Allolevas õppematerjalis käsitletakse elektrisõidukite ajalugu esimestest katsetustest kuni tänapäevase, juba arvestatavas koguses masstootmiseni.
Materjali läbitöötamiseks kulub hinnanguliselt 5 akadeemilist tundi.
Õpiobjekt sisaldab teooria osa ning õpiobjekti lõpus kahte sorti enesekontrolli küsimusi.
Kordamisküsimused on rohkem avatud küsimused ning nendele vastates suudad mõtestada elektrisõiduki üldisemat olemust.
Rohelisel taustal enesekontrolli testid on rohkem konkreetse õppeteema kohta ning faktipõhised.
Teema võib lugeda omandatuks kui oskad vastata kordamisküsimustele ning enesekontrolli testi õigeid vastuseid on üle 80%.
Teksti lugedes püüa mõelda ka antud ajajärgu muudele sündmustele maailmas! Kas ja mismoodi tööstuse ning ka poliitika muutused elektrisõidukite ajalugu mõjutasid?
Materjali läbi lugedes tasub kõrvalmõttena meeles pidada ka viimase kümnendi hübriidide ja elektriautode reklaame- "Prius esimene hübriidauto", "Leaf esimene elektriauto jne."
Koos üldise industrialiseerimise ning tehnoloogia arenguga hakati 19. sajandi alguses mitmes riigis arendama iseliikuvaid sõidukeid. Algsed sisepõlemismootorid olid tollel ajal juba olemas, aga erinevatel põhjustel (näiteks bensiin ja diisel polnud veel "leiutatud") alles üksikute laborite ideetasandil katsetuses.
1800. aastal esitles Alessandro Volta meie mõistes esimest patareid ning 1821. aastal esitles Michael Faraday töötavat elektrimootorit. Nende avastustele tuginedes hakati vaatama elektrimootorite kui energiaallikate poole. Enamjaolt töötasid algsed mootorid laboritingimustes ja vähest aega, kuid algus iseliikuva sõiduki arenguks oli tehtud.
Esimene elektriajami jõul liikuv sõiduk valmis Robert Andersoni poolt 1832. aastal. Akud olid küll ühekordse kasutamisega ning sõiduulatus olematu, kuid arvestada tuleb fakti, et kõik see juhtus 70 aastat enne Ford T leiutamist!
1859. aastal leiutas Gaston Planté korduvlaetava happeaku ehk tänapäevase lihtsa käivitusaku (autoaku).
1897. aastal võeti New Yorgis kasutusele esimesed elektritaksod. Mõne aastaga ulatus nende arv mitmesajani.
1897. aastal loodi M. A. Darracq poolt süsteem pidurdamisel tekkiva energia salvestamiseks- leiutati regenereeriv pidurdus.
1900. aastad- 1/3 kõikidest autodest USAs olid elektrisõidukid.
Tolleaegsete elektriautode sõidukiirus oli ca 16km/h ja sõiduulatus ca 50km! Oluline on ka mõista, et teed olid munakiviteed (asfalt leiutati alles 1903. aastal Inglismaal) ning sõidukite veljed ja rattad olid puust.
Võrdluseks- esimese põlvkonna masstootmises olev elektriauto Nissan Leaf suutis aastal 2010 sõita ca 90km!
Huvitav fakt: Esimeseks autoga kiiruse ületajaks sai 28. jaanuaril 1896 inglane Walter Arnold, kes sõitis kiirusega 12 km/h, kuigi lubatud oli vaid 3 km/h, Tubli politseinik hakkas teda jalgrattaga jälitama ja tal õnnestus liiklushuligaan tabada.
13.09.1899- Henry Blissist saab esimene liiklusohver USA ajaloos. Temale sõitis otsa New Yorgi elektritakso.
Koos elektri jõudmisega linnadesse ja kodudesse tekivad ka esimesed elektriautode laadimisjaamade võrgud. Oma rafineerituse, vaikse mootoriheli ja lihtsa käsitletavuse tõttu turustatakse elektriautosid ka naistele*.
Erinevates reklaamikampaaniates meelitatakse ostjaid nii mugava sisustuse, autos asuvate lillevaaside, kellade kui ka meigikomplektidega.
Kaks selle aja ärihiidu ja superstaari - Henry Ford ja Thomas Edison hakkavad arendama odavat ja lihtsasti ehitatavat elektriautot.
Lõpuks loobuvad nad projektist, kuna äsja valminud bensiinimootoriga Ford T-d on odavam toota, kliendil on seda odavam osta, selle ehitus on lihtsam, ehitusaeg kiirem ning sõiduk ise on pikema sõiduulatusega.
*meest loeti otsustajaks ning naistel polnud siis nii suurt võimu kui tänapäeval
Vw New Beetle 2011-2019
1899- Ferdinand Porsche arendas välja oma esimese auto- maailma esimese hübriidmootoriga sõiduki- bensiini- ja elektriajamiga sõiduki. Sõiduulatus oli väidetavalt kuni 200km!
1912- Charles Kettering leiutas esimese kasutussõbraliku starteri sisepõlemismootorile. Seetõttu muutus sisepõlemismootoriga auto kasutamine veelgi mugavamaks.
Paremal üleval: katseline elektriline Ford.
Paremal all: naine kasutab käsitsi vändatavat akulaadijat, et laadida 1912. aastal elektriautot Columbia Mark 68 Victoria.
Huvitav fakt: 1898- Esimese kahekomponentse autopahtli (kiire kuivamise ja õhku ei vaja kuivamiseks) leiutas Itaalia keemik. Põhjus ei olnud vajadus autot pahteldada, vaid lühendada aega oma naise meikimisel teatrisse minekuks.
Elektrisõidukite populaarsus väheneb tunduvalt, kuna Ford T ning teised tema sisepõlemismootoriga konkurendid löövad elektriautosid oma ostuhinna, lihtsa ehituse, kiiruse ning sõiduulatusega.
Sisepõlemismootor kui jõuallikas oli selleks ajaks väga kiirelt edasi arenenud, seda suuresti tänu I ja II maailmasõjas tehtud arendustele.
1930. aastateks on teele jäänud väga vähe akutoitega autosid.
1954. aastal teeb elektriauto väikese taassünni, kui Lektro nimeline firma tutvustab esimestest elektrilist golfiautot.
1960. aastatel katsetasid General Motors ja American Motor elektrisõidukite prototüüpidega, et hinnata Ameerika üldsuse potentsiaalset huvi keskkonnasäästlike elektriautode vastu. Nagu arvata võib, ei olnud see mõte eriti populaarne- tollel ajal oli muskelautode hiilgeaeg. Enamus autosid tänavapildis olid suure sisepõlemismootoriga Mustangid ja Camarod.
Akutehnoloogia, nii nagu muu tehnika, areneb väga kiiresti ning elektrisõiduk saab tänu NASA kuuprogrammile väikese reklaamikampaania.
NASA kuuauto kaalub 210 kg ja võimsus on 4x190W. Meie mõistes tundub võimsust ääretult vähe, aga arvestama peab, et kuu gravitatsioon on maa omast ca. 6 korda nõrgem. See tähendab, et kuu peal kaalub kuuauto 34 kg. See teeb hj/kg suhteks umbkaudu 1hj/34 kg kohta. Kuu peal puuduvad ka kõiksugu takistavad jõud ning seetõttu andis ka suhteliselt vähene võimsus küllaldase dünaamika kuu peal sõitmiseks. Kokku läbiti kuu pinnal ca 30 km.
1970. aastal alanud energiakriis sunnib sõiduki omanikke ja autotootjaid mõtlema säästlike mootori tehnoloogiate peale. Samal ajal hakati tegema ka suurfirmade ühinemisi ja koostootmisi.
Elektriautodest valmivad sellel ajastul kummalise kujuga üksiksõidukid, mis suurt menu ei saavuta.
Vasakul:
GM Urban Electric Keskel: Kuu pinnal liikuva sõiduauto Lunar astronaudi Apollo filmiklipp. Parempoolne: CitiCar, mida kasutati NASA-s 1976. aastal.
Allpool:
Astronaut J B. Irwin töötab Lunari sõidukis 1971. aastal.
Ülemaailmsed kokkulepped kliimapoliitika osas ja üha karmistuvad heitmenõuded panevad autofirmad katsetama alternatiivseid lahendusi.
1997. aastal tutvustas GM oma versiooni elektriautost nimega EV1. Seda autot võib lugeda tänapäevase elektrisõiduki alguseks. Tema sõiduulatus oli ca 80km. EV1 omapärane kuju ei leidnud suurt poolehoidu ning 4 aasta jooksul valmistati neid vaid 1117 tükki.
Samal ajal tulevad müüki ka esimesed masstootmises toodetud hübriidid - Toyota Prius ja Honda Insight.
Kuna kõik GM EV1 olid turundusplaani kohaselt renditud nende kasutajatele, lõpevad 2003. aastal nende liisingu lepingud. GM saab tagasi pea kõik sõidukid ning tagastatud EV1-d lihtsalt purustatakse.
Selle tagajärjel tundub hetkeks, et elektriauto hakkab taaskord unustuste hõlma vajuma.
Kuid 2003. aastal loovad Marc Tarpenning ja Martin Eberhard Tesla Motorsi. Üsna pea liitub nendega ka Elon Musk ( PayPali kaasasutaja).
E. Musk väidab hiljem, et just EV1 ringlusest eemaldamine äratas tema huvi elektrisõidukite vastu. Tesla esitles oma esimest elektriautot Tesla Roadster 2008. aastal.
Tesla Roadsteril oli suurepärane dünaamika ja täitsa arvestatav sõiduulatus (390km). Samuti oli see esimene elektriauto, kus kasutati liitium-ioon akuelemente.
Tesla edasised arengud ning mudelid on tõenäoliselt kõigile teada. Tehniliselt on nad alati eesrindlikud, kuid sellest olulisemgi on nendega kaasas käiv paradigmasid purustav mõtteviis elektrisõidukist kui täiesti arvestatavast igapäeva liikurist.
Nissan alustab 2010. aastal oma elektriauto Nissan Leafi ülemaailmset müüki. Sellest saab maailma enimmüüdud elektriauto.
Tesla lisab sedaani Model S, Model X maasturi ja madalama hinnaga Model 3.
Hiina keskendub sudu vähendamisele ja sellega muutub ta suurimaks elektriauto turuks, ajendades sadu kohalikke tootjaid ja idufirmasid võitlema turuosa nimel, tuntumad nimed neist Geely, XPeng Motors ja SAIC Motor.
Volkswageni I.D. R püstitab 2018. aasta juunis uue Pikes Peak Internationali mäkketõusu rekordi, sõites 12,42 miili 7. minuti ja 57. sekundiga. (1916. aastal oli võiduaeg 20 minutit ja 55,6 sekundit.)
2021. aastaks on kogu maailmas saadaval üle 230 akutoitega sõiduki.
Nende hulka kuuluvad maasturid - näiteks Audi e-tron ja Jaguar I-Pace - sportautod ja pikapid nagu Rivian R1T, Tesla Cybertruck.
Mitmed sportautod kasutavad elektrimootorit oma jõuülekandes lisajõuallikana, saavutades seeläbi nii enneolematuid dünaamika näitajaid kui ka mõistliku kütusekulu.
2019. aastal võrreldes 2016. aastaga müüdi maailmas üle 50% rohkem elektriautosid. Kokku on maailmas elektriajamiga sõidukeid üle 10 miljoni (2020. aasta seisuga).
Siiski moodustavad nad kogu maailma autodest vaid ca 0,2%.
Kindlasti kasvab nende arv lähiaastatel veel jõudsalt, kuna paljud suured autotootjad on (lõpuks) võtnud suuna elektriautode arendamiseks ning seetõttu lisanud mitmeid uusi mudeleid oma valikusse.
Elektriautode tootmiseks vajatakse küllaltki palju erinevaid maavarasid - neodüüm, liitium, koobalt jne. Kui ei leita nende kasutamiseks piisavalt ressursse või ei avastata muid tehnoloogiaid, võib just nende nappus tulevikus elektrisõidukite levikule piiri panna.
Kordamisküsimused:
Millal ehitati esimene elektrisõiduk?
Kas oskad nimetada iga ajajärgu kohta ühe sündmuse maailmast, mis on otseselt seotud elektrisõiduki arenguga?
Mis muutus autotootjate jaoks 1990-ndatel aastatel ning sundis neid arendama üha säästlikemaid tehnoloogiaid?
Mitu elektrisõidukit on umbkaudu maailmas 2020. aastal?
Nimeta 3 tänapäeval levinud elektrisõiduki marki?