Mobil listrik semakin populer saat dunia bergerak menuju solusi energi dan transportasi yang lebih terbarukan untuk memerangi perubahan iklim. Teknologi di balik EV telah meningkat, dan mereka telah menjadi bagian yang jauh lebih besar dari budaya kita. Perusahaan seperti Tesla bahkan telah menjadikan EV semacam simbol status. Tapi pernahkah kalian bertanya-tanya bagaimana cara kerja mobil listrik?
Di sini kita akan membahas secara singkat cara kerja mobil listrik dan apa yang membuat EV berbeda dari kendaraan bertenaga gas.
Bagaimana cara kerja mobil listrik?
Ketika orang menyebut mobil listrik mereka biasanya berbicara tentang mobil listrik yang sepenuhnya ditenagai oleh baterai. Ini kadang-kadang disebut kendaraan listrik baterai (BEV). Namun ada jenis kendaraan lain yang bisa dikategorikan sebagai EV, antara lain:
- Mobil hibrida
- Mobil hibrida plug-in
- Mobil listrik sel bahan bakar (FCEV)
Jenis utama EV di jalan saat ini adalah hibrida dan kendaraan bertenaga baterai.
Bagaimana cara kerja baterai mobil listrik
Semua EV yang tidak ditenagai oleh sel bahan bakar memerlukan semacam baterai untuk menyimpan energi yang digunakan untuk menggerakkan kendaraan di jalan. Paling umum, baterai tersebut terbuat dari lithium-ion yang pada dasarnya seperti versi dari baterai di ponsel.
Baterai mobil listrik biasanya dibangun dari tumpukan sel yang disusun menjadi unit dan diletakkan di bank besar di sepanjang bagian bawah kendaraan yang disebut baterai traksi. Unit baterai diisi dengan listrik dari jaringan melalui stasiun pengisian atau dengan mencolokkan kendaraan ke soket listrik rumah. Kendaraan yang lebih besar seperti truk dan SUV yang ditenagai oleh baterai akan memiliki bank baterai yang lebih besar.
Setelah terisi penuh, kendaraan memiliki rentang yang ditetapkan sebelum perlu diisi ulang. Mobil listrik dibangun dengan fitur lain untuk memperpanjang masa pakai baterai, seperti mematikan mesin saat mobil tidak bergerak dan menggunakan energi kinetik saat mobil mengerem untuk mengisi baterai.
Kendaraan bahan bakar sel beroperasi sedikit berbeda. Tidak menggunakan baterai, mereka menggunakan tangki gas hidrogen yang disimpan, mencampur hidrogen itu dengan oksigen di udara untuk menciptakan reaksi kimia pembentuk listrik. Setelah bensin habis, tangki perlu diisi ulang yang bisa memakan waktu lebih sedikit daripada isi ulang baterai mobil listrik.
Kemajuan dalam teknologi baterai mobil listrik terus dilakukan, yang berarti jangkauan EV mungkin akan terus meningkat seiring kita melihat iterasi baru dari desain mereka.
Perbedaan mobil listrik vs mesin gas
Mesin pembakaran internal yang ditenagai oleh gas menggunakan bahan bakar yang dikompresi dan dinyalakan untuk menggerakkan piston yang terhubung ke poros engkol yang memutar roda kendaraan. Kendaraan serba listrik menggunakan prinsip rotasi yang sama untuk mendorong kendaraan ke depan, hanya saja tenaganya berbeda.
Tidak menggunakan piston, mobil listrik menggunakan elektromagnet untuk menggerakkan poros engkol. Sebuah EV memiliki sistem magnet, ada yang diam dan ada yang berputar. Magnet dibuat berputar secara terus menerus mengganti polaritas magnet yang perlu berputar.
Ingat eksperimen sains yang dilakukan saat kecil di mana kita membuat dua kutub magnet dan bisa saling mendorong? Pada tingkat yang sangat dasar, ini adalah yang memutar motor EV dan memutar roda kendaraan.
Untuk menciptakan resistensi itu, magnet yang berputar harus selalu memiliki muatan yang berlawanan dengan muatan yang tidak bergerak. Itu dicapai dengan perangkat yang disebut inverter. Inverter menarik daya dari baterai EV untuk mengganti polaritas magnet yang berputar di suatu tempat sekitar 60 kali per detik. Pergantian konstan menciptakan resistensi magnetik yang berkelanjutan dan memberi daya pada motor.
Desain ini lebih efisien daripada mesin pembakaran internal karena motor dibangun untuk berputar dari awal, mesin bertenaga gas harus menggunakan poros engkol untuk mengubah gerak naik turun piston menjadi gerak putar untuk memutar roda. Menyesuaikan frekuensi switching polaritas inverter juga memberi pengemudi kontrol yang lebih baik atas kecepatan dan torsi daripada yang bisa kita dapatkan dari mesin bensin.
Apakah mobil listrik ramah lingkungan
Mobil listrik tidak menggunakan bahan bakar fosil, sehingga mereka tidak mengeluarkan emisi berbahaya dari knalpot mereka. Dalam kendaraan sel bahan bakar hidrogen, satu-satunya produk sampingan dari pengoperasiannya adalah air yang dihasilkan dari pencampuran hidrogen dan oksigen. Dengan cara itu, EV lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan daripada kendaraan berbahan bakar bensin. Namun baterai yang mereka perlukan untuk beroperasi harus dibuat dan dipasok dengan hati-hati agar berkelanjutan dalam jangka panjang.
Bahan baku pembuatan baterai mobil listrik perlu ditambang dalam skala yang lebih besar jika kendaraan listrik akan bersaing dengan yang bertenaga gas. Ada juga pertanyaan tentang apa yang harus dilakukan dengan baterai tersebut setelah mencapai akhir masa pakainya. Langkah-langkah utama termasuk program daur ulang baterai, standar kesehatan dan penggunaan energi terbarukan di bidang manufaktur perlu dilakukan.
Produsen baterai juga beralih ke bahan yang lebih mudah tersedia dalam konstruksi baterai mereka. Misalnya menggabungkan aluminium ke dalam desainnya untuk mengurangi jumlah kobalt yang digunakan per baterai.
Hal lain yang sering menjadi perdebatan bahwa mobil listrik bisa berkelanjutan adalah pembangkit listrik yang menghasilkan listrik untuk menggerakkan kendaraan tersebut juga menghasilkan emisi gas rumah kaca. Meskipun emisinya masih lebih rendah daripada yang dihasilkan oleh kendaraan berbahan bakar gas, investasi yang lebih besar dalam sumber daya terbarukan seperti angin dan matahari dapat lebih membatasi dampak pembangkit listrik untuk menggerakkan lebih banyak kendaraan listrik di masa depan.
