تاریخچه و انقلاب موتورسیکلت های برقی

علاقه به موتور برقی روز به روز در حال افزایش است؛ وسایلی تمیز، بی‌صدا و بدون نیاز به نگهداری که لذت و آزادی موتورسیکلت‌های بنزینی را ارائه می‌دهند، بدون اینکه مجبور باشید هزینه‌های سوخت و تعمیر و نگهداری بپردازید. پس چرا هنوز خبری از موتورسیکلت‌های برقی سنگین‌وزن نیست؟ برای پاسخ به این سوال، باید کمی با تاریخچه و فناوری پشت این ماشین‌ها آشنا شویم؛ ماشین‌هایی که بالاخره روزی به آینده دنیای موتورسیکلت تبدیل خواهند شد.

 آغاز موتورهای برقی

نه، بنجامین فرانکلین مخترع یا کاشف برق نبود! در واقع، باستان‌شناسان بر این باورند که حتی ایرانیان و رومیان باستان هم شاید باتری‌هایی داشته‌اند، احتمالاً برای آبکاری با برق. ولی جز به عنوان یک سرگرمی یا حقه جالب در مهمانی ها، تا دهه ۱۷۴۰ کسی نتوانسته بود با واکنش الکتروشیمیایی یک میدان مغناطیسی تولید کند که باعث چرخش یا حرکت یک مکانیزم شود.
جالب بود، اما تقریباً یک قرن دیگر طول کشید تا چیزی شبیه موتور الکتریکی بتواند مدل‌های ابتدایی ، گاری‌هایی را به حرکت درآورد که (خیلی آرام) قادر به حمل یک مسافر انسان بودند.

ورود موتور DC ، قابل‌اعتماد و قدرتمند در اواخر دهه ۱۸۸۰، حمل‌ونقل را برای همیشه دگرگون کرد؛ دیگر نیازی به پیاده‌روی یا پا گذاشتن در فضولات اسب نبود. ترامواها، قطارها و اتومبیل‌های برقی به سرعت به بخش جدایی‌ناپذیری از شهرها تبدیل شدند، همراه با دوچرخه‌های ایمن مدرن و... هی! تو هم به همون چیزی فکر می‌کنی که من فکر می‌کنم؟

خب، چند مخترع هم به همین فکر افتادند و در دهه ۱۸۹۰ دست‌کم سه نفر برای دوچرخه‌های برقی ثبت اختراع کردند. این موضوع باعث شد ایده‌ی موتورسیکلت برقی به شکل جدی مطرح شود. و پس از یک قرن توسعه، امروزه هر موتورسوار عاشق سرعتی، یک موتورسیکلت برقی ارزان، قابل‌دسترس و پرفورمنس بالا در گاراژ خودش دارد.

یا نه، اصلاً این‌طور نشد! درست مثل خودروها، در اوایل قرن بیستم، یک رقابت سه‌جانبه بین بنزین ارزان و پرانرژی، بخار قدرتمند ولی دست‌وپاگیر، و برق ساده و پاک به‌عنوان منبع اصلی قدرت شکل گرفت. و درست مثل دنیای خودروها، بنزین برنده میدان شد: سوخت‌گیری آسان و نسبت قدرت به وزن بسیار مناسب موتورهای بنزینی ، به‌ویژه بعد از پیشرفت‌های چشمگیر فناوری موتورها در دوران جنگ جهانی اول ، رقبایش را به کلی از میدان خارج کرد.

حتی وقتی دنیا با ایستگاه‌های سوخت‌گیری و هزاران مایل جاده آسفالته، با آغوش باز پذیرای خودروها و موتورسیکلت‌های بنزینی شد ، مثل موتورسوارهای Goldwing که عاشق صبحانه‌های سلف‌سرویس هستند ، باز هم برخی کاربردهای محدود برای موتورسیکلت‌های برقی باقی ماند.
برای مثال، اسکوتر ایستاده و ارزان‌قیمت Autoped که پس از جنگ جهانی اول تب‌وتاب زیادی در حمل‌ونقل شخصی ایجاد کرد، توسط شرکت باتری‌سازی Eveready در نسخه‌ای برقی هم عرضه شد، اما فروش آن در برابر مدل بنزینی دو زمانه‌اش که سریع‌تر و سرزنده‌تر بود، بسیار کمتر بود.

شاید شناخته‌شده‌ترین موتورسیکلت برقی تولیدشده در آن دوران، مدل Socovel باشد که در دوران اشغال بلژیک توسط آلمان‌ها در جنگ جهانی دوم ساخته شد. این موتورسیکلت با باتری‌های سنگین سرب-اسید، بردی در حدود ۳۰ مایل و حداکثر سرعت ناامیدکننده‌ای در حدود ۲۰ مایل در ساعت (شاید!) داشت ، اما در زمانی که بنزین به‌هیچ‌وجه پیدا نمی‌شد، همین وسیله بهتر از پیاده‌روی بود. با این حال، به‌محض پایان جنگ، تقاضا برای آن هم به‌شکلی کاملاً قابل پیش‌بینی ناپدید شد.

تحریم‌های نفتی کشورهای عربی در دهه ۱۹۷۰ دوباره علاقه به موتورسیکلت‌های برقی را برانگیخت. در آن دوران مدل‌های کوچک زیادی از مینی‌بایک‌های برقی با باتری‌های دیپ‌سایکل ساخته شد.
«مایک کوربین» (Mike Corbin) که سازنده موتورهای کاستوم (chopper) بود، حدود سال ۱۹۷۰ یک موتورسیکلت شهری به نام City Bike ساخت. این موتورسیکلت با طراحی شیک بدنه کوربین، بسیار سریع به نظر می‌رسید، اما در عمل فقط به سرعت ۳۰ مایل در ساعت می‌رسید و بردی حدود ۴۰ مایل داشت. با این حال، احتمالاً اولین موتورسیکلت تولیدی برقی (تقریباً قانونی) در خیابان‌های آمریکا بود.

برای حفظ اعتبار «یاغی‌گونه» خود در دنیای موتورهای کاستوم، کوربین یک مدل رکوردشکن طراحی کرد تا در مسابقات سرعت Bonneville شرکت کند ، این موتور مجهز به باتری‌های نقره-روی پیشرفته (برای سال ۱۹۷۳) و دو موتور استارتر جت نیروی دریایی بود. این موتورسیکلت توانست به رکورد سرعت ۱۶۵ مایل در ساعت برسد (و کوربین مدعی است در یک تست غیررسمی به بیش از ۲۰۰ مایل هم رسیده بود)، رکوردی که تا سال ۲۰۱۲ پابرجا ماند.
او به وب‌سایت The Vintagent گفته بود که برای شارژ این موتور مجبور شده مستقیماً از دکل برق فشار قوی کنار هتلش استفاده کند و با کابل‌های جامپر آن را شارژ کند ، چون ایستگاه‌هایی مثل EVGo هنوز دهه‌ها با واقعیت فاصله داشتند.

اوج عملکرد موتورسیکلت‌های برقی با باتری سرب-اسید، مدل EMB Electra بود. شرکت سازنده آن در سانتا روزا، کالیفرنیا بین سال‌های ۱۹۹۶ تا ۱۹۹۹ حدود ۱۰۰ عدد از آن را تولید کرد. این موتورسیکلت از نظر قیمت تا حدودی با مدل‌های بنزینی رقابت می‌کرد، حداکثر سرعتش به ۵۱ مایل در ساعت می‌رسید و بردی در حدود ۳۰ مایل داشت.
ترمز احیاگر (regenerative braking) و زمان شارژ ۴ ساعته از ویژگی‌هایی بودند که سال‌ها جلوتر از زمان خود بودند ، اما این موتورسیکلت همچنان برای بازار آن زمان، بسیار کند و گران بود تا بتواند موفقیتی واقعی کسب کند.

رکورد سرعت کوربین به‌خوبی نشان داد که اگر فناوری مناسب در دسترس باشد، موتورسیکلت‌های برقی می‌توانند با مدل‌های بنزینی رقابت کنند. خوشبختانه، ناسا وارد عمل شد؛ این سازمان، تحقیقات گسترده‌ای را روی سامانه‌های تأمین انرژی غیرسوزشی برای کاربردهای هوافضا انجام داد.
باتری‌های نیکل-هیدرید فلز و بعدها لیتیوم-یونی، که چگالی انرژی آن‌ها چند برابر باتری‌های دیپ سایکل بود، رؤیای ساخت موتورسیکلتی برقی با برد بالا و سرعت زیاد را ممکن ، هرچند هنوز نه کاملا مقرون‌به‌صرفه ، ساختند؛ چرا که آن زمان چنین فناوری‌هایی فقط در اختیار ارتش، فضانوردان و محققان بود.

این شرایط وقتی تغییر کرد که لپ‌تاپ‌ها وارد بازار شدند. تقاضای عظیم برای باتری‌های لیتیوم-یونی، باعث کاهش قیمت تمام‌شده و صرفه‌جویی مقیاسی شد، و این یعنی حالا افراد باهوش می‌توانستند با کنار هم قرار دادن تعداد زیادی از این باتری‌ها، ظرفیت ذخیره‌سازی بالا و گشتاور در لحظه ایجاد کنند.
شاید شرکت فرانسوی Peugeot اولین شرکتی بود که با مدل Scoot'Elec در سال ۱۹۹۵ وارد بازار شد؛ مدلی که از باتری‌های نیکل-کادمیم استفاده می‌کرد و در اوایل دهه ۲۰۰۰ نسخه‌های لیتیوم-یونی آن نیز عرضه شد.
و در نهایت، Tesla Roadster در سال ۲۰۰۶ ، هرچند فقط یک خودرو بود ، نشان داد آینده‌ای با خودروهای برقی پرفورمنس‌بالا و با برد طولانی، کاملاً ممکن است.

موتورسیکلت‌های برقی مدرن: امیدی تازه

آغاز دوران مدرن موتورسیکلت‌های برقی احتمالاً به سال ۲۰۰۹ برمی‌گردد. در این سال، دو مدل یعنی Zero S و Brammo Enertia وارد بازار شدند؛ هر دو به‌صورت تولید انبوه، دارای مجوز تردد در خیابان و در دسترس عموم بودند.

مدل Zero که بر پایه یک موتوکراس برقی طراحی شده بود، ظاهری مشابه موتورسیکلت‌های بیابانی داشت و سرعت نهایی آن به ۷۰ مایل در ساعت می‌رسید، در حالی که برد آن فقط ۵۰ مایل بود (آن هم در صورتی که با سرعت کمتر از ۲۰ مایل حرکت می‌کرد).
در مقابل، Brammo محصولی بسیار شکیل‌تر و حرفه‌ای‌تر بود و با قیمت ۷,۹۹۵ دلار، هزار دلار ارزان‌تر از Zero به فروش می‌رسید. این مدل حداکثر سرعتی ۶۰ مایلی و بردی حدود ۳۰ مایل داشت، اما مزیت بزرگ آن این بود که در فروشگاه‌های زنجیره‌ای Best Buy به فروش می‌رسید و در معرض دید میلیون‌ها مشتری قرار می‌گرفت.
با این حال، متأسفانه موفقیت زیادی کسب نکرد.

در طول دهه دوم قرن بیست‌ویکم، موتورسیکلت‌های برقی پیشرفت‌های زیادی داشتند، اما همچنان موفقیت گسترده‌ای برای آن‌ها رقم نخورد.
تا سال ۲۰۲۰، شرکت Brammo از صحنه رقابت خارج شده بود و چند استارتاپ دیگر مانند Alta و Mission Motors نیز به همین سرنوشت دچار شدند.
اما شرکت Harley-Davidson  مشهورترین برند موتورسیکلت‌های سنگین‌وزن  با مدل LiveWire وارد میدان شد. این موتور برقی با صدایی خاص و شبیه توربین طراحی شده بود که جایگزین غرشش معروف هارلی شده بود.

شرکت ایتالیایی Energica هم یک موتورسیکلت اسپرت پرفورمنس بالا تولید کرده که حداکثر سرعتش به ۱۵۰ مایل در ساعت می‌رسد و بردی بیش از ۱۰۰ مایل دارد.
مدل Zero SR نیز نسبت به نسخه خام و ابتدایی سال ۲۰۱۰، بسیار پیشرفته‌تر شده بود: در سال ۲۰۲۰ این مدل بردی نزدیک به ۲۰۰ مایل در رانندگی شهری داشت و قیمتش (با در نظر گرفتن تورم) خیلی افزایش نیافته بود.

با این حال، همچنان تعداد بسیار کمی از موتورسیکلت‌های برقی در مقایسه با مدل‌های بنزینی فروخته می‌شوند.

در ایالات متحده، فقط نیمی از بازار موتورسیکلت‌ها به مدل‌های مجاز برای خیابان تعلق دارد. در مقابل، موتورسیکلت‌های برقی آفرود (خارج جاده‌ای) به شدت محبوب شده‌اند.
همچنین مدل‌های برقی کوچک  تمیز، بی‌صدا و آسان برای رانندگی  گزینه‌ای عالی برای شروع موتورسواری کودکان هستند.
در بخش تریال (Trial) که در آن قدرت قابل کنترل و مرکز ثقل پایین از سرعت بالا یا برد زیاد مهم‌تر است، چندین شرکت اروپایی از جمله GasGas، Beta و Oset موتورسیکلت‌های برقی تولید کرده‌اند.

و اگر نگاهی به آسیا بیندازیم، باید گفت اگر هر وسیله‌ای با موتور برقی و چرخ را "موتورسیکلت برقی" حساب کنیم، این بازار در سطح جهانی هم‌اکنون یکی از بازیگران جدی صنعت موتورسیکلت است.

آینده؟

موتورسیکلت‌های برقی از زمانی که موتورسواران با مدل‌های Socovel به‌سختی در خیابان‌های بلژیک حرکت می‌کردند، پیشرفت‌های فوق‌العاده‌ای داشته‌اند  اما با تأسف باید گفت که هنوز فاصله زیادی با جایگزینی کامل موتورهای بنزینی دارند.
این موضوع شاید کمی عجیب به‌نظر برسد، به‌ویژه با موفقیت‌هایی که شرکت‌هایی مانند تسلا و سایر تولیدکنندگان خودروهای برقی کسب کرده‌اند. با این حال، سه عامل مهم  آیرودینامیک، وزن و هزینه  مانع اصلی تسلط موتورسیکلت‌های برقی در بخش‌های سنگین‌وزن و برد بلند هستند.

بیشتر موتورسواران در آمریکا و اروپا انتظار دارند که موتورسیکلتشان حداقل ۲۰۰ مایل برد داشته باشد، زمان شارژش مشابه پر کردن باک بنزین باشد، و قیمتی مشابه با یک موتورسیکلت بنزینی با عملکرد مشابه داشته باشد.

اما این انتظاری بزرگ است. چراکه در موتورسیکلت، بدن راکب مانند یک بادبان بزرگ عمل می‌کند و ضریب مقاومت در برابر هوا (drag) را حتی از کامیون‌های تریلی هم بدتر می‌کند. برخلاف خودروها، طراحی آیرودینامیک موردنیاز برای افزایش برد، از نظر ظاهری برای بیشتر موتورسوارها عجیب و غیرقابل قبول خواهد بود.
از طرف دیگر، در حالی که باتری‌های ۸۰۰ پوندی تسلا مدل ۳ باعث نمی‌شوند این خودرو خیلی سنگین‌تر از سدان‌های معمولی باشد، موتورسیکلتی با ۳۰۰ تا ۴۰۰ پوند باتری بسیار سنگین و دشوار برای کنترل خواهد بود. چنین موتوری فقط برای موتورسواران اهل سفرهای طولانی جذاب خواهد بود  گروهی که در حال کاهش است.
مگر اینکه یک جهش بزرگ فناورانه  مثلاً باتری‌های حالت‌جامد (solid-state)  اتفاق بیفتد، دستیابی به موتورسیکلتی برقی با برد زیاد، قیمت مناسب و عملکرد رقابتی، هنوز چند سالی با ما فاصله دارد.

اگر وزن و سرعت موتورسیکلت را زیر ۵۰ یا ۶۰ مایل در ساعت نگه‌دارید، مشکل آیرودینامیک به‌کلی حذف می‌شود. این یعنی یک موتورسیکلت کوچک و سبک می‌تواند با باتری بسیار کوچکتر، بردی مناسب برای رفت‌وآمدهای شهری داشته باشد.
نتیجه؟ یک موتورسیکلت سبک‌تر و ارزان‌تر؛ چیزی شبیه به یک دوچرخه یا موتورسیکلت برقی قدرتمند  نه الزاماً یک موتور بزرگ کلاسیک.

هر کسی که اخیراً در شهرهای بزرگ قدم زده باشد، حتماً با «راه‌حل‌های e-mobility» (تحرک برقی) برخورد کرده: از دوچرخه‌های برقی گرفته تا اسکوترها و مدل‌های ایستاده‌ای مثل Autoped قدیمی.
برخی از دوچرخه‌های برقی که قیمتی زیر ۳,۰۰۰ دلار دارند  یعنی کمتر از یک اسکوتر بنزینی متوسط  می‌توانند به سرعت ۵۰ مایل برسند و بردی بیش از ۴۵ مایل داشته باشند. و به‌دلیل قوانین مبهم و اجرای ضعیف مقررات مربوط به دوچرخه‌ها، استفاده از آن‌ها برای تقریباً همه آزاد است.

هر روز افراد بیشتری درمی‌یابند که دوچرخه‌های برقی روشی ارزان، راحت و سرگرم‌کننده برای تردد در شهر  حتی شهری شیب‌دار مانند سان‌فرانسیسکو  هستند.

این محبوبیت عظیم وسایل برقی سبک احتمالاً همان مسیری‌ست که موتورسیکلت‌های برقی از طریق آن بر بازار تسلط خواهند یافت ، از پایین به بالا. یعنی اول افراد را با تجربه لذت‌بخش موتورسواری دوچرخ آشنا می‌کنند، و سپس با افزایش تجربه و پیشرفت فناوری، موتورسیکلت‌های بزرگ‌تر و قدرتمندتری به آن‌ها عرضه می‌شود.