既熟悉又陌生的伙伴,電動汽車一路是這么走來的
電動汽車發明至今已有百余年歷史,而如今勢頭不減當年。不管是混合電力車,插電式混合動力車,還是全電力汽車,人們的需求隨著價格的下跌越來越高。
要知道電動汽車的歷史是要早于燃油車,作為一個既熟悉又陌生的伙伴,大多數人對它的歷史知之甚少。而美國作為汽車大國,不論是在技術革新上還是在政策引導上都起到了舉足輕重的作用。
一、電動車的誕生
事實上電動車的誕生很難歸功于一個發明者或一個國家,可以肯定的是它來自電池到電機一系列的突破。
比如雖然電磁物理之父—尼古拉·特斯拉(塞爾維亞裔美籍)為早期的電動汽車作出了巨大貢獻,但我們很難給他再冠以“電動汽車之父”之名,因為從狹義說,他并沒有自己推出過汽車產品。
聚集了洪荒之力后,1830年到1900年之間,匈牙利、美國、荷蘭、英國、法國、奧地利和德國,都有人曾制造出電動汽車。但直到19世紀下半葉,英國和法國的發明家們才建造出第一款實際可用的電動汽車。
而在此之前的電動汽車更像是概念品,比如英國發明家羅伯特•安德森同時研究出的電動馬車竟然只能放在展廳供大家觀賞,而且甚至都不能充電。
這一切終于在1890年有了轉機,在這年美國化學家威廉·莫里森推出了一款切實可行的原型車。這款車擁有24個電池組,每80公里充電一次,時速可達22.5km/h。可惜由于實際操作太過復雜,這款產品沒能投入量產,但很明顯它激起了大眾對電動汽車的興趣。
接下來的幾年,各種各樣的電動汽車制造廠如雨后春筍般出現在美國紐約,甚至在1900年,出現了路上近30%車輛是電動汽車的盛況。
二、電動車的時代看似就要到來
要想知道1900年左右電動車有多流行,了解各類個人交通工具的發展史同樣重要。在20世紀之交,交通還是主要依賴于馬,但隨著生產力提高,新的蒸汽、汽油或是電動的機動車輛在美國等大國開始流行。
雖然蒸汽動力相當可靠,還能夠帶動工廠和火車,但直到1870年左右才用于汽車。一部分原因是蒸汽對個人機動車來說不夠實際,需要很長的啟動時間,天氣冷的時候,甚至需要近1h,而且還需要不斷加水,這都限制了其應用范圍。
伴隨電動機車出現在市場的,還有汽油車,這得益于1800年左右內燃機的發展。然而汽油車弊病眾多,因為要不斷改變齒輪還需要手柄啟動,開車十分費力難以操作不說,噪聲大,排氣管后的味道也難聞。
相比蒸汽車或汽油車,電動汽車安靜而又便于操作,也不會發出難聞的污染氣體。由于路況差的原因,汽車主要被用于城市短途使用,電動汽車續航里程焦慮并沒有特別凸顯嚴重。多種優點加身的電動汽車很快就獲得了城市居民的青睞,尤其是追求潮流的時尚女性。
到1910年左右,越來越多的人擁有電動汽車,充電也變得容易,這又進一步普及電動車到各個階層,比如紐約時報在1911年的一篇文章指出,當時知名的汽油車制造者們都會使用電動汽車,可想而知電動汽車的認可度是有多高。
當時不少發明者意識到電動汽車高漲的需求,也不斷對其進行改進。比如保時捷創始人費迪南德·波爾舍,也在1898年研發出一款電動汽車P1。三年后他在P1的基礎上加裝了一臺內燃機發電用于驅動輪轂電機,自此世界第一輛混合動力汽車誕生。
同時期的偉大發明家托馬斯·愛迪生,也意識到了電動汽車技術的先進性,著手改善了電動汽車電池,并在1912年成功研發出了電動汽車,據稱這款車只采用了兩節15伏電池和一臺30伏電動機,但卻擁有40km/h的最高時速,并順利實現了從蘇格蘭開到倫敦(約273km)的距離。
甚至連愛迪生的好朋友亨利·福特在1914年也加入其中一起研發低價的電動汽車,并研制出了一些原型車。至此,電動汽車的時代似乎就要到來。
三、電動汽車受到重創
雖然電動汽車有著不錯的綜合表現,但問題也不是沒有,比如久久不能解決的續航里程問題以及電池安全性問題就讓電動汽車的未來充滿了未知。
在電動汽車和燃油車相互爭奪市場的時候,執著的發明家和精明的商人在內核上的不同終于被激發出來,因為正是在1908年,亨利·福特流水線生產下的T型車給電動汽車帶來了巨大打擊。
這款汽油發動機的T型車直到1912年價格都僅為650美元,而當時的一輛電動敞篷雙座汽車售價竟高達1750美元。
當然價格并不是決定市場占有率的唯一因素,但在同年壓死駱駝的最后一根“稻草”出現了。查爾斯·凱特靈引進電動啟動引擎,這大大減少了對手柄的需求,發動機啟動時間更短、更方便,也增加了安全系數。
此后電動汽車的優勢逐漸被燃油車抹平,比如到1920年左右以美國為主的歐美城市間道路有了長足改善,駕駛愛車來一場長途旅行一時間成為了時尚。
當然除了以上原因外,美國作為原油大國在燃油車的推動上起到了關鍵作用,比如美國后來興起的大馬力汽車就是它的直接產物。終于到1935年前后,電動汽車放棄了抵抗,燃油車時代到來。
四、汽油短缺讓電動汽車再火了一把
在接下來的大約30年,電動汽車經歷了一段黑暗時期,技術也鮮有進步。低廉豐富的汽油以及持續發展的內燃機阻礙了其他可替代能源汽車的發展。
可以說電動汽車的興起、衰落和復興都和美國有著緊密的聯系。
比如20世紀60~70年代油價的猛增和汽油的短缺,還有1973年雪上加霜的阿拉伯石油禁運,使得美國開始減少對國外石油的需求并大量開發國內燃料資源。國會于1976年通過了電動和混合動力汽車研究發展示范法案,授權能源部門協助研發電動和混合動力汽車。
同期,大大小小的汽車制造商開始探索可替代能源汽車,其中就包括電動汽車。比如通用研發的城市電動汽車原型Delta在1973年參展了環保局首屆低污染能源研討會,甚至在1971年,NASA的電動月球漫游者,作為第一個人造汽車行駛在月球上,這也大大提升了電動汽車的地位。
然而,相比汽油車,1970年左右的電動車依然存在一些缺陷,比如有限的車速,最多也就70km/h上下,而且一般充電一次僅能行駛60km左右。
五、環境問題驅動電動車發展
到1990年,長管道汽油運輸歷經20多年已然成熟,電動汽車的熱度已基本消失,但新的聯邦和各州條約開始做出改變。比如1990年出臺的清潔空氣修改版法案、1992年的能源政策法案以及加利福尼亞空氣資源委員會發布的新交通排放條約等,重新點燃了美國對電動汽車的熱情。
為了吸引用戶并降低研發投入,汽車制造商先后開始把自己旗下的流行款改為電動版本,雖然在動力性能上有所突破,但續航里程依然是軟肋。
當然也有特立獨行的,比如這段時期最著名的電動汽車EV1。EV1車身結構采用玻璃纖維制成,車體自重1000kg。另使用32塊鉛酸電池作為主能源,再輔助以兩臺42kW三相感應電機驅動。
EV1的最高時速可達到128km/h,從靜止加速到96km/h僅需9秒內,一次充電可以行駛144km。但由于價格高昂,EV1的經濟效益并不好,在2001年通用停止了EV1車型的生產。
六、電動汽車的新起點
20世紀下半葉見證了電動汽車的起起伏伏,人們也看到了電動汽車技術的前景,然而電動汽車技術真正的復興始于21世紀初,我們今天看到的電動汽車都要歸功于兩個重要事件。
第一個轉折點在于豐田的普銳斯。這款車于1997年在日本發行,成為世界上第一款批量生產的油電混合動力車。到2000年,普銳斯走向全世界,受到名流加持后,整體形象更是高了幾個檔次。
豐田使用由能源部門研究出的鎳氫電池,自此,不斷攀升的油價和對于碳污染日益增長的擔憂使得普銳斯在過去的十幾年間成為世界上最暢銷的油電混合動力車,早在去年年初四代車型累計銷量就已經高達近400萬輛。
另外一件事則是2006年美國硅谷新貴特斯拉的一則通告,表示要開始制造一款奢華的電動跑車,一次充電續航里程可達322km。
到2010年,特斯拉從能源部門項目獲得4.65億美元貸款在加利福尼亞建立制造廠,后來提前九年就還清了。貸款以后不久,特斯拉制造出的車獲得廣泛認可,成為加利福尼亞最大汽車制造廠雇主。
特斯拉的通告激勵了許多汽車制造大廠開始加速研發電動汽車。2010年下半年,Chevy Volt和Nissan LEAF在美國市場發布,這二者此后在美國乃至世界范圍內都扮演了舉足輕重的作用。
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在20世紀乃至現今電動汽車的興起、衰落和復興都和美國有著緊密的聯系,可以看到電動汽車并不神秘,它甚至在某一段時期扮演了重要的角色。
特斯拉、福特等大拿都曾為電動車貢獻過力量,也直接影響到它的發展。愛迪生在100年前預言電動車將會代表未來,雖然在當時頗受爭議,但很明顯“未來已來”。
責任編輯:仁德財
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