Ανακαλύπτοντας την εξέλιξη της αρχιτεκτονικής των ηλεκτρικών αυτοκινήτων!

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα υπήρξαν δημοφιλή στα τέλη του 19ου αιώνα και τώρα άρχισαν να ανακτούν ξανά την δημοφιλία τους.

Στα τέλη του 19ου αιώνα, η αυτοκίνηση βρισκόταν σε πρώιμο στάδιο και ανταγωνίζονταν σε τρεις μορφές κίνησης, με ηλεκτρικούς κινητήρες, με βενζινοκινητήρες και με ατμομηχανές για την μακροπρόθεσμη κυριαρχία.

Τι συνέβη λοιπόν με τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και πώς αναπτύχθηκε η αρχιτεκτονική EV με την πάροδο του χρόνου;

Η δημιουργία του ηλεκτρικού αυτοκινήτου μπορεί να περιγραφεί καλύτερα ως μια σειρά εφευρέσεων που δεν συνέβη σε μια συγκεκριμένη στιγμή. Η αρχή του μπορεί να τοποθετηθεί στο 1859, όταν ο Γάλλος Φυσικός Gaston Plante ανέπτυξε την μπαταρία μολύβδου-οξέος.

Στη συνέχεια, διάφοροι εφευρέτες και μηχανικοί από όλο τον κόσμο άρχισαν να αναπτύσσουν μια σειρά από άμαξες με μπαταρία, συμπεριλαμβανομένου του Thomas Parker.  Το 1884, ο Βρετανός εφευρέτης που είχε ήδη εξηλεκτρίσει το μετρό του Λονδίνου, δημιούργησε το πρώτο ηλεκτρικό αυτοκίνητο παραγωγής, που τροφοδοτούνταν από επαναφορτιζόμενες μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας.  Το 1894, ο Αμερικανός μηχανικός Henry Morris και ο χημικός Pedro Salom ανέπτυξαν το Electrobat, το πρώτο πραγματικά επιτυχημένο ηλεκτρικό όχημα, το οποίο περιείχε ατσάλινους τροχούς για να υποστηρίξει το βάρος του πλαισίου και της μεγάλης μπαταρίας μολύβδου.

Τα πράγματα πήγαιναν καλά για τις ηλεκτρικές μεταφορές, αλλά η κακή εμβέλεια και η έλλειψη ηλεκτρικών υποδομών καθυστέρησαν τη μαζική υιοθέτηση, την ίδια στιγμή που ανακαλύφθηκαν μεγάλες ποσότητες αργού πετρελαίου.  Πολύ γρήγορα, τα ηλεκτρικά οχήματα έγιναν υποκατάστατα μεταφορών, παραμερισμένα και για ειδικές χρήσεις όπως περονοφόρα ανυψωτικά οχήματα κλπ.

Οι επικείμενες πετρελαϊκές κρίσεις της δεκαετίας του ’60 και του ’70 έγιναν αιτία να εμφανιστούν μερικά πρωτότυπα ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Το 1996, η General Motors παρουσίασε ένα μελλοντικό της όραμα για την ηλεκτροκίνηση, το οποίο οι καταναλωτές θα μπορούσαν να αγοράσουν.

Το EV1 ήταν ένα γνήσιο trailblazer.  Όχι μόνο είχε ένα αεροδυναμικό και ελαφρύ σύνθετο αμάξωμα, αλλά διαμόρφωσε μια σειρά μπαταριών μολύβδου οξέος τοποθετημένες κεντρικά του πλαισίου του αυτοκινήτου, μειώνοντας το κέντρο βάρους και βελτιώνοντας τη συμπεριφορά  του οχήματος. Δυστυχώς, οι μπαταρίες εκείνη τη στιγμή είχαν μικρή αυτονομία  και το αυτοκίνητο ήταν πολύ βαρύ, γι ‘αυτό το EV1 διατέθηκε μόνο σε περιορισμένες αγορές και σε απίστευτα μικρούς αριθμούς και μόνο με πρόγραμμα χρηματοδοτικής μίσθωσης.

Ο κόσμος θα περίμενε μέχρι το 2011, πριν κατασκευαστεί το πρώτο, πραγματικά αξιόπιστο, ηλεκτρικό αυτοκίνητο μαζικής παραγωγής.  Η Tesla μπορεί να έχει κάνει ηλεκτρικά αυτοκίνητα cool, αλλά το Nissan LEAF έκανε την τεχνολογία αξιόπιστη, με μια ειδική πλατφόρμα για EV που οι περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες μιμούνται τώρα, και συνήθως αναφέρεται ως «αρχιτεκτονική skateboard».

Για οποιοδήποτε ηλεκτρικό όχημα, η μπαταρία παραμένει το βαρύτερο και πιο δυσκίνητο εξάρτημα στο όχημα, οπότε η Nissan σχεδίασε την μπαταρία να είναι μια σφραγισμένη, επίπεδη μονάδα, έτσι ώστε να μπορεί να τοποθετηθεί πολύ χαμηλά και κρυμμένη στο πάτωμα του αμαξώματος.  Αυτό όχι μόνο επιτυγχάνει ένα πολύ χαμηλότερο κέντρο βάρους, το οποίο βελτιώνει τη συνολική σταθερότητα, αλλά και επιτρέπει ώστε η καμπίνα να επεκτείνεται στα άκρα του αυτοκινήτου με μεγαλύτερο μεταξόνιο και πολύ περισσότερο εσωτερικό χώρο.

Το μεγαλύτερο μέρος της σημερινής αρχιτεκτονικής Battery Electric Vehicle κατά παραγγελία διαθέτει κινητήρα στον μπροστινό άξονα και την μπαταρία υψηλής τάσης στο πάτωμα μεταξύ του εμπρός και του πίσω άξονα.  Αλλά τα μοντέλα υψηλής απόδοσης, όπως το Tesla Model S, μπορούν να διαθέτουν δύο ηλεκτρικούς κινητήρες.  Ένα στον μπροστινό άξονα και ένα στον πίσω άξονα, παρέχοντας κίνηση σε όλους τους τροχούς.

Η σχετική απλότητα της αρχιτεκτονικής skateboard είναι ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους ο χρόνος εργασίας για την κατασκευή ηλεκτρικού οχήματος είναι περίπου 20% μικρότερος από εκείνον ενός συμβατικού οχήματος, το οποίο επηρεάζει ήδη το μέλλον στην αυτοκινητοβιομηχανία.