Od EV1 do Roadstera: Drugie narodziny samochodu elektrycznego

Nowoczesna historia samochodu elektrycznego rozgrywa się między dwoma biegunami: General Motors wyprodukował EV1 w liczbie 1117 egzemplarzy, nigdy ich nie sprzedał, a na koniec zniszczył całą flotę, miażdżąc pojazdy; oraz model Tesla Roadster z 2008 roku, który dzięki baterii litowo-jonowej przejechał na jednym ładowaniu 244 mile (393 km), łamiąc psychologię zasięgu. Piętnaście lat pomiędzy to najtwardsza lekcja epoki, w której technologia była gotowa, ale model biznesowy nie.

Pierwsze stulecie, które wygrała benzyna

Samochód elektryczny nigdy nie był "nowym" pomysłem. Pojazd silnikowy Szkota Roberta Andersona powstał w latach 1832–1839; w 1897 roku w Londynie już działała usługa elektrycznych taksówek. Na początku XX wieku pojazdy elektryczne miały konkretne przewagi: brak drgań, zapachu i hałasu; nie wymagały korbienia kątem; uruchamiały się kluczykiem i rzadko się psuły. Sprzedaż osiągnęła szczyt na początku lat 1910.

Potem przegrały. Przyczyny są mierzalne: wysoki koszt, niska prędkość maksymalna, krótki zasięg - a po przeciwnej stronie szybko stający się niezawodnym silnik spalinowy oraz, jako kluczowa innowacja, rozrusznik elektryczny. Gdy korba rozruchowa zniknęła, zniknęła też najbardziej uciążliwa cecha samochodu benzynowego. Pojazd elektryczny nie odstawiiono jako porażkę technologiczną, lecz w wyniku bilansu kosztów i użytkowania. Kryzysy z lat 1973 i 1979 przyniosły krótkie ożywienie; do lat 90. dostępną w terenie technologią wciąż były baterie kwasowo-ołowiowe i NiMH; pułap zasięgu mieścił się poniżej 150 mil.

GM Impact: Koncepcja, która narodziła się pod przymusem Kalifornii

Rok 1990 był rokiem przecięcia się dwóch wydarzeń. Z jednej strony poprawki do Clean Air Act oraz Energy Policy Act z 1992 roku ponownie ożywiły zainteresowanie pojazdami elektrycznymi w USA; z drugiej strony Kalifornijska Rada Zasobów Powietrza (CARB) nałożyła ambitny obowiązek: floty siedmiu największych producentów miały obejmować 2% do 1998 roku, 5% do 2001 roku i 10% do 2003 roku pojazdów zeroemisyjnych. To był, bez żadnej przesady, numeryczny obowiązek produkcyjny, a zanieczyszczenie powietrza w Kalifornii przekracowało wówczas sumę pozostałych 49 stanów.

Odpowiedź GM nadeszła na Los Angeles Auto Show w 1990 roku. Prezes Roger Smith zaprezentował koncepcję Impact opracowaną przez AeroVironment - pojazd niosący wiedzę projektową z zbudowanego przez wytwórnię słonecznego samochodu Sunraycer, zwycięzcy World Solar Challenge 1987, którego elektronikę napędu zarysował Alan Cocconi z AC Propulsion. Koncepcja z 32 bateriami kwasowo-ołowiowymi i prędkością maksymalną 183 mph (295 km/h) pokazywała, jak poważne jest to wyzwanie: GM najpierw mówił o 20 000 sztuk rocznie, potem o 100 000, a 18 kwietnia 1990 roku ogłosił decyzję o produkcji z celem 25 000 sztuk rocznie.

PrEView: Testy z użytkownikami i pierwsze pęknięcie

W 1994 roku 50 egzemplarzy Impakta wyprodukowanych ręcznie przekazano prawdziwym kierowcom w dwutygodniowych okresach. Opinie były pozytywne; jedna z ocen z tamtego okresu opisywała pojazd jako "jedyny elektryczny samochód na świecie, którym jeździ się jak prawdziwym autem". Jednak GM uznał program za nieudany i zażądał zniesienia przepisów CARB. Nagłówek New York Times podkreślał niechęć GM wobec możliwości posiadania udanego samochodu elektrycznego. Sformułowanie komisarza ochrony środowiska stanu Nowy Jork Thomasa Jorlinga było podsumowaniem tamtych czasów: konsumenci wykazywali rzeczywiste zainteresowanie; producenci natomiast nie chcieli rezygnować z inwestycji w silniki spalinowe.

Bilans techniczny EV1: Poważna maszyna na papierze

Wyprodukowany w latach 1996-1999 w Lansing w stanie Michigan (Lansing Craft Center) EV1, dwumiejscowy subcompact coupe, powstał w liczbie 1 117 egzemplarzy i nigdy nie był sprzedawany; wyłącznie wynajmowany. Najmy rozpoczęte w grudniu 1996 roku w Południowej Kalifornii i Arizonie zaczynały się od 399-549 dolarów miesięcznie (w drugiej generacji 349-574 dolary). GM wydał 8 milionów dolarów na promocję, a do 1997 roku łącznie 10 milionów dolarów; w pierwszym roku wynajęto 288 pojazdów.

Inżynieria stojąca za tymi liczbami jest znaczna: współczynnik oporu Cd=0,19, aluminiowa rama spaceframe o masie 290 funtów (130 kg), o 40% lżejsza od stalowej, hamowanie rekuperacyjne i ładowanie indukcyjne Magne Charge. Jednak równanie komercyjne było niekorzystne: szacowany koszt produkcji na pojazd wynosił około 80 000-100 000 dolarów, podczas gdy bezpośrednia inwestycja GM osiągnęła około 500 milionów dolarów, a całkowite koszty bezpośrednie i pośrednie przekroczyły 1 miliard dolarów. W marcu 2000 roku 450 pojazdów pierwszej generacji wycofano z powodu wadliwego kabla portu ładowania; odnotowano 16 "zdarzeń termicznych" i co najmniej jeden pożar pojazdu.

Jak umiera flota? Zbiórka i zgniatanie EV1

GM postrzegał samochody elektryczne jako nierentowną niszę; produkcja zakończyła się w 1999 roku. W lutym 2002 roku najemcom poinformowano, że pojazdy zostaną odebrane. Opór był rzeczywisty: 58 najemców zaproponowało uiszczenie kosztów serwisu i napraw w zamian za przedłużenie najmu; GM odrzucił propozycję, zwracając w czerwcu 2002 roku czeki na depozyty przekraczające 22 000 dolarów. Aktor Peter Horton napisał w 2003 roku, że zapisał się na listę oczekujących liczącą kilka tysięcy osób, a szanse na dostanie pojazdu były nikłe. Za kadencji CEO Ricka Wagonera program został całkowicie zamknięty pod koniec 2003 roku.

Potem przyszła likwidacja. W listopadzie 2003 roku rozpoczęto zbieranie pojazdów; do końca sierpnia 2004 roku odebrano wszystkie wynajęte EV1. Pojazdy wywieziono ciężarówkami do Mesy w Arizonie i zmiażdżono; na zdjęciach widać było stosy wraków nad sobą. Około 40 sztuk, wyłączonych z możliwości jazdy, podarowano muzeom; egzemplarz podarowany Smithsonian nie działa już z powodu degradacji baterii. GM ma w swojej własnej kolekcji działające egzemplarze; w 2021 roku w Australii odnaleziono egzemplarz testowy Holden i podarowano go National Motor Museum. W 2025 roku porzucony EV1 w Atlancie trafił na aukcję i sprzedano go za 104 000 dolarów - jedyny potwierdzony sprzedaż EV1. Od tego momentu pojawiło się pytanie "dlaczego?": fani i byli najemcy mówili o utracie części zamiennych i sabotażu powiązanym z przemysłem naftowym; przeciwna strona twierdziła, że skoro pojazd sam w sobie był obciążony drogimi komponentami, jego ekonomika oraz słaba gospodarka tamtych czasów zabiły program. Można powiedzieć, że prawda leży prawdopodobnie pośrodku, to znaczy w tym, że po zniesieniu nakazu nie pozostało żadne zewnętrzne ciśnienie, które rekompensowałoby nierentowność. Dokument z 2006 roku "Who Killed the Electric Car?" badał to pytanie, a GM przez długie lata był nazywany "firmą, która zabiła samochód elektryczny".

Rewolucja litowo-jonowa i tZero: Matka Roadstera

W latach 90. bateria litowo-jonowa dzięki wysokiej gęstości energii stała się preferowanym rozwiązaniem dla elektroniki przenośnej i zaczęła wypierać ogniwa NiMH o niższej gęstości. Od tamtej pory gęstość energii litowo-jonowej wzrosła ponad trzykrotnie - a ten wzrost zmienił równanie zasięgu dla samochodów od momentu, gdy stały się przenośne.

AC Propulsion z Kalifornii zbudowała most tej transformacji: W połowie lat 90. ograniczona liczba ręcznie produkowanych tZero. Pojazd o masie 1040 kg był o 23% lżejszy od GM Impact i był jednym z pierwszych egzemplarzy przenoszących ogniwa litowo-jonowe do pojazdu drogowego. Tesla Motors przez pewien czas używała tZero jako muła testowego i zapłaciła AC Propulsion tantiemy za wykorzystanie projektu tZero w Roadsterze. Podsumowujące zdanie jest proste: Gdyby nie było tZero, mogłoby nie być też Tesli.

Tesla Roadster z 2008 roku: Jak Zburzono Barierę Zasięgu?

EV1 pozostawał ze swoim suitem 150 mil w najlepszej konfiguracji; Roadster ogłosił zasięg 244 mile (393 km) w cyklu EPA - pierwszy produkowany pojazd elektryczny przekraczający 200 mil. Różnica leżała w jednej zmiennej: chemii baterii. EV1 był ograniczony do ołowiu-kwasu i NiMH, podczas gdy Roadster przyszedł z systemem zarządzającym ponad 6800 pojedynczymi ogniwami litowo-jonowymi w jednym pakiecie; był to pierwszy pojazd używający takiej kolekcji ogniw. Strona wydajności też nie była do pogardzenia: 0-60 mph w 3,7-3,9 sekundy. Cena około 109 000 dolarów i produkcja 2500 sztuk czyniły z pojazdu mały, ale budzący respekt kawałek rynku - pierwszy seryjnie produkowany elektryczny samochód sportowy na świecie napędzany litowo-jonowo.

Zamykając stronę, należy odnotować, że tamta era się skończyła: Pod koniec 2010 roku Chevy Volt i Nissan LEAF trafiły do sprzedaży w USA, a samochód elektryczny przestał być niszą, ciekawostką muzealną, i stał się kategorią produktów. GM tymczasem zrobił krok w stronę pojednania z przeszłością: w opublikowanym retrospektywie podkreśla, że program EV1 pozostawił "trwały ślad". Rzeczywiście, dziedzictwo jest konkretne: popyt pokazany przez EV1 był prawdziwy; brakowało tylko dojrzałości litowo-jonowej i przekroczenia przez zasięg psychologicznej bariery. Oba zostały osiągnięte w 2008 roku.

Źródła

• General Motors EV1
• Tesla Roadster (pierwsza generacja)
• AC Propulsion tZero
• Historia pojazdu elektrycznego
• Driving the future, then and now: the story of the EV1 - GM News
• EV1 Electric Car - National Museum of American History
• This little electric car made history - OPB
• The History of the Electric Car - U.S. Department of Energy
• Early Electric Cars in America (1891-1922) - Library of Congress
• Beyond Battery Tech - Yale e360
• T-zero - Electric Vehicle Discussion List
• Tzero - Roadster Inspiration - Gruber Motors
• 2008 Tesla Roadster - Hagerty Valuation Tools
• Who Killed the Electric Car? (2006)