Pojazd elektryczny –pojazd, wykorzystujący do napędu wyłącznieenergię elektryczną akumulowaną przez podłączenie do zewnętrznego źródła zasilania[1].
Może to być np.rower elektryczny,hulajnoga elektryczna, elektryczneurządzenia transportu osobistego,samochód elektryczny,tramwaj,autobus elektryczny,trolejbus,elektryczny pojazd trakcyjny, posiadający jako napęd jeden lub więcejsilników elektrycznych.
Pojazdy elektryczne były jednymi z pierwszych samochodów wykorzystywanych do przemieszczania się ludzi. Pomiędzy 1832 a 1839 szkocki biznesmen Robert Anderson zbudował pierwszy powóz elektryczny[2]. W roku 1835 w Holandii profesorSibrandus Stratingh Groningen(inne języki) zaprojektował elektryczny samochód[3], któregomodel w skali wykonał jego asystent Christopher Becker[potrzebny przypis]. Jako źródło napędu zastosowano tamogniwo Volty[3]. W podobnym czasie, w latach 1834–1836, prototyp pojazdu napędzanego energią elektryczną skonstruował amerykański kowalThomas Davenport[3]. W roku 1837 wSzkocji samochód elektryczny zaprezentował R. Davidson, w kolejnym roku NiemiecMoritz Jacobi skonstruował łódź napędzaną przez ogniwo Volty[3]. Łatwiejsze konstruowanie pojazdów elektrycznych stało się możliwe, kiedy FrancuzGaston Planté w roku 1859 wynalazł w Belgiiakumulator kwasowo-ołowiowy[4]. Dziesięć lat później (w roku 1869) belgijski elektrotechnikZénobe Gramme wynalazłkomutator, a w 1871 roku powstał pierwszy elektryczny silnik napędzanyprądem stałym[4].Planté[5][6] iGramme[7] utorowali drogę dla rozwoju pojazdów elektrycznych. Francja i Wielka Brytania były pierwszymi państwami, które popierały powszechny rozwój pojazdów elektrycznych[8][9].
Do roku 1900, przed rozkwitemsilników spalinowych, pojazdy elektryczne biły wiele rekordów prędkości i długości przebytych tras. Jednym z najbardziej godnych uwagi wydarzeń tamtych czasów było przekroczenie bariery prędkości 100 km/h przezCamille Jenatzy 29 kwietnia 1899. Natomiast pojazd elektrycznyLa Jamais Contente osiągnął maksymalną szybkość 105,88 km/h.
Pojazdy z napędem elektrycznym wyprodukowane przez Anthony’ego, Bakera, Detroita, Edisona, Studebakera, z początkiem XX wieku zostały wyparte z rynku przez pojazdy zsilnikami spalinowymi. Główną przyczyną tego zjawiska były ograniczenia technologiczne ówczesnej techniki elektroenergetycznej, co powodowało, że pojazdy te rozwijały małe prędkości (około 32 km/h). Oferta producentów pojazdów elektrycznych w tamtych czasach skierowana była przede wszystkim do mieszkańców miast – szczególnie zamożnych ludzi. Oferowano je również jako pojazdy odpowiednie dla kobiet ze względu na łatwość obsługi, niski poziom emitowanego hałasu (brak „strzelającego” gaźnika) oraz czystość. Napęd elektryczny nie wymagał dużej siły fizycznej potrzebnej w przypadku rozruchu silnika spalinowego korbą i nie było też ryzyka połamania kończyn (również podczas rozruchu korbą). W 1913 roku wprowadzenierozruszników elektrycznych przezCadillaca uprościło proceszapłonusilników spalinowych, eliminując wszelkie zagrożenia dla obsługującego pojazd. Ta innowacja bezpośrednio przyczyniła się do spadku popularności pojazdów elektrycznych, podobnie jak zastosowanie do silników spalinowychchłodnicy, opracowanej w 1895 roku przezPanharda & Levassora. Zastosowanie chłodnicy umożliwiło zwiększenie czasu pracy silnika, co jednocześnie przełożyło się na zwiększenie zasięgu pojazdów z napędem spalinowym.
Pojazdy elektryczne popadły w niełaskę również z powodu masowej produkcjiForda T od 1908 do 1912 roku. Ciągły rozwójpojazdów zsilnikami spalinowymi spowodował, iż stały się one bardziej praktyczne niż ich elektryczni konkurenci. Wpływ na utratę popularności pojazdów elektrycznych miała też konkurencja pomiędzy zwolennikamiprądu zmiennego i stałego – Edisona. Ówczesne pojazdy z napędem elektrycznym do swojego działania wymagały zastosowaniaprądu stałego. Wytwarzanie prądu stałego wymaga użyciaprostowników, które w ówczesnej fazie były na etapie wczesnego rozwoju. Braki technologiczne oraz rozwijające się lobby naftowe doprowadziły do prawie zupełnego upadku koncepcji pojazdów z napędem elektrycznym, ograniczając się do nielicznych konstrukcji stosowanych w przemyśle.
Rok 1947 okazał się punktem zwrotnym w historii pojazdów elektrycznych. Przyczyniło się do tego skonstruowanie pierwszegotranzystora w laboratoriach firmyBell Telephone Laboratories. Wynalazcami byliJohn Bardeen,Walter Houser Brattain orazWilliam Bradford Shockley, za co otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki w 1956.
Następnie połączenie siłHenney Motor Company(inne języki) coachwork division z National Union Electric Company, producenta baterii Exide, doprowadziło do powstania pierwszego samochodu elektrycznego opartego na technologii tranzystora. ModelHenney Kilowatt(inne języki) wyprodukowano w dwóch konfiguracjach z obwodami 36 i 72 woltowymi. Modele z 72 woltami miały większą szybkość dochodzącą do 96 km/h i mogły poruszać się prawie godzinę na pojedynczym ładowaniu. Pomimo wprowadzenia ulepszonych rozwiązań w Henney Kilowatt produkcja pojazdów z napędem elektrycznym była zbyt droga, co doprowadziło do przerwania tego projektu w 1961 roku. Łączna liczba wyprodukowanych aut w latach 1958–1961 wyniosła poniżej 100 sztuk. Chociaż Henney Kilowatt nigdy nie osiągnął masowej produkcji, technologia oparta na bazie tranzystora przetarła szlak dla nowoczesnych pojazdów z napędem elektrycznym.
W latach 80. XX wieku nastąpiło ponowne odrodzenie pojazdów elektrycznych w USA dzięki preferencyjnej polityce podatkowej w tej sprawie. Pojazdy z napędem elektrycznym zostały uznane przezCalifornia Air Resources Board (CARB)(inne języki) za pojazdy nieemitujące zanieczyszczeń (ang. ZEV-zero emission vehicle). CARB ustawił roczną minimalną liczbę pojazdów z napędem elektrycznym, jakie mają być produkowane. Jednak rozporządzenie to zostało zawieszone ze względu na skargi producentów aut, iż ograniczenia tego typu są nieuzasadnione ekonomicznie ze względu na zapotrzebowania konsumentów. Producenci zdążyli jednak wyprodukować kilka samochodów dostosowanych do nowych przepisów, jakGM EV1,Honda EV Plus, czyToyota RAV4 EV(inne języki). Większość tych pojazdów była wynajmowana, a po zakończeniu umowy, kiedy CARB zdążył już zmienić rozporządzenie, samochody zostały zebrane i zniszczone.
Zgodnie z opinią Electric Drive Transportation Association w Stanach Zjednoczonych występuje ciągły wzrost liczby pojazdów napędzanych z baterii od ok. 56 000 w roku 2004 do ok. 76 000 w lipcu 2006 roku.
W 2017 roku ponad połowa sprzedanych samochodów w Norwegii to pojazdy elektryczne lub hybrydowe[10].
Liderami rynku samochodów elektrycznych w Europie sąRenault Zoe orazNissan Leaf. Oba te modele utrzymują sporą przewagę nad rywalami. Trzecia pozycja, ale jeszcze na podium, należy do Tesli Model S[11]. W przypadku autobusów elektrycznych, w okresie kilku ostatnich lat obserwuje się dynamiczny rozwój produkcji autobusów elektrycznych, jak również ich wykorzystanie w transporcie publicznym. Europejskim liderem w Europie wśród producentów pojazdów elektrycznych jestSolaris Bus & Coach (największa liczba zamówionych i dostarczonych autobusów z napędem elektrycznym – stan na 06.2018). Drugie miejsce zajmujeBYD/ADL, a trzecieVDL Bus & Coach.
W 1971 roku, wzakładach WSK w Mielcu (woj. podkarpackie) rozpoczęła się seryjna produkcja pojazdów elektrycznychMelex. Początkowo były to wyłącznie wózki golfowe, które trafiały przede wszystkim na rynek Stanów Zjednoczonych. Obecnie Melex działa jako niezależna firma i produkuje ponad 100 wersji pojazdów elektrycznych (pasażerskich, bagażowych i specjalnych). Umożliwiają one przewożenie do 1250 kg ładunku lub do 8 osób. Wśród pojazdów specjalnych znajdują się modele przeznaczone dla poczty, ambulanse i karawany pogrzebowe[12].
Zbigniew Kopeć w latach 90 przerobił prywatnie auto na elektryczne. Zarejestrowanie w Polsce zajęło mu 4 lata z powodu niezrozumienia tematu u urzędników[13].
W 2008 roku w Gdyni przy udzialeAkademii Morskiej w Gdyni oraz miłośników i użytkowników pojazdów elektrycznych z całej Polski odbył się I Zlot Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych pod hasłem „Pożegnanie ropy”. Rok później w tym samym miejscu odbył się II Zlot Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych pod hasłem „Nowa era w motoryzacji”. Kolejne spotkania użytkowników pojazdów elektrycznych miały miejsce w 2011 i w 2012 w Żyrardowie. W 2017 roku była 7 edycja zlotu, gdzie pojawiły się również samochody z Ukrainy i Niemiec.
W2012 roku[potrzebny przypis] polska firmaArkus & Romet Group wprowadziła na rynek miejski samochód elektrycznyRomet 4E o zasięgu ok. 100 km[14][15][16].
W 2016 roku pojawiła się koncepcja produkcji polskiego samochodu elektrycznego pod nazwąIzera i została zarejestrowana spółkaElectroMobility Poland odpowiedzialna za ten projekt[17].
3-go marca 2017 uruchomiona została w Polsce pierwsza publiczna wypożyczalnia skuterów elektrycznych pod markąBlinkee[18] a w 2018 firma Lime uruchomiła wypożyczalnie hulajnóg elektrycznych[19].
W listopadzie 2017 roku we Wrocławiu została uruchomiona miejska wypożyczalnia samochodów elektrycznych zbudowana na bazie samochodów Nissan Leaf i oparta na modelu współdzielenia samochodu[20].
20 maja 2021 roku w życie weszły przepisy regulujące użytkowanie osobistych pojazdów elektrycznych w tym: hulajnóg elektrycznych,deskorolek elektrycznych,monocykli elektrycznych czy innych elektrycznychurządzeń transportu osobistego[21].
_Travelarz.JPG)
Osobny artykuł:Autobus elektryczny.Pierwsze udane konstrukcje autobusów napędzanych elektrycznością datują się na schyłek XIX w.. Początkowe konstrukcje współistniały z pierwszymi tramwajami i autobusami, wówczas napędzanymi relatywnie słabymisilnikami spalinowymi. W 1907 r. wLondynie uruchomiono regularne linie elektrobusów. Obecnie ze względu na konieczność ograniczenia szkodliwej emisji i możliwość pozyskiwania energii elektrycznej z czystych źródeł, a także wskutek postępu technicznego w wytwarzaniu efektywnych źródeł energii, autobusy elektryczne, choć droższe od napędzanych silnikiem Diesla, coraz częściej są brane pod uwagę przez wielkie aglomeracje w krajach rozwiniętych.
Pierwszy polski autobus elektryczny –Solaris Urbino 8,9 LE electric – został zaprezentowany w 2011 roku podczas Międzynarodowych Targów Transportu Zbiorowego Transexpo w Kielcach. Pierwszym klientem na ten model był austriackiKlagenfurt. W 2013 roku polski producent zaprezentował też 12-metrową wersję bateryjnego autobusu –Solaris Urbino 12 electric, których pierwsze egzemplarze zaczęły jeździć wCzechach iNiemczech. Rok później producent zaprezentował takżewersję przegubową napędzaną silnikiem elektrycznym. W 2014 r. producent dostarczył innowacyjne autobusy miejskie Solaris Urbino 18,75 electric doHamburga, które jako dodatkowe źródło zasilania wykorzystują wodoroweogniwo paliwowe. W 2016 roku Solaris Urbino 12 electric, jako pierwszy autobus elektryczny w historii został wyróżniony tytułemAutobus Roku 2017[22][23].
Solaris Bus & Coach jest największym europejskim producentem autobusów elektrycznych[24]. Produkcją takich pojazdów w Polsce zajmuje się także przedsiębiorstwoUrsus Bus, a na rynku europejskim także m.in.BYD[25],Irizar[26],VDL Bus & Coach[27]. Autobusy elektryczne zaprezentowały także firmyMAN[28] iMercedes-Benz[29].
W 2016 na targach motoryzacyjnych wHanowerze został zaprezentowany polski miejski autobus z napędem wodorowym, wyposażony w ogniwa paliwowe, o zasięgu między tankowaniami 400 km –Ursus City Smile Fuel Cell Electric Bus[30]. Premierę autobusu o napędzie wodorowym planuje również Solaris z modelem Solaris Urbino 12 hydrogen[31].
Autobusy elektryczne w Polsce są eksploatowane m.in. wWarszawie,Zielonej Górze,Krakowie,Jaworznie iToruniu[32].
Przez sześć miesięcy 2016 r. w 27 państwach Unii Europejskiej (dane dla Malty są niedostępne) i trzech krajach EFTA (Szwajcaria, Norwegia, Islandia) zarejestrowano łącznie 8 090 870 nowych samochodów osobowych. Z tej liczby 44 381 to auta elektryczne (co stanowi 0,55% całości rejestracji), 50 855 szt. hybrydy plug-in, czyli z możliwością ładowania akumulatorów z gniazdka, oraz auta zasilane wodorem (łączny udział 0,63%). Kolejne 1,8% rynku należy do hybryd, których zarejestrowano w pół roku blisko 145 000 sztuk. W Polsce trendy są odmienne. Z racji wysokich cen (szczególnie w relacji do zarobków) i kiepskiej infrastruktury pozwalającej na ładowanie akumulatorów, auta elektryczne praktycznie się nie sprzedają. W pierwszym półroczu 2016 r. zarejestrowano ich jedynie 33 sztuki, a hybrydy typu plug-in znalazły 170 nabywców. Popularność zyskały za to hybrydy – rejestracja 4510 sztuk (lider:Toyota Auris – 2026 szt.). Stawia nas to na 9. miejscu w Europie w kategorii hybryd[33].
Z przeprowadzonych analiz Cambridge Econometrics wynika, że w 2020 roku 35% autobusów komunikacji miejskiej będzie miało zelektryfikowany napęd, z czego 20% będą stanowiły autobusy bateryjne, 10% autobus z napędem typu plug-in hybrid, a 5% z nich będzie wyposażone w silniki hybrydowe. Zdaniem autorów raportu, w związku z przewidywanym stałym spadkiem ceny baterii oraz z dużo niższymi kosztami eksploatacji w porównaniu do innych napędów, w tym samym scenariuszu przewiduje się, że w 2050 roku wszystkie autobusy komunikacji miejskiej będą pojazdami w całości lub części elektrycznymi. Wiele krajów Europy przyjęło założenia w zakresie inwestycji w tabor autobusów elektrycznych i ich finansowego wsparcia.Łączna liczba zamówionych autobusów elektrycznych w Europie stale rośnie. Jeszcze w 2013 roku były to 122 autobusy, rok później już 156 (wzrost o 27%). W 2015 roku liczba zarejestrowanych autobusów wyniosła 248 (wzrost o 58%). 2016 zakończono z liczbą 376 autobusów elektrycznych, z kolei w roku 2017 zanotowano liczbę rejestracji na poziomie 1051, co stanowi wzrost o 279%. W zestawieniu uwzględniono autobusy elektryczne, wodorowe oraz hybrydowe plug-in[34].
Energia używana w pojeździe do napędu silnika elektrycznego może być:
Wśród wad samego napędu elektrycznego można wymienić:
W związku z napędem elektrycznym często przytaczane przez przeciwników są wady teraźniejszych samochodów zasilanych z baterii:
Zróżnicowane oczekiwania użytkowników, jak i trudność w ocenie sumarycznego wpływu na środowisko, wygodę i otoczenie, powodują burzliwą dyskusję wśród zwolenników i przeciwników napędów elektrycznych. Dyskusja ta, gdy dotyczy samochodów, jest bardzo emocjonalna.
Nie ma jednoznacznego stanowiska odnośnie do wpływu cyklu produkcji i utylizacji na ślad węglowy. Z jednej strony pojawiają się stwierdzenia sugerujące, że:
Międzynarodowa Organizacja Morska (IMO) w reakcji na odmienny charakter pożarów samochodów elektrycznych dąży do aktualizacji przepisów bezpieczeństwa[38]. Według raportutowarzystwa ubezpieczeniowego Allianz samochody elektryczne zwiększają ryzyko niekontrolowanego pożaru na pokładzie ze względu na brak odpowiedniego wyposażenia gaśniczego[38]. Szczególnym ryzykiem jest uwalnianietlenu przezakumulatory litowo-jonowe w przypadku zapalenia, co czyni dostępnegaśnice pianowe iproszkowe nieskutecznymi[38].
Norweskie towarzystwo „Havila Kystruten” prowadzące rejsy pasażerskie – także przy pomocypromów elektrycznych i hybrydowych – ze względu na wymóg odmiennych procedur gaśniczych zdecydowało się wprowadzić zakaz przewozu samochodów o napędach hybrydowym, elektrycznym oraz z ogniwami wodorowymi na pokładzie swoich promów[39][40][41].
 | Zobacz multimedia związane z tematem:Pojazd elektryczny |
