Istilah “mobil hybrid” telah mengalami pergeseran makna seiring berjalannya waktu. Saat ini, istilah ini hampir secara eksklusif mengacu pada kendaraan yang memadukan mesin pembakaran internal bertenaga gas dengan motor listrik, sebuah pengaturan yang mendefinisikan segmen hemat bahan bakar modern. Sebelum tahun 1990an, mesin penghemat bahan bakar ini jarang ditemukan. Toyota Prius mengubah lanskap tersebut, memicu gelombang model serupa dari Honda dan Ford yang membantu menormalkan berkendara ramah lingkungan bagi masyarakat.
Namun sejarah penggabungan sumber tenaga jauh lebih dalam dibandingkan Prius.
Eksperimen awal dalam berkendara dengan tenaga campuran
Pada akhir tahun 1800-an dan awal tahun 1900-an, industri otomotif mengalami perkembangan yang sangat pesat dalam hal metode propulsi. Bensin belum memenangkan perlombaan melawan listrik, uap, atau bahan bakar fosil. Penemu bereksperimen dengan liar. Garis keturunan spesifik dari kendaraan listrik hibrida (HEV) dimulai tepat setelah pergantian abad.
- 1900: Ferdinand Porsche meluncurkan Lohner-Porsche Elektromobil di Paris Exposition. Ini dimulai sebagai kendaraan listrik murni, tetapi Porsche menambahkan mesin pembakaran internal untuk mengisi ulang baterainya. Ini menjadikannya mobil hybrid pertama dalam sejarah.
- 1916: Perusahaan Kendaraan Bermotor Woods merilis Woods Dual Power. Ini menampilkan ICE 4 silinder dan mencapai kecepatan tertinggi sekitar 35 mph. Itu gagal secara komersial.
- 1968: General Motors membangun GM XP 512, sebuah peralatan eksperimental yang beralih antara penggerak listrik pada kecepatan rendah dan bensin pada kecepatan tinggi.
- 1973: Insinyur kelistrikan Victor Wouk membuat prototipe HEV pada sasis Buick Skylark tahun 1972. EPA menolak mendanai pengembangan lebih lanjut, dan proyek tersebut terhenti karena kekurangan uang tunai.
- 1989: Audi mendemonstrasikan Audi Duo, memadukan motor listrik 12 tenaga kuda dengan mesin pembakaran internal 139 tenaga kuda. Audi terus mengembangkan Duo hingga tahun 1990-an.
Era modern adopsi hibrida
Tahun 1990an membawa kisah sukses pasar massal yang pertama.
- 1997: Toyota meluncurkan Prius di Jepang, sebuah langkah yang didorong oleh tantangan internal dari Wakil Presiden Eksekutif Akihiro Wadi untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar.
- 1999: Honda memasuki persaingan dengan Insight.
- 2000: Toyota membawa Prius ke Amerika Serikat sebagai model tahun 2001.
- 2002: Hibrida menjadi hal yang umum. Honda memperkenalkan Accord Hybrid, dan pabrikan lain mengikutinya.
- 2004: Ford merilis Ford Escape 2005, SUV hybrid pertama.
Lohner-Porsche Elektromobil tetap menjadi titik asal. Hal ini membuktikan bahwa keinginan untuk berkendara secara efisien dan rendah emisi bukanlah tren baru yang lahir dari kegelisahan lingkungan modern. Ini adalah upaya rekayasa berusia satu abad yang akhirnya menemukan pijakan komersialnya pada tahun 1990an. Prototipe awal memang rumit dan mahal, namun ide intinya tetap sama: mengapa hanya bergantung pada satu sumber daya jika Anda dapat memanfaatkan kekuatan listrik dan pembakaran?
Rekayasa di Balik Lohner-Porsche Hybrid
Transisi dari kendaraan listrik murni ke kendaraan hibrida bukan sekadar poros pemasaran; itu adalah kebutuhan mekanis. Elektromobil menderita berbagai masalah kecemasan yang masih menghantui pembeli kendaraan listrik hingga saat ini. Baterai saat itu berat dan cepat habis. Porsche tidak ingin membawa baterai berukuran besar ke mana-mana. Sebaliknya, ia menambahkan mesin pembakaran internal kecil untuk memutar generator.
Pengaturan ini memungkinkan mobil untuk mengisi ulang penyimpanannya saat mengemudi. Itu bukan hibrida paralel di mana mesin gas langsung menggerakkan rodanya. Itu adalah seri hybrid. Mesin bensin ada semata-mata untuk menghasilkan listrik. Roda masih digerakkan oleh motor listrik in-hub tahun 1896 tersebut. Kecepatan tertinggi dibatasi pada 23 mph (37 km/jam), yang merupakan angka terhormat bagi pelatih kota pada masa itu.
Mengapa cara ini berhasil sedangkan yang lain tidak? Efisiensi. Dengan memisahkan mesin dari drivetrain, Porsche dapat menjalankan unit pembakaran pada RPM paling efisien, tidak peduli seberapa cepat mobil melaju. Motor hub listrik menangani pengiriman torsi. Itu adalah solusi cerdas untuk masalah kapasitas baterai.
Siapa yang Membeli Mobil Hibrida Pertama?
Anda mungkin mengira pembeli pertama adalah industrialis atau bangsawan. Pembelian pertama yang terdokumentasi sebenarnya datang dari E.W. Hart dari Luton, Inggris. Hart punya permintaan khusus: dia ingin mengemudi dengan keempat roda. Porsche menurut. Dia memasang motor di keempat hub.
Hal ini menjadikan Elektromobil sebagai pionir ganda. Ini bukan hanya hibrida gas-listrik pertama. Itu adalah salah satu kendaraan berpenggerak empat roda produksi pertama, beberapa dekade sebelum konsep tersebut menjadi umum pada truk off-road. Hart tidak membeli simbol status; dia membeli utilitas. Penggerak empat roda berarti traksi yang lebih baik di jalan berlumpur. Kombinasi penggerak listrik dan AWD, jika dipikir-pikir, merupakan bentuk kontrol traksi yang brutal.
Produksinya sederhana. Lohner dan Porsche berhasil menjual sekitar 300 unit. Itu saja. Tiga ratus mobil di pasar global dengan cepat jatuh cinta dengan mesin pembakaran internal yang keras, bau, namun lebih cepat. Elektromobil memudar. Teknologinya tidak gagal; pasar melakukannya.
Mengapa Ide Hibrida Hilang Selama Satu Abad
Setelah Lohner-Porsche dijalankan, konsep penggunaan mesin kecil untuk mengisi baterai saat berkendara menghilang dari arus utama. Awal abad ke-20 terjadi pergeseran besar-besaran menuju kendaraan berbahan bakar bensin. Mereka lebih murah untuk mengisi bahan bakar. Mereka lebih cepat. Memang lebih keras, tapi masyarakat tidak peduli. Bau knalpot pun dikaitkan dengan kemajuan.
Selama hampir 100 tahun, arsitektur hybrid seri ini berada di kuburan teknis. Insinyur mencoba variasi. Ada paten, ada prototipe, tapi tidak ada kelayakan pasar massal. Infrastruktur untuk bensin terlalu mengakar. Harga baterai terlalu tinggi. Kompleksitas dalam mengelola dua sumber listrik membuat takut produsen yang menginginkan mesin sederhana dan dapat diperbaiki.
Apakah Elektromobil gagal? Secara teknis, tidak. Ia melakukan persis seperti yang dirancang untuk dilakukannya: memindahkan orang dengan tenang dan efisien. Mereka baru saja melakukannya sebelum dunia siap membayar untuk hak istimewa tersebut. Ide ini hampir 100 tahun lebih maju dari masanya. Itu bukanlah jalan buntu; itu adalah benih yang tidak aktif.
Dari Keingintahuan Barang Antik hingga Toyota yang Terjual Sejuta
Kebangkitan ini tidak terjadi dalam ruang hampa. Hal ini terjadi ketika peraturan lingkungan hidup dan harga bahan bakar membuat trade-off lama tidak dapat dipertahankan. Toyota melihat kembali sejarah penggerak otomotif. Mereka melihat logika dalam pengaturan Lohner-Porsche. Tapi mereka memodernkannya.
Toyota Prius, yang diluncurkan di Jepang pada tahun 1997 dan secara global pada tahun 2001, mengambil konsep seri hybrid dan menyempurnakannya menjadi produk yang terukur. Jika Porsche menggunakan generator yang diisi oleh mesin gas untuk menggerakkan roda listrik, Toyota menciptakan powertrain canggih yang memadukan tenaga baterai dan mesin secara lebih dinamis. Pada tahun 2008, Toyota telah memindahkan satu juta Prius.
Kontrasnya sangat mencolok. Lohner-Porsche Elektromobil ada di museum atau muncul di pameran mobil antik, sebuah keingintahuan dengan label harga yang mencerminkan kelangkaannya. Prius adalah mobil yang bisa Anda beli di dealer lokal. Salah satunya adalah eksperimen. Yang lainnya adalah industri.
Namun, tanpa pembuat bus asal Wina dan rekan insinyur mudanya, jalan menuju Prius mungkin akan berbeda, atau lebih lama. Logika dasar penggunaan mesin termal untuk mendukung sistem penggerak listrik telah dibuktikan pada tahun 1900. Hal itu dilupakan begitu saja. Kini, ini menjadi standar bagi jutaan penumpang yang belum pernah mendengar tentang E.W. Hart atau permintaan kendaraan roda empat Luton.
Bagaimana sebenarnya aki mobil hybrid dibuat di dalam pabrik
Jalur perakitan terlihat cukup standar. Sabuk konveyor, elevator, robot, dan manusia memindahkan komponen ke tempatnya. Tidak ada yang eksotis pada sasisnya. Kompleksitas sebenarnya terletak pada kemasan powertrain, khususnya paket baterai. Ini adalah unit besar yang dapat diisi ulang yang memerlukan ruang struktural yang signifikan, dan tidak sama dengan blok mesin pada umumnya. Pabrikan khusus, terutama Panasonic dan Sanyo di Jepang, memproduksinya. Anda sedang melihat kimia nikel metal hidrida (NiMH) atau litium-ion (Li-ion).
Membangun sel litium-ion adalah proses yang presisi dan berisiko tinggi. Ini dimulai dengan ingot lithium, diekstrusi di bawah tekanan menjadi lembaran setebal 0,01 inci (0,254 milimeter). Mesin menggulung lembaran-lembaran ultra-tipis ini menjadi sel-sel yang melingkar rapat. Lalu datanglah panas. Lembaran luka dipanggang pada suhu tinggi sementara peralatan otomatis menyemprotkan logam cair ke permukaan. Langkah itu disebut metalisasi. Setelah mengalami metalisasi, beberapa sel ditumpuk menjadi modul, membentuk inti penyimpanan energi hibrida.
Mengapa mitos “hutang karbon” tentang hibrida salah
Ada argumen yang terus-menerus menyatakan bahwa membeli mobil hibrida, seperti Toyota Prius, akan membuat Anda terlilit hutang karbon dalam jumlah besar yang tidak pernah bisa Anda lunasi. Klaimnya adalah bahwa CO2 yang dilepaskan selama produksi melebihi CO2 yang dihemat selama masa pakai mobil. Kedengarannya masuk akal jika Anda hanya melihat cerobong asap pabrik. Tapi perhitungannya tidak bisa bertahan.
Menurut perhitungan Toyota sendiri, sebuah Prius hanya perlu dikendarai sejauh sekitar 13.000 mil (20.921 kilometer) agar penghematan CO2 melebihi biaya produksi.
Tiga belas ribu mil. Itu berarti rata-rata mengemudi kurang dari satu tahun. Setelah itu, kendaraan tersebut mengalami pengurangan emisi bersih dibandingkan dengan sedan bensin sebanding.
Versi lain dari mitos ini berfokus pada nikel dalam baterai NiMH. Kritikus berpendapat bahwa pengiriman nikel dari tambang ke pabrik membakar begitu banyak energi sehingga mengendarai Hummer daripada Prius mungkin lebih efisien. Ini adalah narasi yang menarik, namun para analis telah membongkarnya. Asumsi di balik perhitungan tersebut salah. Energi yang dihemat oleh penghematan bahan bakar Prius yang tinggi selama masa pakainya jauh melebihi biaya energi transportasi dan produksi komponen-komponennya. Hibrida menang, bahkan ketika Anda memperhitungkan logistik bahan mentah.
