Prva omemba električnega kolesa
Električna kolesa so dosegla bliskovit razvoj v zadnjih desetih letih. Je pa zanimivo pogledati še malo globlje v njihovo zgodovino razvoja. Prva omemba električno kolo ali električna kolesa sega v daljno leto 1895, ko je prvo skico električnega kolesa objavil v patentu g. Ogden Bolton v ZDA (Slika 1).
Slika 1: Ogden Bolton Jr. Battery powered Bike (U.S. Patent 552271), 1895
Kolo je bilo brez pedal in si ga lahko upravljal preko ročice na krmilu. V osnovi je bilo to električno kolo zelo podobno današnji konstrukciji električnega kolesa na zadnji pogon. Motor je bil montiran v zadnjem platišču in baterija je bila pritrjena na okvirju. Lahko bi rekli iz današnjega pogleda, da je bil ta prototip mešanica električnega kolesa in električnega mopeda.
Električno kolo z centralnim pogonom
Že leta 1897 pa smo doživeli prvi prototip električnega kolesa s centralnim pogonom. Hosea W. Libbey of Boston je patentiral konstrukcijo za električno kolo, ki ima dvojni električni motor montiran na mestu osi pogonskih gonilk (Slika 2).
Slika 2:Hosea W. Libbey Electric Bicycle (U.S. Patent 596272), 1897
Istočasno so bili podobni patenti vloženi tudi v Franciji kar pomeni, da je bila aktualnost ideje o prevoznem sredstvu – električno kolo zelo živa že dolgo nazaj. Realizacija teh projektov je zamrla zaradi mnogo bolj intenzivnega razvoja motorjev z notranjim izgorevanjem ter posledično avtomobilov. Tako so ti načrti električnih koles ostali v predalih.
Prvo električno kolo
Prvo električno kolo je bilo skonstruirano leta 1932. V idejah in realizaciji so prevladovale evropske države. Tako sta moči združili podjetji Philips in Simpex in nastalo je Philips Simplex električno kolo (Slika 3).
Slika 3: Philips Simplex električno kolo.
Potem je prišla II. svetovna vojna in čas po njej, ki je bil namenjen predvsem obnovi držav. Nekatere nove tehnologije so čakale na boljše čase. Tako je bilo tudi z idejo električnega kolesa. Naslednji resni koraki v razvoju so bili narejeni na Japonskem.
V letu 1975 je električno kolo izdelalo podjetje Panasonic in v letu 1989 podjetje Sanyo Enacle. Ta kolesa so uporabljala svinčeve – Pb in Ni-Cd baterije, ki so v svoji osnovi precej težje od danes poznanih baterij. Same baterije so bile tudi ključni razlog, da električna kolesa niso dosegla širše uporabnosti. Leta 1989 je prišlo do prve pomembne inovacije pri uporabnosti električnih koles. Že od začetka so bila namreč električna kolesa izdelana kot električni mopedi. To pomeni večjo uporabo električne energije med vožnjo in podoben način vožnje kot pri klasičnih mopedih.
“Pedelec” sistem
Michael Kutter je presekal ta gordijski vozel z izumom ”pedelec” sistema. Pomeni, da je motor pomagal pri klasičnem poganjanju kolesa. ”Pedelec” besedo so sestavili kot skovanko besed Pedal Electric Cycle In tako so leta 1992 izdelali prvo ”pedelec” električno kolo, ki je izgledalo podobno kot na sliki 4.
Slika 4: Eno izmed prvih pedelec električnih koles Michaela Kutterja.
V začetku 21 stoletja je postal razvoj električnih koles zelo intenziven. Izboljševali so pedelec asistenco in začeli vgrajevati prve Li ionske baterije. To je postala zmagovita kombinacija uporabnosti električnega kolesa. Od leta 2001 naprej se za električna kolesa uporabljajo različna imena kot so e-bike (e-kolo), power bike (motorno kolo), pedelec, pedal-assisted PAS (s pomočjo pedala) in power-assisted bicycle (kolo s pomočjo motorja).
Prvo komercialno električno kolo
Prvo komercialno uspešno serijo električnih koles so predstavili v začetku 2000-ih na Japonskem in sicer podjetji Yamaha in Panasonic (Slika 5).
Slika 5: Električno kolo podjetja Yamaha iz leta 1993. Kolo je že imelo vgrajen PAS sistem.
To kolo lahko smatramo za eno izmed prvih električnih koles, ki je bila predhodnica današnje tehnologije. Razvoj pa se je preselil iz Japonske tudi v druge države sveta. Ključni problem široke dostopnosti električnih koles sta predstavljala dva tehnična izziva – velikost in teža baterij ter možnost uporabe zmogljivih neodimskih magnetov.
Neodimski magneti so ključni sestavni del električnih motorjev in zagotavljajo povečanje moči električnega motorja, ki je naredilo dober vtis med uporabniki električnih koles.
To se je začelo spreminjati po letu 1995, ko se je začela masovna proizvodnja računalnikov. Omenjeni magneti so se namreč uporabljali za izdelavo trdih računalniških diskov. Zaradi masovne proizvodnje je padla njihova cena kar je pozitivno vplivalo tudi na razvoj električnega kolesa.
Naslednji razvojni izziv so predstavljale baterije. Tudi tukaj je rešitev prišla s področja izdelave računalnikov. Višjo kapaciteto in nižjo težo so dosegli z uporabo Li ionskih baterij in zaradi velike masovne izdelave za računalnike je posledično nastala možnost njihove uporabe tudi v drugih izdelkih kot so električna kolesa.
Globalno dostopna električna kolesa
Tako so nastala leta 1999 prva globalno dostopna električna kolesa Global e-bike, ki jih lahko še danes vidimo na cestah (Slika 6). Z menjavo baterije so namreč še vedno uporabna.
Slika 6: Električno kolo Global ebike.
Vir:
https://www.radpowerbikes.com/blogs/the-scenic-route/the-history-of-ebikes
