộc đua gay cấn và đôi khi gây tò mò, vào năm 1899, một chiếc xe hơi giống điếu xì gà, có cánh quạt quay ở tốc độ 900 vòng / phút, đã chạy về cuối chặng đua tiếp theo, ghi tốc độ hơn 100 km / h (chính xác là 105,88 km / h). Chỉ khi đó Genasi và chiếc xe của anh ấy mới hạnh phúc ...

Do đó, đến năm 1900, ô tô điện, mặc dù chưa có thiết bị phát triển đầy đủ, nhưng lẽ ra phải tạo được ưu thế so với ô tô chạy bằng xăng. Chẳng hạn vào thời điểm đó, ở Mỹ, số lượng xe điện nhiều gấp đôi xe xăng. Cũng có những nỗ lực kết hợp những gì tốt nhất của cả hai thế giới - ví dụ, một mẫu xe do nhà thiết kế trẻ người Áo Ferdinand Porsche tạo ra, vẫn chưa được công chúng biết đến. Chính ông là người đầu tiên kết nối động cơ trung tâm với động cơ đốt trong, tạo ra chiếc xe hybrid đầu tiên.

Động cơ điện là kẻ thù của ô tô điện

Nhưng rồi một điều thú vị và thậm chí là nghịch lý xảy ra, vì chính dòng điện đã hủy hoại chính những đứa con của mình. Năm 1912, Charles Kettering đã phát minh ra bộ khởi động điện, khiến cơ cấu tay quay trở nên vô dụng, khiến nhiều người lái xe bị gãy xương. Như vậy, một trong những khuyết điểm lớn nhất của xe lúc bấy giờ là ở quá khứ. Giá nhiên liệu thấp và Chiến tranh thế giới thứ nhất đã làm suy yếu ô tô điện, và vào năm 1931, mẫu xe điện cuối cùng được sản xuất là Typ 99, lăn bánh khỏi dây chuyền lắp ráp ở Detroit.

Chỉ nửa thế kỷ sau bắt đầu thời kỳ thứ hai và thời kỳ phục hưng trong việc phát triển xe điện. Cuộc chiến tranh Iran-Iraq lần đầu tiên cho thấy sự dễ bị tổn thương của nguồn cung cấp dầu mỏ, các thành phố có hàng triệu dân đang chìm trong khói bụi và chủ đề bảo vệ môi trường ngày càng trở nên phù hợp. California đã thông qua luật yêu cầu 2003 phần trăm ô tô không có khí thải vào năm 1602. Về phần mình, các nhà sản xuất ô tô bị sốc bởi tất cả những điều này, vì ô tô điện đã nhận được rất ít sự chú ý trong nhiều thập kỷ. Sự hiện diện liên tục của nó trong các dự án phát triển là một trò chơi kỳ lạ hơn là cần thiết, và một vài mô hình thực sự, chẳng hạn như những mô hình được sử dụng để vận chuyển các đoàn làm phim trong cuộc thi marathon Olympic (BMW 1972 năm 10 tại Munich), hầu như không được chú ý. Một ví dụ nổi bật về chủ nghĩa kỳ lạ của những công nghệ này là một chiếc xe tự hành xuyên qua mặt trăng với động cơ gắn trên trung tâm có giá hơn XNUMX triệu đô la.

Mặc dù thực tế là hầu như không có gì được thực hiện để phát triển công nghệ pin và pin axit-chì vẫn là tiêu chuẩn trong lĩnh vực này, bộ phận phát triển của các công ty đang bắt đầu sản xuất lại các loại xe điện khác nhau. GM đi đầu trong cuộc tấn công này, với Sunraycer thử nghiệm đạt được kỷ lục quãng đường sử dụng năng lượng mặt trời dài nhất và 1000 chiếc xe tiên phong GM EV1 mang tính biểu tượng sau này với tỷ lệ doanh thu là 0,19 đã được cho một nhóm người mua chọn lọc thuê. . Ban đầu được trang bị pin chì và từ năm 1999 với pin hydride kim loại niken, nó đạt được phạm vi hoạt động đáng kinh ngạc là 100 km. Nhờ pin natri-lưu huỳnh của studio Conecta Ford, nó có thể di chuyển quãng đường lên tới 320 km.

Châu Âu cũng đang điện khí hóa. Các công ty Đức đang biến hòn đảo Rügen ở biển Baltic thành một cơ sở thử nghiệm cho các mẫu xe điện và mô hình của họ như VW Golf Citystromer, Mercedes 190E và Opel Astra Impuls (được trang bị pin Zebra 270 độ) chạy tổng cộng 1,3 triệu km thử nghiệm. Các giải pháp công nghệ mới đang xuất hiện chỉ là một cái nhìn thoáng qua về bầu trời điện, tương tự như pin natri-lưu huỳnh đốt cháy trên BMW E1.

Vào thời điểm đó, hy vọng lớn nhất về việc tách khỏi pin chì-axit nặng được đặt vào pin niken-hydrua kim loại. Tuy nhiên, vào năm 1991, Sony đã mở ra một hướng đi hoàn toàn mới trong lĩnh vực này bằng việc tung ra loại pin lithium-ion đầu tiên. Đột nhiên, cơn sốt xe điện lại gia tăng—ví dụ, các chính trị gia Đức đang dự đoán thị phần xe điện sẽ chiếm 2000% vào năm 10, và Calstart có trụ sở tại California dự đoán sẽ có 825 xe chạy hoàn toàn bằng điện vào cuối thế kỷ này .

Tuy nhiên, pháo điện này cháy khá nhanh. Rõ ràng là pin vẫn không đạt được mức hiệu suất như ý và sẽ không có phép màu nào đến, và California đang buộc phải điều chỉnh các mục tiêu phát thải khí thải của mình. GM lấy đi tất cả những chiếc EV1 của mình và phá hủy chúng một cách không thương tiếc. Trớ trêu thay, chính sau đó các kỹ sư của Toyota đã hoàn thành xuất sắc mẫu xe hybrid Prius chăm chỉ. Như vậy, sự phát triển công nghệ đang đi một con đường mới.

Màn 3: Không quay đầu lại

Năm 2006, màn trình diễn cuối cùng của buổi biểu diễn điện bắt đầu. Những tín hiệu ngày càng đáng lo ngại về biến đổi khí hậu và giá dầu tăng nhanh đang tạo ra động lực mạnh mẽ cho một khởi đầu mới trong câu chuyện điện. Khoảng thời gian này, những người châu Á cung cấp pin lithium-ion đi đầu trong phát triển công nghệ và Mitsubishi iMiEV và Nissan Leaf đang đi tiên phong trong kỷ nguyên mới.

Đức vẫn đang thức dậy sau giấc ngủ điện, tại Hoa Kỳ, GM đang phủi sạch tài liệu EV1 và Tesla có trụ sở tại California đã làm rung chuyển thế giới ô tô cũ với chiếc roadster 6831bhp thường được sử dụng cho máy tính xách tay. Các dự báo đang bắt đầu có tỷ lệ hưng phấn trở lại.

Vào thời điểm này, Tesla đã rất nỗ lực trong việc thiết kế Model S, mẫu xe này không chỉ tạo ra sự thúc đẩy mạnh mẽ cho quá trình điện khí hóa ô tô mà còn tạo ra một vị thế mang tính biểu tượng cho thương hiệu, đưa nó trở thành người dẫn đầu trong lĩnh vực này.

Sau đó, mọi công ty ô tô lớn sẽ bắt đầu giới thiệu các mẫu xe điện vào dòng sản phẩm của mình, và sau những vụ bê bối liên quan đến động cơ diesel, kế hoạch của họ giờ đây khá nhanh chóng. Các mẫu xe điện của Renault đang dẫn đầu - các mẫu xe Nissan và BMW i, VW đang tập trung mạnh vào dòng sản phẩm này với nền tảng MEB, thương hiệu phụ Mercedes EQ, và những người tiên phong trong lĩnh vực hybrid là Toyota và Honda bắt đầu phát triển tích cực trong lĩnh vực điện hoàn toàn. Tuy nhiên, sự phát triển tích cực và thành công của các công ty pin lithium-ion, và đặc biệt là Samsung SDI, đang tạo ra các tế bào pin 37 Ah bền vững sớm hơn dự kiến, và điều này đã cho phép một số nhà sản xuất tăng đáng kể quãng đường EV của họ trong hai năm qua. Khoảng thời gian này, các công ty Trung Quốc cũng đang bước vào cuộc chơi, và phần lớn đường cong tăng trưởng của các mẫu xe điện đang ngày càng dốc.

Thật không may, vấn đề với pin vẫn còn. Mặc dù thực tế là chúng đã trải qua nhiều thay đổi đáng kể, nhưng ngay cả pin lithium-ion hiện đại vẫn nặng, quá đắt và không đủ dung lượng.

Hơn 100 năm trước, nhà báo ô tô người Pháp Baudrillard de Saunier đã nhận xét: “Động cơ điện không ồn là loại động cơ sạch nhất và bền bỉ nhất mà người ta có thể mong muốn, và hiệu quả của nó đạt tới 90%. Nhưng pin cần một cuộc cách mạng lớn.”

Ngay cả ngày nay, chúng tôi không thể thêm bất cứ điều gì về điều này. Chỉ đến thời điểm này, các nhà thiết kế đang tiếp cận điện khí hóa với những bước đi vừa phải hơn, nhưng tự tin hơn, dần dần chuyển qua các hệ thống hybrid khác nhau. Như vậy, sự tiến hóa thực tế và bền vững hơn nhiều.

Văn bản: Georgy Kolev, Alexander Blokh