Jenis-Jenis Mobil Listrik dan Mekanisme Kerjanya

 

Ayo Kenali Mobil listrik: Masa Depan Indah Transportasi Tanpa Emisi

Ditengah meningkatnya kekhawatiran global akan perubahan iklim dan polusi udara, mobil listrik menjadi semakin popular dan mendapatkan perhatian lebih sebagai alternatif transportasi yang lebih ramah lingkungan jika dibandingkan dengan kendaraan konvensional. Kemajuan teknologi yang semakin pesat, menjadikan mobil listrik tidak hanya sebagai kendaraan yang ramah lingkungan, namun menjadi sebuah symbol inovasi teknologi dan efisiensi energi yang semakin canggih. Dengan banyaknya model yang bermunculan, mobil listrik menjadi lebih luas jangkauannya untuk dapat dimiliki oleh masyarakat dari berbagai kalangan. Tapi apa sebenarnya yang membuat mobil listrik begitu menarik? Dalam artikel ini, kita akan mendalami tentang mobil listrik, mulai dari bagaimana cara kerjanya, kelebihan, dan kekurangannya, serta tren apa saja yang akan melibatkan mobil listrik dimasa yang akan datang.

Apa itu Mobil Listrik?

Mobil listrik dapat diartikan sebagai sebuah kendaraan yang menggunakan motor listrik sebagai penggeraknya dan mendapatkan daya dari sebuah baterai listrik yang dapat diisi ulang. Mobil listrik tidak menghasilkan emisi gas buang seperti mobil bensin ataupun diesel dikarenakan pada mobil listrik tidak terjadi pembakaran. Mobil listrik dan mobil konvensional mempunyai perbedaan utama yaitu pada proses pengisian energinya. Mobil konvensional menggunakan bahan bakar minyak sebagai sumber energinya dan harus mengisinya pada stasiun pengisian bahan bakar, sedangkan mobil listrik harus melakukan pengisian baterai di stasiun pengisian khusus.

Secara umum, terdapat beberapa jenis mobil listrik yang mempunyai ciri khasnya masing-masing. Ayo kita simak lebih dekat!

Jenis-Jenis Mobil Listrik

1.  Battery Electric Vehicle (BEV)

            Image Credit: nissan.co.id 

Mobil jenis ini digerakan sepenuhnya oleh motor listrik yang mendapatkan energi dari baterai yang mampu dilakukan pengisian ulang. Pada BEV, tidak menggunakan mesin berjenis pembakaran sama sekali, namun hanya terdapat beberapa komponen seperti baterai, motor listrik, dan sistem pengendali elektronik yang membantu mengatur daya yang masuk ke motor listrik. Contoh mobil BEV: Tesla Model 3, Nissan Leaf, Chevrolet Bolt EV, BMW i4, Audi e-tron.

Cara Kerja Battery Electric Vehicle (BEV)

a.    Baterai

Baterai berfungsi untuk menyimpan energi listrik yang nantinya digunakan sebagai sumber energi utama bagi kendaraan.

b.    Motor Listrik

Motor listrik mengubah energi listrik menjadi sebuah Gerakan yang natinya digunakan untuk menggerakan roda mobil.

c.    Inverter

Inverter digunakan untuk mengubah arus DC menjadi AC dikarenakan energi listrik yang tersimpan didalam baterai listrik mempunyai konfigurasi DC.

d.    Pengisian Baterai

Jika energi listrik pada baterai mulai habis, baterai dapat dilakukan pengisian ulang dengan cara menghubungkannya ke sumber listrik (rumah tangga atau stasiun pengisian). 

Kelebihan Battery Electric Vehicle (BEV)

a.    Ramah lingkungan

b.    Biaya operasional yang lebih rendah

c.    Performa dan akselerasi yang baik

d.    Tidak bergantung pada bahan bakar fosil

Kekurangan Battery Electric Vehicle (BEV)

a.    Jarak tempuh terbatas

b.    Waktu pengisian yang lebih lama

c.    Harga awal yang tinggi

d.    Terbatasnya infrastruktur pengisian

2.  Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

Image Credit: www.leetoyota.com

Mobil jenis ini menggabungkan teknologi mesin pembakaran dalam dengan motor listrik yang mendapatkan sumber dari baterai yang dapat diisi ulang. PHEV mempunyai dua sumber tenaga yang berasal dari mesin bensin ataupun diesel dan motor listrik. Konsep ini dapt membuat kendaraan beroperasi dengan dua sumber dan memberikan fleksibilitas yang lebih baik dari kendaraan listrik yang hanya mempunyai satu sumber tenaga saja. Contoh mobil: Mitsubishi Outlander PHEV, Toyota Prius Prime, BMW 330e, Volvo XC90 T8, Ford Escape Plug-In Hybrid.

Cara Kerja Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

a.    Motor listrik dan baterai

Ketika baterai terisi penuh, motor listrik dapat menggerakkan mobil untuk jarak tertentu tanpa menggunakan bahan bakar. Jarak yang dapat ditempuh dengan motor listrik ini bervariasi, tetapi umumnya antara 30 hingga 60 kilometer (tergantung pada kapasitas baterai).

b.    Mesin pembakaran dalam

Mesin ini akan bekerja jika pengemudi membutuhkan tenaga lebih atu jika baterai habis. Mesin akan menggerakan roda dan akan mengisi ulang baterai dengan sistem regenerative braking.

c.    Kombinasi tenaga

PHEV dapat beralih sumber tenaga secara otomatis dengan tujuan untuk efisiensi bahan bakar dan mengurangi emisi.

        Kelebihan Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

a.    Fleksibilitas Sumber Tenaga

b.    Efisiensi Energi

c.    Jarak tempuh yang lebih jauh

        Kekurangan Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

a.    Kompleksitas Sistem

b.    Menghasilkan emisi gas buang

c.    Pemeliharaan yang lebih rumit

3.  Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)

Image Credit: www.toyotaofstockton.com

Mobil ini memanfaatkan sel bahan bakar hidrogen untuk menghasilkan listrik yang menggerakkan motor listrik disebut sebagai Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV). Berbeda dengan Battery Electric Vehicle (BEV) yang mengandalkan baterai sebagai sumber energi, FCEV menggunakan hidrogen yang disimpan dalam tangki kendaraan. Hidrogen tersebut kemudian mengalami reaksi kimia di dalam sel bahan bakar untuk menghasilkan energi listrik yang menggerakkan motor listrik. Contoh mobil: Toyota Mirai, Hyundai Nexo, Honda Clarity Fuel Cell, Mercedes-Benz GLC F-CELL, BMW i Hydrogen NEXT.

Cara Kerja Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)

a.    Pengisian Hidrogen

FCEV dilengkapi dengan tangki hidrogen bertekanan tinggi yang menyimpan gas hidrogen. Proses pengisian hidrogen pada FCEV serupa dengan pengisian bahan bakar pada kendaraan biasa, namun prosesnya jauh lebih cepat dan hanya memerlukan waktu beberapa menit untuk mengisi ulang tangki hidrogen.

b.    Proses Bahan Bakar

Di dalam sel bahan bakar, hidrogen yang ada di dalam tangki bereaksi dengan oksigen dari udara dalam proses reaksi elektrokimia. Hasil dari reaksi ini adalah listrik, air, dan panas. Listrik yang dihasilkan kemudian digunakan untuk menggerakkan motor listrik yang akan menggerakkan kendaraan.

c.    Motor Listrik

Seperti pada Battery Electric Vehicle (BEV), motor listrik pada FCEV digunakan untuk menggerakkan roda kendaraan dengan memanfaatkan listrik yang dihasilkan oleh sel bahan bakar. FCEV tidak memerlukan mesin pembakaran internal seperti pada kendaraan konvensional, yang menjadikannya lebih efisien dan lebih bersih.

d.    Penyimpanan Energi dan Regenerasi

FCEV tidak memerlukan baterai besar untuk menyimpan energi, seperti yang digunakan pada BEV. Namun, beberapa FCEV dilengkapi dengan baterai kecil untuk membantu menstabilkan aliran energi dan mendukung proses regenerasi energi saat pengereman, yang memungkinkan pengisian ulang energi yang terbuang kembali ke dalam sistem kendaraan.

        Kelebihan Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)

a.    Pengisian Hidrogen Cepat

b.    Tidak menghasilkan emisi gas buang

c.    Jarak tempuh yang jauh

d.    Beban dan kapasitas muatan yang baik

        Kekurangan Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)

a.    Infrastruktur Pengisian Terbatas

b.    Biaya Produksi yang Tinggi

c.    Keterbatasan sumber hidrogen

Komponen Mobil Listrik

1.    Motor Listrik

Motor listrik adalah komponen utama yang menggerakkan roda mobil listrik. Motor ini bekerja dengan mengubah energi listrik yang disimpan dalam baterai menjadi energi mekanik untuk menggerakkan kendaraan.

2.    Baterai

Baterai menyimpan energi listrik yang digunakan untuk menggerakkan motor listrik. Baterai pada mobil listrik biasanya berbentuk baterai lithium-ion yang memiliki kapasitas tinggi untuk menyimpan energi dalam jumlah besar.

3.    Inverter

Inverter mengubah arus searah (DC) yang disediakan oleh baterai menjadi arus bolak-balik (AC) yang diperlukan untuk motor listrik.

4.    Sistem Manajemen Baterai (Battery Management System/BMS)

BMS bertugas untuk memantau dan mengelola kondisi baterai, termasuk keseimbangan sel, suhu, dan kesehatan baterai. BMS juga memastikan baterai tidak terlalu terisi atau terlalu habis, yang dapat memperpanjang umur baterai.

5.    Transmisi

Mobil listrik seringkali tidak memerlukan transmisi dengan banyak gigi seperti kendaraan dengan mesin pembakaran internal, karena motor listrik dapat memberikan torsi secara langsung. Namun, beberapa mobil listrik menggunakan transmisi satu gigi untuk mentransfer tenaga dari motor ke roda dengan lebih efisien.

6.    Elektronik Pengendali Daya

Komponen ini mengatur aliran energi dari baterai ke motor listrik dan komponen lainnya dalam mobil. Sistem ini mengoptimalkan penggunaan energi agar mobil dapat berjalan lebih efisien, termasuk dalam mengatur torsi yang diberikan pada motor.

Tren Masa Depan Mobil Listrik

a.    Perluasan Infrastruktur Pengisian

Pemerintah dan perusahaan swasta semakin giat membangun dan memperluas jaringan stasiun pengisian untuk memudahkan pemilik mobil listrik dalam mengisi daya, baik di rumah maupun di area publik, memastikan kenyamanan pengguna.

b.    Inovasi dalam Teknologi Baterai

Perkembangan teknologi baterai, termasuk baterai solid-state yang lebih efisien, lebih aman, dan memiliki kapasitas lebih tinggi, akan membuat mobil listrik semakin praktis dengan jangkauan lebih jauh, pengisian yang lebih cepat, serta biaya yang lebih terjangkau.

c.    Mobil listrik untuk berbagai segmentasi

Saat ini, sebagian besar mobil listrik berada di segmen premium, seperti yang ditawarkan oleh Tesla. Namun, ke depan, lebih banyak produsen otomotif akan menghadirkan kendaraan listrik di berbagai segmen pasar, termasuk mobil keluarga dan kendaraan komersial, menjadikan mobil listrik lebih terjangkau dan terjangkau untuk berbagai kalangan.

d.    Kendaraan otonom dan listrik

Kendaraan listrik kemungkinan besar akan terintegrasi dengan teknologi kendaraan otonom (self-driving). Banyak perusahaan otomotif dan teknologi bekerja sama untuk menciptakan mobil listrik yang dapat mengemudi sendiri, dengan tujuan untuk mengurangi kecelakaan, meningkatkan efisiensi energi, serta memberikan pengalaman berkendara yang lebih nyaman dan aman. 

Kesimpulan

Mobil listrik merupakan solusi masa depan bagi kendaraan yang ramah lingkungan, efisien, dan penuh dengan inovasi. Seiring dengan kemajuan teknologi dan penyempurnaan infrastruktur pengisian, kendaraan listrik akan semakin menjadi pilihan utama bagi konsumen yang menginginkan alternatif transportasi yang lebih hijau dan hemat biaya. Walaupun masih ada tantangan, seperti harga yang relatif tinggi dan keterbatasan jaringan pengisian, keuntungan dari mobil listrik yang bebas emisi dan biaya operasional yang lebih rendah akan mendorong adopsinya semakin luas di masa depan.