Dari Lohner-Porsche hingga Prius, Perjalanan Seabad Mobil Hibrida

Mobil hybrid pertama di dunia adalah Lohner-Porsche, yang dirancang oleh Ferdinand Porsche di Wina antara tahun 1900 dan 1901: kendaraan ini bekerja dengan prinsip seri hibrida yang menghasilkan listrik dari bensin, dan merupakan leluhur langsung dari hibrida modern. Hibrida produksi massal pertama adalah Toyota Prius tahun 1997; jarak antara Paris tempat hibrida pertama dipamerkan dan peluncuran hibrida produksi massal pertama adalah tepat 97 tahun, atau sekitar satu abad.

Dari Magang Kelistrikan Menuju Hibrida Pertama: Lohner-Porsche milik Ferdinand Porsche

Kisah ini dimulai pada tahun 1893, dengan masuknya seorang insinyur muda berusia 18 tahun ke perusahaan listrik Béla Egger & Co. di Wina. Di sinilah Ferdinand Porsche mengembangkan motor hub roda listrik pertama yang berdasarkan konsep Wellington Adams - sebuah solusi radikal pada masanya, dengan menempatkan motor di dalam roda sehingga tidak membutuhkan transmisi dan komponen penggerak sama sekali. Porsche menguji motor ini dengan berlomba pada tahun 1897, dan setahun kemudian, saat berusia 23 tahun, ia direkrut oleh pabrik Jacob Lohner.

Produk pertama sepenuhnya listrik: kendaraan bertenaga baterai dengan dua motor hub roda depan. Setiap motor menghasilkan 2,5-3,5 hp, dan dapat naik hingga 7 hp dalam waktu singkat. Pada tahun 1898, "System Lohner-Porsche" mendapat perhatian besar di pers Eropa; pada tahun yang sama, Egger-Lohner C.2 Phaeton yang dirancang Porsche meluncur ke jalan dengan tenaga 3-5 PS dan kecepatan maksimum 25 km/jam. Sementara Lohner-Porsche Electromobile yang diperkenalkan di Paris Expo 1900 mampu mencapai kecepatan 37 km/jam dengan dua motor 2,5 PS.

Semper Vivus dan Mixte: Kelahiran Prinsip Seri Hibrida

Revolusi sebenarnya datang pada tahun 1900. Porsche merancang hibrida fungsional pertama di dunia: Semper Vivus. Rantai logikanya masih mengajarkan hingga hari ini - karena masalah terbesar mobil listrik adalah kepadatan energi baterai yang terbatas, Porsche memilih untuk tidak membawa baterai dan menghasilkan listrik di dalam kendaraan itu sendiri. Dua mesin bensin DeDion Bouton 3,5 PS berpendingin air menggerakkan dua generator; setiap generator menghasilkan 20 ampere dan 90 volt. Artinya, mesin bensin tidak mengirimkan tenaga apa pun ke roda, hanya menghasilkan listrik. Arsitektur ini hari ini kita sebut seri hibrida, dan sebagian besar lokomotif kereta api modern masih bekerja dengan prinsip yang sama. Prototip ini berbobot 1.200 kg, berat bahkan menurut standar zamannya sendiri.

Pada tahun 1901, konsep ini dijual dengan nama Lohner-Porsche Mixte dalam bentuk yang siap diproduksi massal. Mesin empat silinder 25 hp berkapasitas 5,5 liter yang diambil dari Daimler Austria menggerakkan generator. Lima kendaraan dari seri pertama terjual; yang pertama diberikan kepada Emil Jellinek, sebuah nama yang akan dikenali para penggemar mobil. Sisi rekayasa dari urusan ini berjalan lancar; tetapi sisi ekonominya tidak berjalan: Harga Mixte mencapai 14.400-34.028 kroner tergantung perlengkapannya, hampir dua kali lipat harga kendaraan konvensional serupa. Antara tahun 1900-1905, hanya ada 11 unit hibrit yang ditemukan pembeli; pada periode yang sama, sekitar 65 unit Lohner-Porsche full elektrik terjual.

Meski begitu, proyek ini masih hidup: Porsche memenangkan Exelberg Rally 1902 dengan Mixte, mendapat paten untuk geometri poros aksel pada tahun yang sama, memenangkan penghargaan Potting Prize pada 1905, dan menjadi kepala desainer di Austro-Daimler pada 1906. Satu detail menarik lagi: Arsitektur motor hub-roda Lohner-Porsche juga menjadi pendekatan yang dikaji untuk Apollo Lunar Vehicle. Antara 2007-2011, Porsche Museum bekerja selama tiga tahun bersama Karosseriebau Drescher untuk memproduksi replika Semper Vivus yang dapat berfungsi dan memamerkannya di New York Auto Show 2011 - sebagai bukti bahwa hibrit pertama dapat berjalan kembali dengan mesinnya sendiri.

Prototipe Masa Awal dan Keheningan Sekitar 80 Tahun

Setelah Porsche, gagasan ini tidak mati, tetapi juga tidak menyebar. Pada 1905, konsep hibrit dari H. Piper mulai diperbincangkan; pada 1916, Woods Motor Vehicle Company yang berbasis di Chicago memperkenalkan model Dual Power - sebuah upaya yang menggabungkan listrik dengan mesin pembakaran internal empat silinder, brilian tetapi pada akhirnya terkutuk secara komersial. Melalui upaya Woods, gambaran umum dapat dibaca: hibrit diproduksi hingga tahun 1910-an, tetapi penjualannya buruk karena harga yang tinggi dan tenaga yang rendah.

Setelah itu, selama sekitar 80 tahun, hibrit tidak berkembang lebih dari sekadar catatan kaki di buku-buku rekayasa. Ada beberapa alasan yang terukur untuk hal ini: Seiring perbaikan jalan di AS, kekhawatiran tentang jangkauan menurun, minyak Texas menarik harga bensin ke level yang secara historis rendah, dan keandalan mesin pembakaran internal meningkat. Kendaraan listrik hampir sepenuhnya menghilang pada 1935 di persimpangan tiga faktor ini; hibrit menjadi bagian dari kemunduran ini karena biaya tinggi dan kecepatan rendah yang tidak mampu mengimbangi keunggulan jangkauan pendeknya. Gagasan teknis yang tepat harus menunggu kondisi ekonomi yang tepat.

Toyota Prius 1997: Bagaimana Hibrit Produksi Massal Terwujud?

Perjalanan hibrit Toyota sebenarnya dimulai pada 1968, bersama Manajer Proyek Umum Kenya Nakamura - tetapi dibutuhkan tiga puluh tahun untuk mencapai hasil yang pragmatis. Pada 1997, Toyota siap untuk peluncuran Prius, mobil hibrit produksi massal pertama di dunia. Bulan lansman perusahaan bervariasi antara Oktober hingga Desember menurut catatan perusahaan; yang pasti, kendaraan diluncurkan di Jepang pada 1997 dan memenangkan penghargaan "Car of the Year" di Jepang pada tahun peluncurannya.

Efek Prius juga dapat dilacak secara numerik. Ketika generasi pertama masuk ke pasar AS pada 2000, ia menawarkan tenaga gabungan 97 hp - tenaga sedan keluarga biasa, tetapi tabel konsumsi bensin adalah cerita yang sama sekali berbeda. Prius 1997 mengubah arah industri otomotif sebagai kendaraan produksi massal pertama yang menggabungkan tenaga bensin dan listrik dalam satu paket; logika hibrida seri yang dirintis Porsche satu abad lalu kini bekerja pada jutaan kendaraan. Studi-studi yang menghubungkan silsilah Prius langsung dengan prototipe Wina awal 1900-an itu masih terus menjadi subjek penulisan sejarah berbasis arsip hingga hari ini.

Honda Insight: Hibrida Pertama di AS

Pada gelombang pertama, ada pelopor kedua di samping Toyota: Honda. Honda memperkenalkan hibrida produksi massal pertama Amerika Utara pada 1999: Insight. Generasi pertama (1999-2006) dalam bentuk liftback coupé tiga pintu dua kursi memasuki pasar Amerika pada Desember 1999, sebelum Prius tiba di AS, dan menjadi hibrida bensin-listrik pertama yang dijual di AS. Waktu pengembangan kendaraan sekitar tiga tahun. Hasil jangka pendek petualangan hibrida Honda juga mengesankan: merek tersebut merayakan tahun ke-25 penjualan hibrida-listrik dan model hibrida saat ini menyumbang lebih dari 25 persen penjualannya. merayakan tahunnya dan model hibrida saat ini menyumbang lebih dari 25 persen penjualannya.

Pematangan Teknologi Baterai: Dari NiMH ke Litium-ion

Komponen perangkat keras paling kritis dalam perjalanan seratus tahun hibrida adalah baterai. Prius pertama menggunakan baterai nikel-metal-hidrida (NiMH), baterai pertama yang menjalankan hibrida produksi massal di jalan. Profil rekayasa NiMH sesuai dengan tugasnya: kepadatan energi jelas lebih tinggi daripada asam-timbal, tetapi lebih rendah daripada litium-ion. Cukup untuk hibrida klasik, karena baterai berfungsi sebagai penyangga kecil dalam siklus pengisian-pengosongan berkelanjutan - kendaraan tidak diisi daya.

Persamaan berubah ketika hibrida plug-in dan kendaraan sepenuhnya listrik datang: jangkauan listrik yang lebih panjang berarti kepadatan energi yang lebih tinggi. Dalam dekade terakhir, NiMH sebagian besar digantikan oleh baterai litium-ion yang lebih kuat, kompak, dan tahan lama; hari ini sebagian besar hibrida plug-in dan kendaraan sepenuhnya listrik menggunakan litium-ion. Diketahui bahwa Toyota juga beralih dari NiMH ke litium-ion pada hibrida populernya. Tabel ringkasannya sederhana: NiMH pada hibrida klasik, litium-ion pada segala hal yang dapat dicolokkan.

Era Hibrida Plug-in: Kebangkitan Hibrida yang Dapat Diisi Ulang

Tahap baru hibrida adalah mengisi baterai juga dari colokan rumah. Generasi pertama Prius Plug-in Hybrid diproduksi antara 2012-2016; generasi pertama secara umum dianggap kurang memadai - jangkauan listrik sekitar 15 mil, sementara Chevrolet Volt pada periode yang sama menawarkan 35 mil. Generasi kedua tiba pada 2016, dan generasi ketiga didefinisikan sebagai model 2023 Prius Prime.

Sisi Jerman juga mengalami kemajuan ke arah yang sama: Porsche beralih ke hibrida pada 2010 dengan Cayenne S Hybrid, dan Panamera S Hybrid 2011 menawarkan 380 PS dengan konsumsi NEDC 6,8 l/100 km. Panamera S E-Hybrid 2015 diperkenalkan sebagai hibrida plug-in pertama di segmennya; sementara 918 Spyder 2013 menetapkan batas performansi hibrida plug-in dengan baterai litium-ion 6,8 kWh dan jangkauan listrik 31 km, serta memecahkan rekor dengan putaran Nordschleife 6:57. Ide yang dimulai pada tahun 1900 dengan dua generator kini menjadi rumah bagi sistem transmisi daya yang memecahkan rekor sirkuit.

Pelajaran Seabad: Mengapa Rekayasa yang Baik Harus Menunggu 80 Tahun?

Sisi instruktif dari garis yang membentang dari Lohner-Porsche hingga Prius bukanlah teknik, melainkan ekonomi. Solusi Porsche pada tahun 1900 konsisten secara rekayasa - begitu konsisten hingga prinsip hibrida seri saat ini ada di mana-mana, dari lokomotif hingga mobil super sport. Yang kurang adalah kesiapan pasar: biaya baterai, harga bensin, jalan raya dan ekspektasi emisi kota-kota baru sejalan pada tahun 1997. Prius lahir tepat saat keempat parameter tersebut berada pada posisi yang tepat secara bersamaan; Honda Insight menyusul segera setelahnya dengan pendekatan teknis yang berbeda.

Jika kita melihat ke belakang hari ini, gambarannya jelas: hibrida bukanlah satu penemuan tunggal, melainkan akumulasi hampir satu abad. Konsep Semper Vivus tahun 1900, keberanian Woods Dual Power tahun 1916, keputusan produksi massal Prius 1997 dan arsitektur plug-in yang semakin meluas sejak 2012 adalah mata rantai dari logika yang sama. Rantai berikutnya sudah terbentuk dengan transisi ke litium-ion dalam kimia baterai.

Sumber

• Lohner–Porsche
• The history of Porsche begins electrically
• Prof. Ferdinand Porsche created the first functional hybrid car
• The History of the Electric Car
• Woods Motor Vehicle
• It wasn't the first hybrid, but the 1917 Woods Dual Power…
• Milestones: Toyota Prius, the World's First Mass-Produced Hybrid Vehicle, 1997
• Development of Prius and Hybrid Strategy
• Driving Innovation: Celebrating 25 Years of the Toyota Prius
• The evolution of the Prius
• The Toyota Prius Transformed the Auto Industry
• Honda Insight
• Honda Marks 25 Years Of Hybrid-Electric Sales
• Batteries for Electric Vehicles
• Toyota Prius Plug-in Hybrid