Véhicule électrique

Histoire

On ne sait pas exactement qui était le premier inventeur, mais le Hongrois Ányos Jedlik a construit en 1828 un petit modèle de voiture électrique en état de marche. Dans les années 1830, Robert Anderson d'Écosse, le professeur Stratingh de Hollande et Thomas Davenport, un forgeron du Vermont, ont tous construit des véhicules électriques. Davenport serait l'inventeur du moteur électrique à courant continu. En 1865, le Français Gaston Plante a fabriqué une meilleure batterie. En 1886, l'inventeur Frank Sprague, du Connecticut, a apporté d'importantes modifications au moteur électrique.

La Grande-Bretagne et la France ont été les premiers à fabriquer de meilleures voitures électriques. L'intérêt pour la voiture électrique aux États-Unis s'est accru après 1891, lorsque A. L. Ryker a construit une voiture électrique à trois roues et William Morrison un wagon de six passagers.

Les années 1899 et 1900 ont été les meilleures années pour les voitures électriques en Amérique, car elles ont surpassé tous les autres types de voitures (à vapeur, à essence et diesel). Un exemple est la Phaeton de 1902 construite par la Woods Motor Vehicle Company de Chicago, qui avait une autonomie de 18 miles, une vitesse de pointe de 14 mph et coûtait 2 000 dollars. (À cette époque, il y avait peu de bonnes routes entre les villes, donc la plupart des déplacements se faisaient sur de courtes distances). Les voitures électriques pouvaient aller aussi loin que les voitures à vapeur et ne prenaient pas 30 à 40 minutes pour démarrer. Les moteurs à essence étaient malodorants et bruyants.

Mais les moteurs à combustion interne (qui utilisaient de l'essence et du diesel) ont été grandement améliorés, et les voitures qui utilisaient ces moteurs pouvaient aller beaucoup plus loin et plus vite que les autres voitures.

Certaines personnes fabriquaient des voitures électriques dans leur garage en retirant le moteur et en y mettant un moteur électrique et des batteries, mais pendant longtemps, aucune grande compagnie automobile n'a fabriqué de voiture électrique. Ce n'est qu'à la fin des années 1990 que les grandes sociétés automobiles ont recommencé à fabriquer des voitures électriques. La plus célèbre était la GM EV-1. Aujourd'hui, l'intérêt pour les véhicules à carburant alternatif ne cesse de croître.

Transporteur rural en automobile aux boîtes aux lettres, vers 1910


General Motors EV-1 (Véhicule électrique - 1)

Types de véhicules électriques

Voitures électriques pures

Ces types de voitures n'ont pas de moteur à combustion interne, mais sont entièrement propulsés par des moteurs électriques, qui obtiennent leur puissance de différentes manières autres que par un moteur.

• Une pile à combustible produit de l'électricité à partir de l'hydrogène. L'hydrogène est très courant, mais difficile à stocker. Il peut être fabriqué à partir de l'eau, mais il est généralement fabriqué à partir du gaz naturel. Ces voitures sont très rares, car il n'y a pas beaucoup d'endroits où l'on peut faire le plein d'hydrogène, et donc peu sont fabriquées. L'une des rares entreprises qui fabrique des voitures à pile à combustible est Toyota, qui possède la Mirai.
• Une cellule solaire stocke l'énergie du soleil sous forme d'électricité pour faire rouler la voiture. Mais la lumière du soleil qui tombe sur une voiture solaire ne suffit pas à faire avancer une voiture de taille normale très rapidement, et ne peut pas fonctionner la nuit à moins qu'elle ne stocke de l'énergie quelque part. Chaque année, un concours est organisé pour savoir qui peut fabriquer une voiture qui va le plus loin en utilisant uniquement l'énergie solaire.
• Un véhicule électrique à batterie (BEV) stocke l'énergie électrique dans une grosse batterie à l'intérieur de la voiture. Les batteries tirent leur énergie d'une alimentation électrique située à l'extérieur de la voiture, généralement une prise électrique comme celles d'une maison. C'est le type de voiture électrique le plus répandu aujourd'hui. De nombreux gouvernements dans le monde encouragent les lieux publics à installer des stations de recharge, qui disposent d'une prise pouvant recharger la plupart des types de voitures électriques. Parmi les entreprises qui fabriquent des VEB, on trouve Nissan, qui a la Leaf, et Mitsubishi Motors, qui fabrique la i-miEV. Une société américaine appelée Tesla est célèbre pour la fabrication de VEB qui se rechargent très rapidement, comme le Roadster (une voiture de sport) et plus récemment le Model S.

Voitures hybrides

Un hybride est une combinaison de deux choses. Dans ce cas, il s'agit d'un moteur électrique et d'un autre type de puissance, comme un moteur. Pour cette raison, les véhicules hybrides ne sont pas de véritables véhicules électriques.

• Un véhicule électrique hybride (VEH) possède à la fois un moteur à combustion interne et un moteur électrique qui entraîne les roues. Habituellement, le moteur électrique est utilisé lorsque la voiture roule à basse vitesse et la puissance du moteur à combustion interne est utilisée lorsque la voiture va plus vite. Le moteur est alimenté par de l'essence, du diesel ou tout autre type de carburant, et peut produire de l'électricité qui est stockée dans des batteries pour être utilisée plus tard avec le moteur électrique. La batterie est beaucoup plus petite que celle d'un véhicule électrique pur et même si le véhicule peut rouler sans démarrer le moteur à essence, il ne peut pas aller très loin avant que la batterie ne soit à court d'énergie et que le moteur à essence ne doive être démarré. La Toyota Prius est le véhicule électrique hybride le plus vendu de tous les temps, mais de nombreuses autres entreprises dans le monde, comme Honda (avec la Clarity), BMW (avec la i3) et Ford (avec la Focus), fabriquent également des voitures hybrides, dont certaines, comme la Honda Civic et la Toyota Camry, existent en version essence seule ou hybride. La version hybride est généralement plus chère car elle comporte plus de pièces.
• Un véhicule hybride électrique rechargeable (PHEV) est comme un véhicule hybride électrique ordinaire en ce sens qu'il possède à la fois un moteur à combustion interne et un moteur électrique. La différence est qu'un PHEV a une plus grande batterie qui peut être chargée en utilisant une prise de courant, tout comme un véhicule électrique à batterie. Cela permet à la voiture d'aller plus loin sur la seule puissance électrique qu'un VEH avant que le moteur à essence ne doive être utilisé. Cependant, la batterie est encore assez petite, ce qui signifie que le plus souvent, un PHEV ne va pas aussi loin qu'un BEV sur l'énergie électrique seule. La Chevrolet Volt de General Motors et la Sonata de Hyundai ne sont que deux exemples d'hybrides rechargeables, et Toyota fabrique également une version rechargeable de sa Prius, tout comme Honda avec sa Clarity.
• Un véhicule électrique hybride humain (HEHV), dans sa forme la plus simple, est une batterie et un moteur placés sur un vélo. Le Twike est un véhicule couvert qui peut contenir deux personnes. On peut pédaler, rouler sur la batterie, ou les deux.

Autres véhicules

Il existe de nombreux autres types de véhicules électriques. Un trolleybus (également appelé trolley sans rail) utilise des lignes électriques aériennes pour l'alimenter. De nombreux trains utilisent un système d'électrification ferroviaire pour fournir de l'énergie. Quelques lignes ferroviaires à grande vitesse utilisent des aimants électriques sur la voie pour déplacer le train, dans un système appelé "mag-lev" (lévitation magnétique). Il existe des vélos et des motos électriques et quelques tricycles (trikes) comme le Corbin Motors Sparrow, qui a également été vu dans le film Goldmember d'Austin Powers.

La plupart des trains de marchandises sont diesel-électriques. La locomotive est équipée d'un moteur diesel qui fournit l'électricité et d'un moteur électrique qui fait tourner les roues. Ces dernières années, cependant, il existe des bus et des trains qui stockent leur énergie dans une batterie ou utilisent une autre source comme les piles à combustible. Ces types de véhicules n'ont pas besoin de câbles.

Moineau de Corbin Motors


Le roadster Tesla


Le train Metra Electric

Avantages et inconvénients

Avantages : Ces véhicules utilisent un moteur électrique, donc ils sont très silencieux, sans odeur et sans pollution par les gaz d'échappement. Ils peuvent même être utilisés à l'intérieur. Le pétrole pour l'essence et le diesel est une ressource limitée - il ne durera pas éternellement et devient de plus en plus cher. Si l'électricité pour un véhicule électrique à batterie provient d'une source d'énergie renouvelable, comme une éolienne, des cellules solaires, la géothermie ou l'hydroélectricité, alors il ne produira pas autant de gaz à effet de serre.

Inconvénients : Les batteries ne stockent pas beaucoup d'énergie, et comme elles sont grandes et lourdes, les véhicules ne peuvent généralement pas aller très loin. Il faut beaucoup de temps pour recharger une batterie, parfois plusieurs heures. De bonnes batteries peuvent être très coûteuses, et toutes les batteries doivent être remplacées au bout d'un certain temps. Aux États-Unis, la plupart de l'électricité provient du charbon ou du gaz naturel, donc un véhicule électrique alimenté par l'électricité provenant d'une de ces centrales ajoutera encore aux gaz de réchauffement climatique.