Elektrikli Otomobiller Nasıl Ortaya Çıktı ve Tarihçesi

Elektrikli Otomobiller Nasıl Ortaya Çıktı ve Tarihçesi

4 Eylül 2021 0 Yazar: emre ekici

Elektrikli otomobiller uzun süredir hayatımızda yer tutmaktadır ancak petrol fiyatlarının 1960 ile 1980 yılları arasında düşmesi ile hayatımızdan çıkmıştır. Daha sonra yeniden petrol fiyatlarının artışı ile yavaş yavaş elektrikli sektör hayatımıza yeniden girmeye başladı. Özellikle 1991 yılında lityum pillerin keşfi ile uzun menziller elde edilmiş ve içten yanmalı motorlu araçlar terk edilmeye başlamıştır. Bu yazımızda elektrikli otomobiller nasıl ortaya çıktı ve elektrikli otomobillerin tarihini sizlere sunacağız.

Elektrikli Otomobiller Nasıl Ortaya Çıktı ve Tarihçesi

Elektrikli araçlar üzerine yapılan araştırma ve geliştirmelerin günümüzde yaşanan sera gazı ve petrol rezervlerinin tükenmesi sorunlarına istinaden hız kazandığı düşünülse de aslından elektrikli araçların gelişimlerinin başlangıcı 18.yy’a dayanmaktadır. Fosil yakıtların egemen olduğu 19.yy’da ilk elektrikli araç temelleri 1821 yılında Michael Faraday tarafından atıldı. İngiliz bilim adamı Michael Faraday (1791-1867) elektrikli araç temellerine ait bu bulguları anlayan ilk kişi oldu. Michael Faraday’a göre bir manyetik kutup izole edilebiliyorsa, bir akım taşıyan kablo etrafında sürekli bir daire halinde hareket etmelidir. Faraday 1821’de Ørsted ve Ampère’in çalışmalarını küçük cıva banyosu kullanarak kendi deneyimlerinden yola çıkarak anlamaya başlamıştır. Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bu cihaz, ilk elektrik motoruydu. Faraday’ın elektrik motoru, hareketin elektrikle sağlanabildiğinin kanıtıydı ve elektromanyetizmaya yönelik bir araştırma dünyası oluşturmaya tüm araştırmacıları davet etmiştir. Bu motor bugün inşaat alanında kullanılan elektrikli aletlerde görülen gelişmiş motorların tasarımına yol açmıştır.


Faraday’ın Elektrik Motoru

Faraday’ın elektrik motoru icadından sonra elektrikli teknolojilerin insan hayatına girmesi hız kazanmıştır. 1831 yılında Albany’de yaşayan matematik profesörü Joseph Henry elektromanyetizmayı anlama çabası içerisinde iken ilk elektrik motorunu inşa etmiştir. 1834 yılında Joseph Henry’nin çalışmalarının incelenmesi ve anlaşılması ile Thomas Davenport ilk döner elektrik motorunu geliştirdi ve masa üstünde bir daire içerisinde çalışan minyatür bir elektrikli vagon inşa etmiştir. Thomas Davenport’un minyatür vagonu pilin ağırlığını taşıyamaz durumdaydı. Bu çalışma pahalı ve tek kullanımlık pillerin işaretçisi oldu. 1851 yılında ABD Senatosu, Washington DC’den Baltimore MD’ye yaklaşık 40 mil (64 km) mesafedeki bir test gerçekleştiren bir prototip elektrikli lokomotif için fon sağladı. ABD patent tescil uzmanı ilgili bir tasarım yaptı ve Washington bağlantılarını kullanarak finansman sağladı. 1854 yılında Wilhelm J. Sinsteden şarj edilebilir, kurşun, sülfürik asit ve kurşun oksit pilini geliştirdi. 1859 yılında Gaston Planté telgraf sisteminde kullanmak için kurşun asit hücresini geliştirdi. 1869 yılında Zenobe-Theophile Gramme Paris’te ilk pratik dinamo patentini aldı. 1876 yılında Nikolaus August Otto tarafında Almanya’da sabit kullanım için tasarlanmış dört zamanlı pratik bir motor patenti almıştır. 17 Ocak 1880 yılında Thomas Alva Edison bir karbon filament vakum tüp ampulü patentini aldı. Bu patent ile birlikte aydınlatma ve hafif raylı sistemlere elektrik üretimi ve dağıtımı, elektrikli otomobiller için gerekli altyapı oluşturuldu. Edison, açık patent hakları için savaşmak zorunda kaldı ve sonunda en güçlü davacılar birleşerek yeni ve güçlü bir firma olan General Electric’i kurdular.

1881 yılında Fransa’da yaşayan Camille A. Faure ve ABD’de yaşayan Charles F. Brush, Planté pilinin kapasitesini üç kat arttıracak şekilde bir kurşun oksit macunu kullanma fikrini ortaya çıkardı. Bunun sonucunda Charles Jeantaud Fransa’da bir elektrikli araç üretti. Üretilen araç bir Fulmen pili ve bir Gramme motor ile çalışamakta ve Tilbury tarz bir tasarıma sahipti. 1883 yılına gelindiğinde ise elektrikli araçlara yönelik birçok işletme kuruldu. Bunlardan en önemlisi Magnus Volk tarafından İngiltere’de kurulan Brighton Electric Railway’dir. Bu tramway işletmesinin ilk rotası çeyrek mil uzunluğundaydı ve ilk ticari tramway işletmesi olarak tarihte yerini almıştır.


Gramme Motor

1897 yılında Electric Carriage ve Wagon Company New York şehir taksilerinde elektrikli araçları kullanarak ilk ticari uygulamayı gerçekleştirmiştir. Elektrikli ve içten yanmalı motorun birlikte kullanıldığı ilk hibrit elektrikli araç 1901 yılında Ferdinand Porsche tarafından geliştirildi. Geliştirilen bu araç içten yanmalı motor tarafından tahrik edilirken aynı zamanda araç tekerlerine doğrudan bağlanan elektrikli motorlarla da tahrik edilmekteydi. Elektrik enerjisinin kurşun-asit aküler tarafından sağlandığı bu araç saatte 60 km hız yapabilen, dönemin en hızlı aracı olmuştur. 1902 yılında Woods tarafından geliştirilen “elektrikli fayton” isimli araç saatte 23 km hız yapabilmekteydi. Daha sonra Woods, 1916 yılında içten yanmalı motor ve elektrikli motorunu birlikte kullanarak ABD’de ilk hibrit aracı geliştirmiştir. 20.yy’ın başlarına kadar elektrikli araçlar teknik olarak daha sessiz, vites değiştirmesi sorunsuz ve marş hareketinin elle yapılmamasından maliyet olarak da daha ucuz olmasından dolayı içten yanmalı motorlu araçlara göre daha avantajlıydı. Ancak 1920’li yıllarda ABD’nin Teksas eyaletinde ham petrol rezervlerinin keşfedilmesi ve benzin fiyatlarının düşmesi, Henry Ford öncülüğünde içten yanmalı motorlu araçların seri üretimine başlanması ve araç fiyatlarının düşmesi, Amerika ve Avrupa’da karayollarının fiziki durumunun düzelmesi ve uzun mesafeli seyahatlerin artması gibi gelişmelerin olmasıyla elektrikli araçların piyasadaki üstünlüğü sona ermiştir. Daha sonra 1974 yılında yaşanan petrol kriziyle petrol fiyatlarının artması ve rezervlerin tükenmekte olması nedeniyle birçok ülke resmi kaynaklardan destek sağlayarak elektrikli araçların geliştirilmesine tekrar başlamıştır.


Electric Carriage ve Wagon Company New York

21.yy’a gelindiğinde elektrikli araçlar sektöründe ilerleme tüm hızı ile devam etmiştir. Farklı firmalar tarafından daha uzun menzilli araçlar piyasaya sürülmeye başladı. 2003 yılında Tesla Motors Kaliforniya’da kuruldu. 2004 yılında Tesla Motors, popüler ve şık Lotus Elise tasarımına dayanan %100 elektrikli spor otomobil Tesla Roadster üzerinde çalışmaya başladı ve 2006 yılına gelindiğinde San Francisco Uluslararası Otomobil Fuarı’nda Tesla Roadster sergiledindi. Otomobil birçok elektrikli otomobilin görüntüsünü değiştirmiş ve bazı önemli otomobil üreticilerini gerçekten elektrikli otomobil pazarına geçiş için teşvik etmiştir. 2008 yılında Tesla Roadster lityum iyon pil hücrelerini kullanan ilk seri üretim elektrikli otomobilin yanı sıra, tek bir şarjla 200 mil (yaklaşık 320 km) üzerinde bir menzili olan ilk seri üretim elektrikli aracı haline gelmiştir. Aynı yıl içinde Barack Obama başkanlık için kampanya yaparken, başkan seçildiğinde 2015 yılına kadar ABD yollarında 1 milyon plug-in (soketli) hibrid ve elektrikli araç olacağını belirtmiştir.


Tesla Roadster

2009 yılında ise BYD markası dünyanın ilk plug-in hibrid kompakt sedanı olan F3D’yi piyasaya sürdü. Bu araç üzerinde daha az enerji yoğunluğuna sahip fakat daha kararlı bir yapıda olan lityum demir fosfat piller kullanılmıştır. 2012 yılında Tesla, Model S versiyon aracına göre benzer bir performans sergileyen bir elektrikli SUV olan Model X’i duyurmuş ve SUV sahiplerinin ücretsiz olarak kullanabileceği bir Kuzey Amerika hızlı şarj (Supercharger) ağı inşa etmeye başlamıştır. 2012 yılı boyunca 200,000 elektrikli otomobil bir önceki yıla oranla 2,5 kat fazla olarak yollara çıktı.

2013 yılında Nissan markasının Leaf modeli 50.000’in üzerinde satış yapan ilk elektrikli otomobil modeli oldu. Nissan Leaf, ABD’de üretilen araç olması bakımında ABD hükümeti tarafından kullanıcılara 6 bin dolarlık indirim çeki olanağı sağlandı. Bazı aylarda Nissan Leaf ve Tesla Model S, her biri Norveç’teki en çok satan otomobil haline geldi. Daha sonra Renault, Nissan ittifakı ile 100.000 araç satışını aşan ve bunu gerçekleştiren ilk şirket olmuştur. 2013 yılı boyunca 405.000 elektrikli otomobil, bir önceki yıla göre iki katından fazla bir sayıda yollara çıktı.

2014 yılında artık her firma elektrik araç yapım çalışmalarına başlamış ve birçok markanın birçok modelini hizmete sunmuştur. Firmaların bazı araçları şu şekildedir; BMW i3, BMW i8, Bolloré Bluecar, BYD e6, BYD Qin, Cadillac ELR, Chevy Spark EV, Chevy Volt, Citröen Berlingo Électrique, Citröen C-Zero, Fiat 500e, Ford C-Max Energi, Ford Fusion Energi, Ford Focus Electric, Honda Accord Plug-in, Honda Fit EV, Kia Soul EV, Mercedes-Benz B-Class Electric, Mia Electric, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi Outlander Plug-in, Nissan e NV200, Nissan Leaf, Opel Ampera, Peugeot iOn, Peugeot Partner EV, Porsche Panamera S-E Hybrid, Renault Kangoo ZE, Renault Twizy, Renault Zoe, Smart Electric Drive, Tesla Model S, Tesla Model X, Toyota Prius Plug-in, Toyota RAV4 EV, Via Motors VTRUX SUV/Truck/Van, Volvo C30 Electric, Volvo V60 Plug-in, Volkswagen e-Golf, Volkswagen e-Up!, Volkswagen XL1, Wheego LiFe, Wheego Whip.