Кто изобрёл и построил первый электромобиль в мире: история развития и создания, европейские электромобили начала XX века

История создания электромобиля

Электромобиль — это транспортное средство, работающее на электродвигателе, который приводится в движение от автономного источника питания: аккумулятора, топливного элемента, конденсатора и др.
Начало истории изобретения транспортного средства с электродвигателем относится к XIX столетию. Прообразом электромобиля можно считать тележку, которая приводилась в движение электроэнергией. Её создал изобретатель из Венгрии Аньос Джедлик. Кстати, во времена появления такой электротележки о двигателе внутреннего сгорания (ДВС) человечество ещё не знало.

В 1895 г. в Америке в ходе первого автомобильного пробега победителем стал электромобиль.
Появление первой машины с электромотором произошло в конце 1830-х — начале 1840-х гг. Над проектами создания примерно в одно время работало несколько человек в разных странах. Так, в 1834 г. американец Томас Дэвенпорт построил первый электромотор постоянного тока, однако не запатентовал его. Мотор установили в платформу, которая осуществляла движение по электрифицированному треку.
Машину, приводимую в движение первичными гальваническими элементами, в 1835 г. придумали голландские учёные Сибрандус Стрэтин и Кристофер Беккер
Официальной же точкой отсчёта истории электрокаров считается 1837 г. Именно тогда шотландский изобретатель Роберт Дэвидсон представили миру свой электромобиль, в котором могли ехать 2 человека. Он работал от одноразовой батареи.

Презентация следующего электромобиля, уже передвигающегося на трёх колесах, произошла в Париже. Его представил француз Густав Труве. Транспорт разгонялся до 12 км/ч и мог проехать 26 км.
Ещё одной важной вехой в истории создания электромобилей считается 1884 г. В этот период англичанин Томас Паркер изобрёл транспорт, который работал от перезаряжаемой батареи.
А в 1899 г. русский инженер Ипполит Романов окончил разработку электромобиля, который был способен двигаться без подзарядки около 60 км. Он мог перевозить 17 пассажиров и развивать скорость до 40 км/час.
По состоянию на начало XX в. 38% автомобилей в США работали от электричества.

Принцип работы
Принцип работы электромобиля довольно прост. Конструкция его преимущественно такая же, как и классических авто с ДВС, а вот двигатель работает не на топливе, а на электроэнергии. Электрический ток поступает из обычной сети в аккумуляторы, находящиеся в машине. Он питает двигатель, который преобразовывает его в механическую энергию вращения. Состоит деталь из ротора и статора. Магнитное поле, действующее в статоре, приводит к возникновению вращающего момента и движению ротора.
Существует 3 вида электродвигателей, которые действуют от переменного и постоянного тока, универсальные. Также они могут быть коллекторными и бесколлекторными. Электродвигатель требует регулярной зарядки. Для этого сегодня предусмотрены специальные заправочные станции, подающие электроэнергию или аккумулирующие энергию солнца.

Преимущества и недостатки
Главное преимущество таких автомобилей перед теми, которые работают от двигателя внутреннего сгорания, — экологичность. Они не выбрасывают в атмосферу вредных выхлопов.
К плюсам современных электрокаров также относят:
невысокие расходы на заправку и содержание; простоту сервисного обслуживания; тихий звук двигателя.

Конечно же, есть у электромобилей и минусы. Среди них:
малый ассортимент; высокая цена (бюджетные модели стоят по 25–30 тыс. евро, элитная Tesla — 80–90 тыс. евро); ограниченная сеть заправок; дороговизна и короткий срок службы аккумуляторов — до 7 лет; длительное время зарядки — в нормальном режиме в среднем 8–9 ч; сложность при утилизации аккумуляторов.
Важно! Сегодня проблема длительной зарядки электрокаров решена проведением её в ускоренном темпе, а также заменой батареи на полностью заряженную. Чтобы зарядить аккумулятор в быстром режиме, требуется 30–40 мин.
Развитие инфраструктуры

К сожалению, развитие инфраструктуры для электрокаров сегодня не успевает за производством транспортных средств и спросом на них. Например, в США сейчас на 18 автомобилей приходится 1 зарядное устройство. Однако большинство государств заинтересованы в том, чтобы люди переходили на экологический вид транспорта, и способствуют расширению инфраструктуры. Так, по состоянию на июль 2019 г. в Китае насчитывается 1 млн зарядных пунктов. В Канаде на строительство станций быстрой зарядки инвестировано 4,6 млн долларов. Великобритания начинает инвестировать в эту сферу 37 млн евро. В других европейских странах также озабочены этим вопросом. Специалисты прогнозируют, что к 2027 г. количество зарядных пунктов по всему миру вырастет на 29%.
Развивается сеть электрозаправок и в России. В ближайшие годы компания Teslа к уже существующим на междугородних трассах планирует прибавить ещё 5. В планах установка нескольких тысяч пунктов подзарядки Supercharger.
Европейские электромобили начала XX века
До начала XX в. электромобили на равных использовались с машинами, работающими на бензине. Однако в дальнейшем последние обогнали их по мощности и скорости, поэтому спрос на электрокары начал падать, а возродился лишь в конце прошлого столетия. В начале века распространение получили грузовые электромобили и электробусы. В 1907 г. уже было создано авто с электродвигателем — Detroit Electric, которое могло проехать 130 км без подзарядки.

Поскольку в начале столетия стоимость бензина была высокой, то спрос на электромобили был стабильным и высоким. Но как только цены на нефть поползли вниз, а американский владелец заводов по производству автомобилей Генри Форд удешевил продукцию своего концерна, производство машин, работающих на электричестве, резко сократилось и перестало быть массовым. Обыватели предпочитали приобретать авто с ДВС, а электромобили оставались лишь для служебных целей.

Современные электромобили
Сегодня машины с электродвигателями переживают второй бум популярности. По дорогам мира ездят различные виды этих авто. Они могут быть исключительно внутригородскими — с малой мощностью и скоростью передвижения. Есть миниатюрные электрокары, на которых можно осуществлять короткие поездки по типу «дом — работа — дом». Всё большей популярностью пользуются обычные легковые авто, которые могут курсировать между городами с учётом дополнительной подзарядки в пути. Разработаны также грузовики с электродвигателем, которые на сегодня мало распространены.

Примечательно также то, что появился и введён в эксплуатацию новый вид зарядки электромобилей — на ходу. В Швеции на одном из участков дороги проложили электричество, что позволяет осуществлять подзарядку без остановки.

Современные электрокары без подзарядки могут преодолевать расстояние 150–250 км. Компания Tesla не так давно создала автомобиль, который способен на одном заряде проехать 550–600 км.
Сегодня практически каждый автомобильный производитель выпускает линейку электрокаров. Лучшими по состоянию на 2019 г. являются:
Tesla Model S. Имеет 2 электромотора и батарею мощностью 100 кВт. Запас хода составляет 600 км. Скорость 100 км/ч авто развивает за 3,8 с. Время стандартной зарядки составляет 7 ч, быстрой — 40 мин. Стоимость машины достигает 93 тыс. евро.

Tesla Model 3 Long Range RWD. Мощность авто — 287 л. с. 100 км/ч оно набирает за 5,3 с. Ёмкость аккумулятора — 75 кВт. Его можно зарядить за 8 ч в нормальном режиме и за 28 мин. в быстром. Предельная скорость, которую может развить авто, — 225 км/ч. Запас хода — максимально возможный на сегодня: 600 км. Приобрести такой автомобиль можно по цене 54 тыс. евро.

Jaguar I-Pace. Имеет мощность 400 л. с. До 100 км/ч разгоняется за 4,8 с. В машине установлен аккумулятор ёмкостью 90 кВт. Зарядить его можно за 13,5 ч. В быстром режиме подзарядка занимает 42 мин. Машина может достичь максимальной скорости 200 км/ч. Запас хода составляет 470 км. Стоимость достигает 81,8 тыс. евро.

Kia e-Niro. Машина оборудована электродвигателем мощностью 204 л. с. и аккумулятором ёмкостью 67,1 кВт. Максимальная скорость, которую может развить Kia e-Niro, — 167 км/ч. Достигает 100 км/ч за 7,8 с. Время зарядки в обычном режиме составляет 10,5 ч, в быстром — 42 мин. Без подзарядки машина способна проехать 455 км. Цена на этот электромобиль — 42,5 тыс. евро.

Hyundai Kona Electric. Без подзарядки преодолевает путь 449 км. Имеет мотор мощностью 204 л. с., аккумулятор ёмкостью 67,1 кВт. Предельно возможная скорость — 167 км/ч. Разгон до 100 км/ч происходит за 7,6 с. Стандартная зарядка длится 10,5 ч, быстрая — 42 мин. Цена на эту модель стартует от 30,8 тыс. евро.

Заслуживают внимания также Audi e-tron 55 quattro, Mercedes-Benz EQC.
Отдельно следует сказать о наиболее популярной на сегодня бюджетной модели — это Nissan Leaf. Мощность его электродвигателя составляет 218 л. с. Ёмкость батареи — 62 кВт. Максимально возможная скорость машины — 157 км/ч. До 100 км/ч она разгоняется за 7,3 с. Запас хода составляет 385 км. Батарея заряжается за 10,5 ч в обычном режиме и за 36 мин. в быстром. Цена — 36,8 тыс. евро.
Важно! Большинство производителей предпочитают располагать электромотор в нижней части кузова: так осуществляется равномерная нагрузка по осям.

Гибридные автомобили

Гибридное авто — это то, в котором одновременно используются электродвигатель и ДВС. Оно было создано в 1900–1901 гг немецким конструктором Фердинандом Порше. Сегодня такие машины популярны в Японии, США и Европе, что объясняется их универсальностью и удобством эксплуатации. Особенность гибрида в том, что его не нужно прогревать в зимнее время при условии использования электродвигателя. Если необходимо быстро преодолеть значительное расстояние, то машина автоматически переключается на бензиновый или дизельный мотор.
Сегодня существует 3 вида гибридов:
Параллельный — когда 2 мотора могут работать поочерёдно. Последовательный — когда ДВС осуществляет поворот генератора, заводящего электромотор или заряжающего аккумулятор. Последовательно-параллельный — сочетающий функции двух предыдущих видов. Генератор, ДВС и электромотор соединяются с колёсами при помощи планетарного редуктора.
Знаете ли вы? Самым крупным производителем электромобилей является компания Tesla, которая в 2018 г. продала 245 тыс. машин. Во всём мире за этот период было реализовано 1,3 млн экологически чистых авто.
Одной из моделей гибридов, заслуживающих внимание, является выпущенная компанией Hondа. В ней двигатели работают в параллельных режимах и могут без проблем приходить в действие и отключаться. Такие авто часто используют для передвижения сотрудников дорожной полиции во многих странах мира.
Гибриды позволяют существенно снизить уровень выбросов в атмосферу и увеличить продуктивность расхода топлива. Они бесшумные, хорошо управляемые и мощные. Управление такими авто ничем не отличается от вождения обычной машины с коробкой-автоматом

Итак, электромобили — это перспективный вид транспортного средства, который набирает популярность по всему миру. Он имеет множество плюсов и минусов. Перед приобретением электрокара следует детально изучить их перечень и взвесить все за и против.

Кстати, Китай планирует оставить на дорогах исключительно электромобили до 2022 г., сделав для населения переход от старых авто к новым бесплатным. Китайское правительство заключило соглашение с компанией Tesla на поставку к этому времени 780 млн машин.