مرور تاریخچه خودروهای هیبریدی و انقلاب تویوتا پریوس

اگر از کسی بخواهید یک خودروی هیبریدی نام ببرد، به‌احتمال‌زیاد تویوتا پریوس را نام می‌برد زیرا پریوس شناخته‌شده‌ترین خودروی هیبریدی تاریخ است و طی 25 سال حدود 6 میلیون دستگاه از آن فروخته شده است اما ایدهٔ خودرویی که پیشرانهٔ بنزینی را با موتور الکتریکی ترکیب کند توسط تویوتا مطرح نشد زیرا در دو دههٔ اول قرن بیستم، شرکت‌هایی مثل Owen Magnetic خودروهایی هیبریدی را عرضه کردند و حتی اولین خودرویی که نام پورشه داشت هم هیبریدی بود. این خودرو Lohner–Porsche Mixte نام داشت و در سال 1901 توسط فردیناند پورشهٔ جوان طراحی شد.

البته این خودروها از نوع هیبریدی سری بودند که یعنی پیشرانهٔ بنزینی صرفاً به‌عنوان ژنراتور برای تولید برق عمل می‌کرد و انرژی موردنیاز موتورهای الکتریکی که به چرخ‌ها نیرو می‌دادند را تأمین می‌کرد. بااین‌حال، به دلیل وجود موتورهای الکتریکی، باطری‌ها و دیگر قطعات، خودروهای هیبریدی اولیه بسیار سنگین و پیچیده بودند و به همین دلیل، برای نیرو بخشیدن به خودروها، بنزین به‌تنهایی پیروز شد.

از دههٔ 1900 سریع به اوایل دههٔ 1990 می‌پریم یعنی زمانی که چالشی برای مهندسان تویوتا شکل گرفت: توسعهٔ یک خودروی چهارنفرهٔ کاربردی برای استفاده‌های روزمره که نصف خودروهای مشابه در خط تولید تویوتا بنزین مصرف کند. این چالش بزگی برای شرکتی بود که هرچند از لحاظ کیفیت و تکنولوژی تولید فوق‌العاده بود اما خلاقیت چندانی در محصولاتش نداشت. بااین‌وجود، نهایتاً پریوس در اواخر دههٔ 90 آماده شد. اولین نمونهٔ تولیدی این خودرو در سال 1997 فقط در ژاپن عرضه شد. این یک سدان کامپکت با مصرف سوختی پایین‌تر از چیزی بود که در خودروهای آن سال‌ها دیده می‌شد. بااین‌حال، پریوس اولیه بسیار کند و نسبتاً پرسروصدا بود و انتقال بین نیروی برق و بنزین در آن به نرمی صورت نمی‌گرفت. بااین‌حال، نسخهٔ اصلاح‌شدهٔ پریوس در سال 2000 وارد بازار آمریکای شمالی شد.

نسل اول پریوس از دو موتور الکتریکی و یک گیربکس سیاره‌ای استفاده می‌کرد. پیشرانهٔ بنزینی و یک یا هردو موتور الکتریکی تحت شرایط مختلف نیرو را به چرخ‌ها تحویل می‌دادند و یکی از موتورهای الکتریکی هم به‌عنوان ژنراتور عمل می‌کرد تا هنگام کاهش سرعت، انرژی ترمزها را بازیابی کند. این انرژی در یک باطری نیکل فلز 1.3 کیلووات ساعتی ذخیره می‌شد و در سرعت‌های پایین پریوس می‌توانست تا 1.5 کیلومتر را بدون استفاده از پیشرانهٔ بنزینی و صرفاً به‌صورت الکتریکی طی کند.

نسل دوم پریوس در سال 2004 معرفی شد و این ماشین را به موفقیت بزرگی رساند. پریوس که حالا به هاچ‌بک کامپکتی با اندازهٔ بزرگ‌تر تبدیل شده بود، برای زمان خود بسیار آیرودینامیک بود و مصرف سوخت 5.9 لیتر در هر صد کیلومتر آن زمانی که ایالات‌متحده وارد دوران افزایش قیمت بنزین می‌شد بسیار چشمگیر بود. پریوس همچنین با برخورداری از پیشرفته‌ترین قوای محرکهٔ آن زمان، در بین خریداران علاقه‌مند به تکنولوژی و شخصیت‌های مهم سیلیکون ولی به یک نماد تبدیل شد و تا زمانی که تسلا مدل S در سال 2012 به بازار آمد این وضعیت را حفظ کرد. نسل سوم پریوس هم که در سال 2010 به بازار آمد، همان داستان نسل دوم را تکرار کرد.

یکی دیگر از خودروسازان بزرگ ژاپنی یعنی هوندا خودروی هیبریدی خود بنام اینسایت را در سال 1999 چند ماه قبل از پریوس در آمریکا عرضه کرد. اینسایت اما یک هاچ‌بک کوچک دونفره و بسیار آیرودینامیک بود و قوای محرکهٔ آن از یک موتور الکتریکی 13 اسب بخاری بین گیربکس و پیشرانهٔ 1 لیتری سه سیلندر تشکیل شده بود. موتور الکتریکی به نیروی پیشرانهٔ بنزینی می‌افزود و انرژی ترمزها را بازیابی می‌کرد اما اینسایت نمی‌توانست صرفاً با استفاده از نیروی برق حرکت کند. هوندا اما این سیستم را در طول دههٔ 2000 تکامل داد و از آن در سیویک هیبریدی که فروش خوبی داشت و نسل دوم اینسایت که به یک هاچ‌بک پنج‌در تبدیل شد استفاده کرد. این اینسایت جدید در همان سالی که نسل سوم پریوس به بازار آمد عرضه شد و مثل رقیب هم‌وطن از دو موتور الکتریکی استفاده می‌کرد اما ترتیبی کاملاً متفاوت با پریوس داشت.

در همین حال، فورد هم در سال 2005 نسخهٔ هیبریدی کراس‌اوور اسکیپ را به بازار فرستاد. هرچند سیستم قوای محرکهٔ این خودرو مشابه تویوتا بود اما فورد بشدت تأکید می‌کرد که خودش آن را توسعه داده است. اسکیپ هیبریدی چیزی را به بازار ارائه کرد که خواهان زیادی داشت یعنی یک شاسی‌بلند هیبریدی چهارچرخ محرک. این خودرو در بازارهایی با آب‌وهوای سرد و برفی بسیار محبوب شد و فورد توانست در همان سال اول تویوتا را مغلوب کند. بااین‌حال، شرکت ژاپنی بی‌کار ننشست و در سال 2006 هایلندر هیبریدی را به بازار فرستاد.

جنرال موتورز در اواخر دهۀ 60 با کانسپت XP-993 قوای محرکۀ هیبریدی را آزمایش کرد اما این خودرو در حد یک کانسپت باقی ماند و جنرال موتورز تمرکز خود را روی پیشرانه‌های وانکل گذاشت. پس از گذشته چند دهه، جنرال موتورز سیستم هیبریدی دوحالته‌ای را برای پیکاپ‌ها و شاسی‌بلندهای فول سایز خود توسعه داد. این سیستم اما که از دو موتور الکتریکی، چند کلاچ، چند گیربکس سیاره‌ای و یک پکیج باطری 2.4 کیلووات ساعتی تشکیل شده بود، به‌طور وحشتناکی پیچیده و گران بود و گفته می‌شد هزینه‌ای 10 هزار دلاری دارد. البته این قوای محرکه بهبود چشمگیری در مصرف سوخت ایجاد می‌کرد و مصرف را از 16.8 به 11.7 لیتر در هر صد کیلومتر کاهش می‌داد اما زمانی که پریوس مصرفی کمتر از نصف این را ارائه می‌کرد، عملکرد سیستم هیبریدی جنرال موتورز خیلی چشمگیر به نظر نمی‌رسید. به همین دلیل، تنها 30 هزار دستگاه خودروی هیبریدی از طریق برندهای شورلت، جی‌ام‌سی و کادیلاک فروخته شد.

کرایسلر نیز نسخه‌ای از این سیستم هیبریدی را در دوج دورانگو و کرایسلر آسپن ارائه کرد اما از این خودروها تنها چند صد دستگاه ساخته شد زیرا آن زمان شرکت در شرف ورشکستگی بود. ب‌ام‌و و مرسدس هم قوای محرکه‌ای هیبریدی را باهم توسعه دادند که فقط برای چند سال در ب‌ام‌و X6 و مرسدس M کلاس استفاده و بعداً همکاری دو شرکت منحل شد.

توسعۀ سیستم هیبریدی دوحالتۀ ناموفق جنرال موتورز به ساخت قوای محرکۀ پلاگین‌هیبریدی شورلت ولت که در سال 2011 معرفی شد کمک کرد. این خودرویی بود که برخلاف هیبریدی‌های قبلی، امکان شارژ باطری‌های آن از طریق منبع برق بیرونی وجود داشت. هرچند ولت که طی دو نسل تا سال 2019 تولید شد بین خریداران محبوبیت داشت اما جنرال موتورز به تولید آن پایان داد تا به توسعۀ خودروهای تمام الکتریکی بپردازد. بااین‌حال، هم‌اکنون خودروهای پلاگین‌هیبریدی زیادی از خود پریوس در نسخۀ پرایم گرفته تا جیپ رانگلر 4xe به بازار عرضه می‌شوند.

این روزها در بسیاری از خودروها می‌توانیم نسخه‌های هیبریدی را ببینیم. تویوتا همچنان پیشروی این بازار است اما این تکنولوژی حالا بجای یک نوع خودرو، به یک نوع قوای محرکه تبدیل شده است. این یعنی خودروهای هیبریدی دیگر از بیرون قابل‌تشخیص نیستند و روزهایی که بلافاصله می‌شد یک خودروی هیبریدی را در جاده تشخیص داد تمام شده است.