Historie vybraných technologických částí elektromobilů

První elektrická vozidla byla vyvinuta na konci 19. st. ve Francii a Anglii, až poté následovaly Spojené státy, přičemž v roce 1897 vznikla v New Yorku první komerční flotila elektrických vozidel taxi. V roce 1899 a 1900 překonal prodej elektrických vozidel prodej ostatních typů vozidel. Popularita elektrických vozidel byla dána kvalitními silnicemi pouze ve městech, kde byl krátký dojezd elektrických vozidel dostačující. Značné zlepšení technologií baterií pro elektrická vozidla nestačilo k dominanci na trh, neboť samotná pořizovací cena i údržba elektrický vozidel byla větší, než v případě vozidel se spalovacími motory či parními vozidly. [1]

Elektrické vozidlo se skládalo ze dvou hlavních komponent, baterie a DC motoru. V roce 1900 přišel objev rekuperování energii. Rekuperace znamená převádění kinetické energie vozidla na elektrickou energii pomocí elektrického stroje a její ukládání do baterie. Tím pádem muselo být vozidlo vybaveno ovladači s regulátory. První pohon elektrického vozidla, který umožňoval rekuperaci, vynalezl J. C. Lincoln of Cleveland, Ohio a byl vyráběn společností Lincoln Electric Company. [1]

V roce 1912 přimělo mnoho lidí věřit v budoucnost elektromobilů a to na základě mnohých vylepšeních. Elektrické vozidlo se snadno ovládalo, nemělo žádný složitý převod ani spojku. Nastartování automobilu nebylo fyzicky náročné, provoz byl tichý a bez vibrací. [1]

V roce 1913 elektrické automobily převážně využívaly olověné baterie, které umožňovaly dojezd 80 mil, to odpovídalo přibližně třídennímu cestování po městě. Zároveň se začaly používat nikl-železné baterie, které byly lehčí a umožňovaly delší dojezd. V roce 1917 se zkoumala možnost sdílených baterií, jednou z možností bylo pořízeno vozidla bez baterie a poté následně měsíčně platit za využívání sdílených baterií. [1]

Historie baterií

První baterii vynalezl Alessandro Volta v roce 1800. Princip olověné baterie objevil Raymond Gaston Plante v roce 1860. Jednalo se o kombinaci olověných a pryžových fólií, ponořených do roztoku kyseliny sýrové. V 80. letech 19. století byly olověné baterie vylepšeny využitím pasty oxidu olova pro aktivní materiál kladné elektrody. V 60. letech minulého století byl vyvinut gelový elektrolyt olověných akumulátorů, který omezoval únik elektrolytu z baterie. Nejpouživanějšími bateriemi v automobilech byly olověné baterie a nikl-železné baterie. [1]

Hlavním úkolem konstruktéra bylo naleznout optimální velikosti baterie, určující výkon a dojezd vozidla, s minimální hmotností baterie. Následkem snahy snížit hmotnost baterie bylo v roce 1901 zkonstruováno vozidlo, které ke svému pohonu využívalo benzínový motor spolu se dvěma elektrickými motory. Energie dodávaná spalovacím motorem byla přeměněna na elektrickou energii pomocí generátoru a následně tato elektrická energie poháněla elektrický motor pohánějící kola vozidla. [1]

V letech 1991 až 1996 byly znalosti NiMH baterie z malých článků, používaných ve spotřební elektronice, použity ke zkonstruování větších článkům použitelných k napájení elektrických vozidel. Zároveň NiMH baterie měly 20–40 větší kapacitu než nikl-kadmiové baterie. V posledních letech se začínají široce používat Lithium-iontové baterie. [1]

Historie palivových článků

První palivový článek byl sestrojen v roce 1802 anglickým chemikem, který využíval uhlíkové elektrody a jako elektrolyt kyselinu dusičnou. Přičemž palivový článek, jehož princip se dnes používá v dnešních vodíkových vozidlech, byl objeven až v roce 1839. Jedná se o palivový článek, jehož palivem je vodík a kyslík, výstupem je elektrická energie, teplo a voda. V roce 1894 byla zdůrazněna možná budoucnost palivových článků, jejichž použití vede ke snížení emisí produkovaných vozidly se spalovacími motory. Avšak v té době nebyla nutná technologie dostatečně vyspělá na její použití v praxi. [1]

Teprve mise Apollo způsobila oživení myšlenky využití palivových článků pro automobily. V 60. až 70. letech se experimentovalo s vozidly, které využívaly palivové články spolu s baterií. Palivový článek sloužil k zajištění stálé rychlosti a baterie poskytovala svižné zrychlení. Problémem palivových článku byla jejich cena a velikost. [1]

První komerční čerpací stanice byla zprovozněna v roce 2003 na Islandu, přičemž k výrobě vodíku se využívala geotermální energie. Další vodíkové stanice byly uvedeny do prozu v Dánsku v roce 2008. V té době avšak nebyly volně dostupná vozidla poháněná palivovými články, ale jednalo se o upravená vozdila či autobusy využívající palivové články. [1]

Hybridní vozidla

Jedním z prvních hybridních vozidel byl francouzký automobil Lohner-Porsche Electric z roku 1902, jednalo se o kombinaci elektrického a benzínového motoru. Příčinou vynálezu hybridních vozidel bylo omezení závislosti na dobíjení baterie. Dalšími prvotními hybridními vozidly byly Krieger (1904) a Columbia (1902). Tato vozidla měla umístěné elektrické motory na kolech, kotva DC motoru byla součástí náboje kola. [1]

Hybridní vozidla přišla na trh dříve než vozidla s palivovými články. Hybridní vozidla jsou považována za přechodnou fází, pomocí nichž lze nabídnout zákazníkovi dostupný automobil, které je šetrný k životnímu prostředí, oproti automobilům využívající pouze motory na fosilní paliva. Prvním sériově vyráběným hybridním vozem, využívající benzinově-elektrický pohon, byla Toyota Priu,s uvedena na trh v Japonsku v roce 1997. [1]