Veículo elétrico

História

Não está claro quem foi o primeiro inventor, mas Ányos Jedlik da Hungria construiu um pequeno modelo de um carro elétrico em funcionamento em 1828. Nos anos 1830, Robert Anderson da Escócia, o Professor Stratingh da Holanda e Thomas Davenport, um ferreiro de Vermont, todos construíram veículos elétricos. Diz-se que Davenport foi o inventor do motor elétrico DC. Em 1865, a Gaston Plante da França fabricou uma bateria melhor. Em 1886, o inventor Frank Sprague, de Connecticut, fez importantes mudanças no motor elétrico.

A Grã-Bretanha e a França foram os primeiros líderes na fabricação de melhores carros elétricos. O interesse pelo carro elétrico nos Estados Unidos cresceu depois de 1891 quando A. L. Ryker construiu um carro elétrico de três rodas, e William Morrison construiu um vagão de seis passageiros.

Os anos de 1899 e 1900 foram os melhores anos para carros elétricos na América, pois superaram todos os outros tipos de carros (vapor, gasolina e diesel). Um exemplo foi o Phaeton de 1902 construído pela Woods Motor Vehicle Company de Chicago, que tinha um alcance de 18 milhas, uma velocidade máxima de 14 mph e custava $2.000. (Naquela época, havia poucas estradas boas entre as cidades, portanto, a maior parte da condução era para curtas distâncias). Os carros elétricos podiam ir até os carros movidos a vapor e não levavam de 30 a 40 minutos para começar. Os motores a gasolina eram mal cheirosos e barulhentos.

Mas então o motor de combustão interna (que usava gasolina e diesel) foi muito melhorado, e os carros que usavam esses motores podiam ir muito mais longe e mais rápido do que outros carros.

Algumas pessoas fariam carros elétricos em suas garagens tirando o motor e colocando um motor elétrico e baterias, mas por muito tempo, nenhuma grande empresa de automóveis fez um carro elétrico. Somente no final dos anos 90 é que as grandes empresas de carros começaram a fabricar carros elétricos novamente. O mais famoso foi o EV-1 da GM. Agora, o interesse por veículos movidos a combustíveis alternativos está crescendo.

Transportador rural em automóveis em caixas de correio, c.1910


General Motors EV-1 (Veículo Elétrico - 1)

Tipos de veículos elétricos

Carros elétricos puros

Estes tipos de carros não têm nenhum tipo de motor de combustão interna, mas são acionados inteiramente com motores elétricos, que obtêm sua potência de formas diferentes do que um motor.

• Uma célula a combustível produz eletricidade a partir do hidrogênio. O hidrogênio é muito comum, mas difícil de armazenar. Ele pode ser feito de água, mas geralmente é feito de gás natural. Estes carros são muito raros, porque não há muitos lugares onde se possa abastecer com hidrogênio, e por isso não são feitos muitos. Uma das poucas empresas que fabrica carros a célula de combustível é a Toyota, que tem o Mirai.
• Uma célula solar armazena a energia do sol como eletricidade para fazer o carro andar. Mas a luz do sol que cai sobre um carro solar não é suficiente para fazer um carro de tamanho completo se mover muito rápido, e não pode trabalhar à noite, a menos que armazene energia em algum lugar. Todos os anos há uma competição para ver quem consegue fazer um carro que vai mais longe apenas com energia solar.
• Um veículo a bateria-elétrica (BEV) armazena energia elétrica em uma grande bateria dentro do carro. As baterias recebem sua energia de uma fonte elétrica fora do carro, geralmente uma tomada elétrica como as de uma casa. É o tipo mais comum de carro elétrico visto hoje em dia. Muitos governos em todo o mundo estão incentivando os locais públicos a instalar estações de carregamento, que têm uma tomada que pode carregar a maioria dos tipos de carros plug-in. As empresas que fabricam BEVs incluem a Nissan, que tem a Leaf, e a Mitsubishi Motors, que fabrica o i-miEV. Uma empresa americana chamada Tesla é famosa por fazer BEVs que cobram muito rapidamente, como o Roadster (um carro esportivo) e mais recentemente o Modelo S.

Carros híbridos

Um híbrido é uma combinação de duas coisas. Neste caso, é um motor elétrico, e outro tipo de potência, como um motor. Por causa disso, os veículos híbridos não são verdadeiros veículos elétricos.

• Um veículo híbrido elétrico (HEV) tem tanto um motor de combustão interna quanto um motor elétrico que aciona as rodas. Normalmente, o motor elétrico é usado quando se move a baixas velocidades e a potência do motor de combustão interna é usada quando o carro vai mais rápido. O motor recebe sua energia da gasolina, diesel ou qualquer outro tipo de combustível e pode gerar eletricidade que é armazenada em baterias para ser usada posteriormente com o motor elétrico. A bateria é muito menor do que a de um veículo puramente elétrico e, mesmo que o veículo possa ir sem ligar o motor a gás, ele não pode ir muito longe antes que a bateria fique sem energia e o motor a gás tenha que ser ligado. O Toyota Prius é o HEV mais vendido de todos os tempos, mas muitas outras empresas ao redor do mundo como a Honda (com o Clarity), BMW (com o i3) e Ford (com o Focus) também fabricam carros híbridos, alguns dos quais, como o Honda Civic e o Toyota Camry, vêm tanto na versão a gás quanto na versão híbrida. A versão híbrida é normalmente mais cara porque tem mais peças.
• Um veículo elétrico híbrido plug-in (PHEV) é como um veículo elétrico híbrido comum, na medida em que possui tanto um motor de combustão interna quanto um motor elétrico. A diferença é que um PHEV tem uma bateria maior que pode ser carregada usando uma ficha de uma tomada, assim como um veículo elétrico a bateria. Isto permite que o carro vá mais longe apenas com energia elétrica do que um HEV antes que o motor a gás tenha que ser usado. Entretanto, a bateria ainda é bastante pequena, o que significa que um PHEV não vai tão longe quanto um BEV somente com energia elétrica. O Chevrolet Volt da General Motors e o Sonata da Hyundai são apenas dois exemplos de híbridos plug-in, e a Toyota também faz uma versão plug-in de seu Prius, assim como a Honda com sua Claridade.
• Um veículo híbrido elétrico humano (HEHV), em sua forma mais simples, é uma bateria e um motor colocados em uma bicicleta. O Twike é um veículo coberto, que pode transportar duas pessoas. Ele pode ser pedalado, rodado a partir da bateria, ou ambos.

Outros veículos

Existem muitos outros tipos de veículos elétricos. Um trólei (também chamado de trólei sem esteira) usa linhas elétricas aéreas para alimentá-lo. Muitos trens usam um sistema de eletrificação ferroviária para fornecer energia. Algumas linhas de trem de alta velocidade usam ímãs elétricos na via para mover o trem, em um sistema chamado 'mag-lev' (levitação magnética). Existem bicicletas e motocicletas elétricas e alguns triciclos (trikes) como o Corbin Motors Sparrow, que também foi visto no filme Austin Powers Goldmember.

A maioria dos trens de carga são diesel-elétricos. A locomotiva tem um motor diesel que fornece eletricidade, e um motor elétrico que faz as rodas girarem. Nos últimos anos, porém, há ônibus e trens que armazenam sua energia em uma bateria ou utilizam alguma outra fonte como as células de combustível. Estes tipos de veículos não precisam de fios.

Corbin Motors Sparrow


Tesla Roadster


Metra Trem elétrico

Vantagens e desvantagens

Vantagens: Estes veículos utilizam um motor elétrico, por isso são muito silenciosos, sem cheiro e sem poluição por gases de escape. Podem até ser utilizados em ambientes fechados. O óleo para gasolina e diesel é um recurso limitado - não durará para sempre e está se tornando mais caro. Se a eletricidade para um veículo elétrico a bateria vem de uma fonte de energia renovável, como um moinho de vento, células solares, geotérmica ou hidroelétrica, então não produzirá tantos gases de aquecimento global.

Desvantagens: As baterias não armazenam muita energia, e são grandes e pesadas, portanto os veículos geralmente não podem ir muito longe. Leva muito tempo para recarregar uma bateria, às vezes muitas horas. Belas baterias podem ser muito caras, e todas as baterias precisam ser substituídas depois de um tempo. A maior parte da eletricidade nos Estados Unidos vem do carvão ou do gás natural, portanto um veículo elétrico que é alimentado pela eletricidade de uma dessas usinas ainda acrescentará aos gases de aquecimento global.