ในวิศวกรรมยานยนต์การดัดแปลงรถยนต์ให้เป็นรถยนต์ไฟฟ้าหมายถึง การแทนที่เครื่องยนต์สันดาปภายในและชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องของรถยนต์ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่ เพื่อสร้างรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEV)

การเปลี่ยนรถยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายใน (หรือที่เรียกว่ารถยนต์เผาไหม้) ให้วิ่งด้วยแบตเตอรี่ไฟฟ้ามีเป้าหมายหลักสองประการ ประการแรกคือการกำจัด มลพิษจากท่อไอเสียของรถยนต์ที่มีอยู่แล้วบนท้องถนน เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าไม่ก่อให้เกิดมลพิษโดยตรงใดๆ

ประการที่สองคือการลดปริมาณขยะจำนวนมหาศาลที่เกิดขึ้นเมื่อรถยนต์หมดอายุการใช้งาน – เช่น รถยนต์เก่าหรือรถยนต์ที่เสียหายหนักจากอุบัติเหตุทางถนน ซึ่งมักถูกนำไปทิ้งเป็นเศษเหล็ก กระบวนการนี้ก่อให้เกิดขยะโลหะ พลาสติก และผ้าจำนวนมาก และต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการรีไซเคิลชิ้นส่วนที่ถูกทิ้งให้กลับมาเป็นวัสดุที่มีประโยชน์

ราคาเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่กระตุ้นตลาดการดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าที่กำลังเติบโต ต้นทุนของแบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้าลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และต้นทุนในการดัดแปลงขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงระยะทางการวิ่งและแบตเตอรี่ที่ใช้ในการดัดแปลง บริษัทดัดแปลงรถยนต์แต่ละแห่งไม่ได้มีคุณภาพเท่ากันทั้งหมด

รถยนต์เกือบทุกคันสามารถดัดแปลงเป็นระบบไฟฟ้าได้ หลายคนมักเลือกรถที่มีน้ำหนักเบาและรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ เพื่อให้สามารถวิ่งได้ระยะทางมากที่สุดต่อการชาร์จแบตเตอรี่หนึ่งครั้ง นอกจากนี้ยังต้องมีพื้นที่และความจุที่เพียงพอสำหรับแบตเตอรี่ด้วย

ชุดแบตเตอรี่คือแหล่งพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรี่ที่หาได้ง่ายและราคาไม่แพงที่สุดคือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบเติมน้ำ ถัดมาคือ แบตเตอรี่ AGM (absorption glass mat)แบบปิดผนึก ไม่ต้องบำรุงรักษา ซึ่งมีกำลังไฟสูงกว่าและราคาแพงกว่าเล็กน้อย จากนั้นก็มีแบตเตอรี่ที่หายากกว่า เช่นNi-MHและLi-ionซึ่งหาได้ยากกว่า แต่มีน้ำหนักเบา ใช้งานได้นานกว่า ไม่ต้องบำรุงรักษา และมีราคาแพงกว่ามาก แบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นใหม่กำลังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่น่าสนใจสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าในอนาคตอันใกล้นี้

เครื่องชาร์จที่จ่ายพลังงานกลับคืนสู่แบตเตอรี่ (ซึ่งอาจติดตั้งอยู่ภายในรถหรือที่สถานีชาร์จพิเศษ ณ ตำแหน่งที่กำหนด) ตัวควบคุมพลังงานซึ่งควบคุมการไหลของพลังงานระหว่างแบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้าโดยควบคุมด้วยคันเร่งอิเล็กทรอนิกส์มอเตอร์ไฟฟ้าหนึ่งตัวหรือมากกว่า และอุปกรณ์ยึดทางกลกับระบบ ขับเคลื่อนตัวนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบตเตอรี่ ตัวควบคุม และมอเตอร์ อุปกรณ์เสริมสำหรับจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์เสริม เช่น ระบบเบรกไฟฟ้าและระบบทำความร้อน วงจรควบคุมและอุปกรณ์เพื่อให้สามารถควบคุมและเชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ ได้ อุปกรณ์วัดและควบคุมเฉพาะสำหรับการใช้งานและการบำรุงรักษาการดัดแปลง

โดยทั่วไปแล้ว การแปลงรถยนต์ไฟฟ้าจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 10 อย่าง ได้แก่ ชุดแบตเตอรี่ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ตัวควบคุมมอเตอร์ มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องชาร์จในตัว ตัวแปลง DC-DC คอนแทคเตอร์และกล่องเชื่อมต่อแรงดันสูง คันเร่งแบบ Hall-effect ระบบจัดการความร้อน และชุดสายไฟพร้อมสายเคเบิลแรงดันสูง

การดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าได้เปลี่ยนจากกิจกรรมที่ดำเนินการโดยผู้ที่ชื่นชอบและผู้ที่หลงใหลเท่านั้น มาเป็นอุตสาหกรรมที่เติบโตอย่างรวดเร็ว^{[ 1 ] [ 2 ]} US Electricarเป็นหนึ่งในบริษัทดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าเชิงพาณิชย์แห่งแรก ก่อตั้งขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 เพื่อจำหน่ายรถยนต์ทั่วไปที่ดัดแปลงแล้วในสหรัฐอเมริกาโดยใช้ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ตะกั่วกรด^{[ 3 ] : 247–250 [ 4 ]} Solectriaเป็นอีกหนึ่งผู้ดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าในช่วงแรกที่โดดเด่น โดยนำเสนอForceซึ่งติดตั้งแบตเตอรี่ตะกั่วกรดควบคู่ไปกับรุ่นพรีเมียมที่มีระยะทางวิ่งไกลกว่าโดยใช้แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์^{[ 5 ] : 70}

วิกฤตสภาพภูมิอากาศกระตุ้นให้เกิดการดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งช่วยแก้ปัญหาการขาดแคลนรถยนต์ไฟฟ้าใหม่ และยังเป็นทางเลือกที่ราคาไม่แพงสำหรับหลายๆ คน เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าใหม่ยังคงมีราคาแพงกว่ารถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายใน นอกจากนี้ยังทำให้วงการดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าแยกตัวออกจากการดัดแปลงเฉพาะรถยนต์คลาสสิกและรถยนต์ระดับไฮเอนด์เท่านั้น^{[ 6 ] [ 7 ]}

ณ ต้นปี 2021 ปัจจุบันสามารถแปลงรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน ดีเซล หรือไฮบริด ให้ใช้งานเป็นรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ได้ในราคาประมาณ 6,000 ปอนด์ (8,300 ดอลลาร์สหรัฐ) ^{[ 8 ]}

อุตสาหกรรมได้ทำงานอย่างใกล้ชิดกับหน่วยงานกำกับดูแลในหลายประเทศเพื่อกำหนดโปรโตคอลด้านความปลอดภัยและเพื่อให้แน่ใจว่าการทดสอบการตรวจสอบยานพาหนะประจำปีของรถยนต์ไฟฟ้าจะดำเนินการในลักษณะเดียวกับรถยนต์ไฟฟ้าอื่นๆ^{[ 9 ]}

อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดต่อความสำเร็จในวงกว้างของอุตสาหกรรมการแปลงรถยนต์ไฟฟ้าคือความพร้อมของแบตเตอรี่และมอเตอร์ เนื่องจากผู้ผลิตรถยนต์ไม่กระตือรือร้นที่จะขายเทคโนโลยีของตนเพื่อจุดประสงค์นี้ อย่างไรก็ตาม ชุมชนโอเพนซอร์สได้เติบโตขึ้นควบคู่ไปกับอุตสาหกรรมการแปลงรถยนต์ไฟฟ้า เพื่อให้แบตเตอรี่และมอเตอร์จากผู้ผลิตต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้ เพื่อลดต้นทุนและเอาชนะปัญหาความพร้อมใช้งาน^{[ 10 ]}

เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของช่างเครื่องยนต์ที่ได้รับการฝึกฝนซึ่งสามารถดำเนินการแปลงรถยนต์ไฟฟ้าได้ องค์กรต่างๆ เช่น New Electric Ireland ได้พัฒนาโปรแกรมการฝึกอบรมเพื่อให้ความรู้แก่ช่างเครื่องยนต์และผู้ที่ชื่นชอบในวิธีการแปลง^{[ 11 ] [ 12 ]}

ผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกมักสร้างรถยนต์ไฟฟ้าของตนเองโดยการดัดแปลงรถยนต์ที่ผลิตอยู่แล้วให้สามารถวิ่งได้ด้วยไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว มีอุตสาหกรรมขนาดเล็กที่สนับสนุนการดัดแปลงและการสร้างรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่โดยผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก^{[ 13 ]}มหาวิทยาลัยต่างๆ เช่นมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ยังสร้างรถยนต์ไฟฟ้าหรือรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้าแบบกำหนดเองขึ้นเองตั้งแต่เริ่มต้น

รถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ระยะสั้นสามารถมอบความสะดวกสบาย ประโยชน์ใช้สอย และความรวดเร็วให้กับผู้ที่ชื่นชอบการขับขี่ โดยแลกมาด้วยระยะทางที่สั้นกว่า รถยนต์ไฟฟ้าระยะสั้นอาจสร้างขึ้นโดยใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรดประสิทธิภาพสูง ซึ่งใช้มวลเพียงครึ่งหนึ่งของที่จำเป็นสำหรับ ระยะทาง 100-130 กิโลเมตร (60-80 ไมล์)ผลลัพธ์ที่ได้คือรถยนต์ที่มีระยะทางประมาณ50 กิโลเมตร (30 ไมล์)ซึ่งเมื่อออกแบบด้วยการกระจายน้ำหนักที่เหมาะสม (40/60 ด้านหน้าต่อด้านหลัง) จะไม่จำเป็นต้อง ใช้ พวงมาลัยพาวเวอร์ให้การเร่งความเร็วที่ยอดเยี่ยมในช่วงระยะทางต่ำ และสามารถวิ่งบนทางหลวงได้อย่างถูกกฎหมาย แต่รถยนต์ไฟฟ้าเหล่านี้มีราคาแพงเนื่องจากต้นทุนที่สูงขึ้นสำหรับแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูงเหล่านี้ การติดตั้งเกียร์ธรรมดาจะช่วยให้รถยนต์ไฟฟ้าระยะสั้นมีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานมากกว่ารถยนต์ไฟฟ้าแบบเกียร์เดียวที่พัฒนาโดยผู้ผลิตรายใหญ่ แตกต่างจากรถกอล์ฟดัดแปลงที่ใช้เป็นรถยนต์ไฟฟ้าในละแวกบ้านรถยนต์ไฟฟ้าระยะสั้นสามารถใช้งานได้บนถนนในเขตชานเมืองทั่วไป (ซึ่ง โดยทั่วไปจำกัดความเร็วไว้ที่ 60-80 กม./ชม. หรือ 35-50 ไมล์ต่อชั่วโมง ) และสามารถวิ่งตามการจราจรทั่วไปบนถนนเหล่านั้น รวมถึงช่วงทางขึ้นลงทางด่วนที่มี "เลนช้า" สั้นๆ ซึ่งพบได้ทั่วไปในเขตชานเมือง    

เนื่องจากเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนเชื้อเพลิงเรื้อรังในฉนวนกาซาวิศวกรไฟฟ้าชาวปาเลสไตน์ Waseem Othman al-Khozendar จึงคิดค้นวิธีแปลงรถยนต์ของเขาให้วิ่งด้วยแบตเตอรี่ไฟฟ้า 32 ก้อนในปี 2008 ตามที่ al-Khozendar กล่าว แบตเตอรี่สามารถชาร์จด้วย ไฟฟ้ามูลค่า 2 ดอลลาร์สหรัฐเพื่อขับได้ไกล180–240 กิโลเมตร (110–150 ไมล์)หลังจากชาร์จเจ็ดชั่วโมง รถยนต์ควรจะสามารถวิ่งได้ด้วยความเร็วสูงสุด100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (60ไมล์ต่อชั่วโมง) ^{[ 14 ] [ 15 ]}    

ในปี 2551 ผู้ผลิตชาวจีนหลายรายเริ่มวางจำหน่ายลิเธียมไอรอนฟอสเฟต ( LiFePO₄) ) แบตเตอรี่เหล่านี้จำหน่ายโดยตรงให้กับผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกและร้านดัดแปลงรถยนต์ แบตเตอรี่เหล่านี้มีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักทำให้การดัดแปลงรถยนต์สามารถวิ่งได้ประมาณ120–240กม. (75–150ไมล์)ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง ราคาค่อยๆ ลดลงจนเหลือประมาณ350 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในช่วงกลางปี ​​2552 เช่นเดียวกับLiFePO4  เซลล์นี้มีอายุการใช้งาน 3,000 รอบการใช้งาน ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดทั่วไปที่มีอายุการใช้งานเพียง 300 รอบการใช้งาน เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ LiFePO4 แล้ว อายุการใช้งานของแบตเตอรี่LiFePO4เซลล์ใช้งานได้ประมาณ 10 ปีLiFePO4เซลล์ต้องการระบบจัดการและชาร์จแบตเตอรี่ที่มีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

เซลล์แสงอาทิตย์บนรถสามารถใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าได้^{[ 16 ] [ 17 ]}พลังงานที่สร้างโดยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนรถมีน้อย ซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบอื่นๆ ในระบบจะต้องมีความพิเศษเพื่อชดเชยสิ่งนี้

กระบวนการแปลงเริ่มต้นด้วยการเลือกรถยนต์ต้นแบบ ซึ่งอาจใช้เชื้อเพลิง (เบนซิน ดีเซล หรือไฮบริด) จากนั้นจึงถอดเครื่องยนต์ ถังน้ำมัน และเกียร์ออก แล้วแทนที่ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

หากรถต้นแบบเป็นรถไฮบริด เพลาขับก็สามารถเก็บไว้ได้เช่นกัน เนื่องจากได้รับการออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าและระบบส่งกำลังอยู่แล้ว โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ที่ใช้ในการแปลงรถยนต์ไฟฟ้ามักจะนำกลับมาใช้ใหม่จากรถยนต์ไฟฟ้าใหม่ที่ประสบอุบัติเหตุทางจราจร^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}ในยุโรป น้ำหนักรถเปล่าของรถต้นแบบจะต้องคงไว้เท่าเดิมหลังจากแปลงเสร็จแล้ว

เมื่อดัดแปลงรถเสร็จแล้ว จะต้องได้รับการตรวจสอบโดยวิศวกรด้านความปลอดภัยยานยนต์ก่อนจึงจะสามารถนำออกใช้งานบนท้องถนนได้

ในบางประเทศ ผู้ใช้สามารถเลือกซื้อรถยนต์ที่ดัดแปลงแล้วรุ่นใดก็ได้จากตัวแทนจำหน่ายรถยนต์โดยจ่ายเฉพาะค่าแบตเตอรี่และมอเตอร์เท่านั้น ไม่ต้องเสียค่าติดตั้ง (เรียกว่าการดัดแปลงล่วงหน้าหรือการดัดแปลงก่อนหน้า) ^{[ 24 ]}

อุตสาหกรรมการดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าได้เติบโตขึ้นจนรวมถึงอู่ซ่อม รถ ดัดแปลง^{[ 25 ]}ชุดอุปกรณ์หลังการขาย^{[ 26 ]}และชิ้นส่วนรถยนต์^{[ 27 ] [ 28 ]}บางบริษัทมุ่งเน้นเฉพาะรถยนต์คลาสสิก บางรุ่น (เช่นVW Beetle , Rolls-Royce, Jaguar, Citroën H Vanเป็นต้น) ^{[ 29 ] [ 30 ]}

ผลงานของบริษัทเหล่านี้ได้รับการเน้นย้ำโดยสิ่งพิมพ์ต่างๆ รวมถึงAutocar ^{[ 8 ]} Fully Charged [ ^{31 ] และ} Auto Express ^{[ 32 ]}เนื่องจากราคาลดลงและความต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับการแปลงที่ราคาไม่แพงควบคู่ไปกับตัวเลือกระดับไฮเอนด์

• อะไหล่ทดแทน (ยานยนต์)
• แคลคาร์ส
• การดัดแปลงเป็นรถนอน
• รถยนต์ไฟฟ้า
• อิเล็กโตรโมด
• การเปลี่ยนเครื่องยนต์
• การปรับแต่งสีเขียว
• ชุดประกอบรถยนต์
• วัฒนธรรมการสร้างสรรค์
• รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริด (PHEV)
• เครื่องร่อนยานพาหนะ