من اخترع السيارة الكهربائية حقًا؟

لا يوجد مخترع واحد لأول سيارة كهربائية. العملية الممتدة من نموذج مصغّر في المجر عام 1828 إلى مركبات عملية عملية سارت على الطرق في الولايات المتحدة وفرنسا في تسعينيات القرن التاسع عشر هي مجموع خطوات متتالية اتخذها مهندسون مستقلون عن بعضهم. أما من سيُعد "الأول" فيتوقف تمامًا على المعيار الذي تستخدمه: نموذج، أم مركبة تحمل البشر، أم سيارة صالحة للاستخدام اليومي؟

لمن أول سيارة كهربائية؟ ولماذا لا توجد إجابة واحدة؟

سبب عدم وجود إجابة واضحة لهذا السؤال ليس نقص المعرفة، بل مشكلة في التعريف. كلمة "سيارة" تشمل أشياء مختلفة جدًا تتراوح من نموذج مجسم إلى مركبة طريق، وكل تعريف يبرز اسمًا مختلفًا. فبينما هناك مصدر يعدّ Jedlik الذي صنع مجسمًا صغيرًا "المخترع الأول"، ينظر مصدر آخر فقط إلى المركبة التي تحمل البشر؛ بينما يقبل ثالث معيار المركبة القابلة للاستخدام العملي والبيع. ثلاثة معايير، ثلاثة فائزين مختلفين.

كما يوجد عتبة تقنية: فحتى عام 1859 لم تكن هناك بطارية قابلة لإعادة الشحن. كانت معظم المحاولات المبكرة تعمل ببطاريات أولية تُستخدم مرة واحدة ثم تُرمى. لم يكن من الممكن تقنيًا لأحد أن يصنع مركبة "قابلة للاستخدام" بمصدر طاقة يُستهلك مرة واحدة وينتهي. فاختراعات ثلاثينيات القرن التاسع عشر هي قصة المحرك، أما ما بعد 1880 فهي قصة السيارة الحقيقية.

رواد الفترة المبكرة وما أنجزوه

من المجسمات انطلاقًا: Jedlik وDavenport وStratingh

تبدأ القصة من نقطة بداية متواضعة للغاية. القس والفيزيائي المجري Ányos Jedlik اخترع عام 1827 محركًا كهربائيًا من نوع مبكر، وفي عام 1828 صنع مركبة نموذج صغيرة تعمل بهذا المحرك. لم تكن المركبة بمعناها الحالي سيارة بقدر ما كانت عرضًا مخبريًا، وكانت تستخدم بطارية أولية غير قابلة للشحن. ومع ذلك كان المبدأ مكتملًا: التيار الكهربائي يتحول داخل المحرك إلى حركة ميكانيكية.

سار توماس دافنبورت، الذي عمل في الحدادة في فيرمونت، على مسار مماثل. بمساهمات زوجته إميلي أيضًا، بنى أول محرك تيار مستمر أمريكي وركّب هذا المحرك على نموذج صغير يتحرك على مسار قصير دائري يُغذى بالكهرباء. حصل المحرك على براءة اختراع عام 1837. في الفترة نفسها، صنع سبراندوس ستراتينغ في خرونينغن بهولندا مركبة صغيرة النطاق تعمل ببطاريات أولية بمساعدة مساعده الألماني كريستوفر بيكر. كما يُعترف بأن روبرت أندرسون الاسكتلندي طوّر سيارة كهربائية بدائية بين عامي 1832 و1839؛ وعلى الرغم من وجود اختلافات طفيفة في المصادر بشأن تاريخ ذكر الاسم وجنسيته، فمن الواضح أن فكرة واحدة كانت قيد العمل في عدة دول خلال ثلاثينيات القرن التاسع عشر.

كانت نقطة الضعف المشتركة في هذه المحاولات هي تخزين الطاقة. بعد عام 1837، بنى روبرت ديفيدسون في أبردين أول قاطرة كهربائية معروفة؛ ثم تمكّن لاحقًا غالفاني بقاطرته التي تزن 7100 كغ من نقل حمولة تبلغ 6 أطنان على مسافة 2.4 كم بسرعة 6.4 كم/س. كانت قدرة البطارية غير كافية، ودُمّرت المركبة على أيدي عمال السكك الحديدية الذين خافوا على وظائفهم. كانت التكنولوجيا موجودة؛ لكن لم تكن هناك بطارية تدعمها.

ثورة البطارية وأول المركبات التي تحمل البشر

جاءت نقطة التحول عام 1859: بطارية غاستون بلانتيه الرصاصية الحمضية جعلت من الممكن لأول مرة تخزين الطاقة وإعادة شحنها. في عام 1881، زاد كاميل ألفونس فور سعة البطارية بشكل كبير ومهّد الطريق للإنتاج الصناعي. كان الانتقال من النموذج إلى المركبات للوسيلة النقل الكهربائية مستحيلًا بدون هذين التاريخين.

وفي العام نفسه، في أبريل 1881، اختبر غوستاف تروفه في شارع فالوا بباريس مركبة كهربائية تحمل البشر وتملك مصدر طاقتها الخاص. حسّن تروفه محركًا من سيمنس وركّبه على الدراسة ثلاثية العجلات لجيمس ستارلي، لكنه لم يحصل على براءة اختراع؛ ومع ذلك تُعد مركبته اليوم واحدة من المركبات التي توصف بأنها أول سيارة كهربائية في العالم. من هنا تبدأ الإجابة لقارئ يبحث عن أول مركبة كهربائية تحمل البشر.

وفي فرنسا، صنع تشارلز جانتود (صانع هياكل سيارات) أيضًا أول مركبته الكهربائية التجريبية عام 1881؛ بدأ الإنتاج الجاد عام 1893 واستمر في باريس حتى عام 1907. وفي ألمانيا، يُشار إلى فلوكن إلكتروفاغن الذي يعود إلى عام 1888 في كثير من التقييمات كأول سيارة كهربائية حقيقية؛ وفي إنجلترا، صنع توماس باركر عام 1884 في وولفرهامبتن إحدى مركباته الخاصة. أما فرديناند بورشه فطوّر عام 1898 P1 المركبة الكهربائية ثم أول مركبة هجينة في العالم.

موريسون وجانتود: معايير العملية والسرعة

أما في الجانب الأمريكي، فخرجت أول مركبة يمكن اعتبارها عملية من يد الكيميائي اسكتلندي المولد ويليام موريسون المقيم في دي موين بولاية أيوا. كهّر موريسون عربة تتسع لستة أشخاص؛ وبلغت المركبة 23 كم/س كان قادرًا على بلوغ السرعة، وكانت البطاريات مخفية أسفل مقعد العربة. يُعتبر تاريخ إخراج المركبة حوالي عام 1890؛ وتتأرجح التواريخ المتعلقة بعملية التطوير في المصادر بين عدة سنوات من 1887 إلى 1891، وهو ما يعكس عملية هندسية طبيعية تمتد من النماذج الأولية المبكرة إلى المركبات الناضجة. أحدثت مركبة Morrison ضجة حقيقية في معرض شيكاغو العالمي عام 1893 وزرعت بذرة انتشار السيارات الكهربائية الأمريكية.

أما Jeantaud فيتميز بمعيار مختلف: الأداء. ففي 18 ديسمبر 1898، مركبة Jeantaud قادها الكونت غاستون دي شاسيلوب-لوبا, بسرعة 63.13 كم/س حققت أول رقم قياسي رسمي للسرعة البرية لسيارة. وهي أول مركبة احتفظت بالرقم القياسي مرتين، بل إنها كانت كهربائية. أما مركبة المنافس كاميل جيناتزي المسمى La Jamais Contente فبلغت في 29 أبريل 1899 سرعة 105.88 كم/س متجاوزةً حاجز 100 كم/س. أي في السنوات الأولى التي وُلدت فيها السيارة سريعةً، كان الطرف الذي يحمل الأرقام القياسية للسرعة هو المركبات الكهربائية. وإجابة سؤال "هل كانت أول سيارة سريعة كهربائية؟" هي نعم من الناحية التاريخية.

العصر الذهبي للسيارات الكهربائية ولماذا تقدمت البنزين عليها

بحلول عام 1900، كان 40% من السيارات على طرق الولايات المتحدة تعمل بالبخار, و38% كهربائية، بينما لم يكن سوى 22% منها تعمل بالبنزين. فبين عامي 1895 و1905، تفوقت الكهربائية في المبيعات على جميع أنواع المركبات الأخرى في الولايات المتحدة. وكان هناك سبب هندسي وجيه لذلك: المركبة الكهربائية كانت هادئة، ولا تتطلب تغيير التروس، وتعمل بمفتاح، ولا تنبعث منها روائح أو اهتزازات. أما المركبات البخارية فكانت تحتاج إلى زمن تشغيل يصل إلى 45 دقيقة في الطقس البارد؛ والمركبات البنزينية كانت تُشغَّل بالمقبض اليدوي مع خطر كسر الذراع بشكل متكرر. وكانت الكهربائية شائعة بشكل خاص بين سكان المدن والنساء.

ورغم ذلك انتصر البنزين. كانت أسباب ذلك تعزز بعضها البعض:

• جعلت Model T التي انتقلت إلى الإنتاج الضخم بيد هنري فورد عام 1908 المركبات البنزينية في متناول الجميع؛ ففي عام 1912 كانت السيارة البنزينية بحوالي 650 $، بينما كانت السيارة الكهربائية من نوع roadster بحوالي 1.750 $ .
• في عام 1912 اخترع تشارلز كيترينغ المارش الكهربائي، فحل مشكلة المقبض اليدوي التي كانت أكبر عيوب السيارات البنزينية.
• في عشرينيات القرن العشرين تحسنت شبكة الطرق بين المدن، وخفض النفط التكساسي أسعار البنزين، وانتشرت محطات الوقود في كل مكان؛ بينما كانت البنية التحتية الكهربائية لا تزال غائبة في الأرياف.

وحتى عام 1935 اختفت المركبات الكهربائية تقريبًا بالكامل. قد يهمك: حتى فكرة البطارية القابلة للتبديل طُبقت في تلك الحقبة؛ فهذه الخدمة المقترحة عام 1896 استُخدمت بين عامي 1910 و1924 عبر خدمة GeVeCo من شركة Hartford Electric Light Company لمسافة تتجاوز 6 ملايين ميل .

المحاولات بين قرن العشرين وGM EV1

بعد صمت طويل، أعاد حظر النفط العربي عام 1973 إحياء الاهتمام بالسيارات الكهربائية. وافق الكونغرس الأمريكي عام 1976 على قانون يدعم أبحاث المركبات الكهربائية والهجينة. في عام 1973 أنتجت جنرال موتورز نموذجاً كهربائياً حضرياً، وفي 1975 أنتجت AMC جيبات كهربائية تجريبية لخدمة البريد؛ وفي 1971 أصبح مركبة لونا روفر الكهربائية التابعة لناسا أول مركبة مأهولة تقود على سطح القمر. غير أن تكنولوجيا ذلك العصر كانت تُبقي هذه المركبات عند نحو 45 ميلاً في الساعة كسرعة و 40 ميلاً كمدى على الأكثر.

في أوائل التسعينيات أعاد تشريعات الهواء النظيف ولوائح كاليفورنيا تشكيل المشهد. وكانت النتيجة طراز GM EV1 الذي أُعلن عنه في معرض لوس أنجلوس الدولي للسيارات في 4 يناير 1996: أول مركبة كهربائية أمريكية كبيرة بالإنتاج المتسلسل صُممت من الصفر، وأُنتجت بين عامي 1996 و1999. أُنتج نحو 1,100 وحدة وتم توفيرها بالإيجار فقط؛ وكان مداها 80 ميلاً وتسارعها من 0 إلى 50 ميلاً في الساعة 7 ثوانٍ في البداية استُخدمت بطاريات الرصاص الحمضية، ثم انتُقل إلى بطاريات النيكل-ميتال هيدريد. جعلت تكاليف الإنتاج المرتفعة البرنامج غير مستدام؛ وأنهت جنرال موتورز البرنامج عام 2001 (تذكر بعض التقييمات هذا التاريخ بوصفه 2003). وانتهاء عقود الإيجار، سُحبت المركبات ودُمّر معظمها؛ ولم يتبقَّ سوى نحو 40 نموذجاً أُهديت إلى المتاحيف للإبقاء عليها. ويظل هذا الإلغاء، الذي كان موضوع الفيلم الوثائقي عام 2006 Who Killed the Electric Car? ، موضع جدل حتى اليوم.

ثورة الليثيوم-أيون: من Tesla Roadster إلى اليوم

كانت نقطة انطلاق التحول الحديث هي الهجين: في عام 1997 انطلقت تويوتا بريوس للبيع في اليابان بوصفها أول سيارة هجينة بالإنتاج المتسلسل في العالم، ثم امتدت إلى العالم بأسره عام 2000. وفي عام 1999 كانت هوندا إنسايت أول هجينة تُباع في الولايات المتحدة منذ مطلع القرن العشرين. لكن الكيمياء التي فتحت فعلياً عصر الكهرباء الكاملة كانت كيمياء البطاريات: طراز Tesla Roadster الذي صدر عام 2008 كان أول مركبة كهربائية كاملة بالإنتاج المتسلسل حاصلة على ترخيص واعتماد للطرق تستخدم خلايا بطاريات الليثيوم-أيون، وقد قدّمت مدى 393 كم بشحنة واحدة. عُرضها عام 2006 ونجاحها اللاحق سرّعا كبار صانعي السيارات. وفي عام 2010، وهو العام الذي دخلت فيه Chevy Volt (أول هجينة قابلة للشحن الخارجي تجارياً) وNissan LEAF السوق الأمريكية، حصلت تسلا على قرض من وزارة الطاقة بقيمة 465 مليون دولار سُدّد قبل تسع سنوات من موعده.

لذلك فإن الإجابة على سؤال "هل تسلا أول سيارة كهربائية؟" واضحة: لا. لكن كونها أول مركبة كهربائية كاملة بالإنتاج المتسلسل تُباع ببطارية الليثيوم-أيون يستحق لها سطراً خاصاً بها في التاريخ. أما الحلقة الأولى في السلسلة التي جعلتها ممكنة فكانت النموذج المصغّر على مكتب جدليك عام 1828.

الخلاصة: تسمية "الأول" تعتمد على المعيار

إذا كنت تبحث عن مخترع السيارة الكهربائية، فحدد أولاً معيارك. للنموذج الأول للمركبة تكون الإجابة Ányos Jedlik (1828)، ولأول مركبة تحمل إنساناً Gustave Trouvé (1881)، ولأول مركبة طريق حقيقية Flocken Elektrowagen (1888)، ولأول مركبة أمريكية عملية William Morrison (حوالي 1890)، ولأول إنتاج فرنسي Charles Jeantaud. ظهور هذه التقييمات وكأنها متناقضة لا ينبع من خطأ المؤرخين، بل من اختلاف الأسئلة المطروحة. المؤكد هو أن هذه التقنية، التي هي حصيلة سلسلة من الاختراقات، وصلت - ليس مرة بل مرتين - في مطلع عام 1900 واليوم، إلى نقطة تحديد مسار السيارة السائد.

المصادر

• The History of the Electric Car
• History of the electric vehicle
• First Electric Car: A Brief History of the EV, 1830 to Present
• Thomas Davenport (inventor)
• Jeantaud
• Tesla Roadster (الجيل الأول)
• Thomas Davenport
• An electrifying Iowan: William Morrison