Sähköajoneuvo (EV) on sähkökäyttöinen maantieajoneuvo. Konsepti on erittäin laaja. Sähköajoneuvoihin kuuluvat akkukäyttöiset ajoneuvot (BEV), hybridi-sähköajoneuvot (HEV) ja polttokenno-sähköajoneuvot (FCEV). Sähköajoneuvoihin liittyy monia tieteenaloja, jotka ovat laajoja ja monimutkaisia. Sen ydinteknologioita ovat runko- ja koritekniikka, käyttötekniikka ja energiateknologia. Uusien energiaajoneuvojen koulutuslaitteiden valmistajien on vaikea tehtävä kirjoittaa tutkimusraportti tästä kattavasta aiheesta. Tämä artikkeli keskittyy akkuihin tarkoitettuihin sähköajoneuvoihin, ja se käsittelee hybridi-sähköajoneuvojen ja polttokenno-sähköajoneuvojen päätilanteita. Tämä artikkeli aluksi esittelee akkukäyttöisten ajoneuvojen, hybridi-sähköajoneuvojen ja polttokenno-sähköajoneuvojen nykytilanteen, keskittyy sitten sähköajoneuvojen kehittämissuunnittelufilosofiaan, selittää sitten akkukäyttöisten sähköajoneuvojen ja hybridi-sähköajoneuvojen rakenteen ja keskustelee niiden käytöstä pääteknologia, nimittäin ajo- ja energiatekniikka. Päätelmässä esitetään yhteenveto näiden sähköajoneuvojen teknisestä tilasta ja haasteista.
Tällä hetkellä akkukäyttöiset ajoneuvot, hybridi-sähköajoneuvot ja polttokenno-sähköajoneuvot ovat eri kehitysvaiheissa, kohtaavat erilaisia haasteita ja vaativat erilaisia vastatoimenpiteitä. Jotta lukijat ymmärtäisivät tämän tyyppisen auton ominaisuudet ennen koko tekstin lukemista, nämä kolme päätyyppityyppiä kuvataan taulukossa 1. Voidaan nähdä, että akkua käyttävien sähköajoneuvojen tärkein ongelma on akku ja sen hallinta järjestelmään. Siksi akkukäyttöiset ajoneuvot soveltuvat pääasiassa lyhyen kantaman ja pienen nopeuden yhteisöihin, koska pienemmän kapasiteetin akkujen käyttö voi täyttää vaatimukset. Hybridi-sähköautot voivat vastata käyttäjän vaatimuksiin, mutta niiden kustannusten ja järjestelmän integroinnin optimointi ovat pääkysymyksiä. Polttokennoilla käytettävillä sähköajoneuvoilla on potentiaalia tulevaisuuden pääajoneuvoina, mutta niiden tekniikka on edelleen tutkimus- ja kehitysvaiheessa, sen kustannukset ovat liian korkeat, ja vety- ja happipolttoainejärjestelmien toimitus on pääongelma.
Aloitetaan väestöstä ja autojen määrän kasvusta, kuten kuvassa 1 esitetään. Seuraavan 50 vuoden aikana maailman väkiluku kasvaa 6 miljardista 10 miljardiin ja autojen määrä nousee 700 miljoonasta 2,5: een miljardia. Jos nämä ajoneuvot käyttävät polttomoottoreita, mistä heidän tarvitsemansa öljy tulee? Kuinka heidän pakokaasuaan käsitellään? Onko taivas aina harmaa? Nämä kysymykset pakottavat ihmiset löytämään kestäviä tieajoneuvoja 2000-luvulle.
Maailmassa, jossa ympäristöä ja luonnonvaroja koskevat kysymykset ovat entistä tärkeämpiä, sähköajoneuvojen tekniikan nopeutettu kehitys on tarkoitettu vastaamaan juuri näitä kysymyksiä. Ympäristön kannalta sähköajoneuvoilla voidaan saavuttaa nolla tai erittäin alhaiset päästöt kaupunkiliikenteessä. Vaikka otetaan huomioon näitä sähköajoneuvoja käyttävien voimalaitosten päästöt, sähköajoneuvojen käyttö voi silti vähentää merkittävästi ilman pilaantumista maailmanlaajuisesti. Energian kannalta sähkökäyttöisten ajoneuvojen käyttämä energia on luotettava, laaja-alainen, tasapainoinen ja ympäristöystävällinen energialähde, kuten useiden uusiutuvien energialähteiden käyttö. Siksi voidaan odottaa, että sähköajoneuvojen kehityksellä on merkittävä vaikutus energia-, ympäristö-, kuljetus- ja huipputeknologian kehittämiseen, uusien teollisuudenalojen perustamiseen ja taloudelliseen kehitykseen.
