چگونه خودروهای الکتریکی در خیابان‌های قرن 19 تردد می‌کردند؟

در سال 1900، ۲۸ درصد از وسایل نقلیه در جاده‌های آمریکا برقی بودند؛ خودروهای بنزینی هنوز اقلیت بودند و آینده در برق دیده می‌شد.
در سال 1900، ۲۸ درصد از وسایل نقلیه در جاده‌های آمریکا برقی بودند؛ خودروهای بنزینی هنوز اقلیت بودند و آینده در برق دیده می‌شد.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

در اواخر قرن نوزدهم، خودروی برقی یک فناوری بالغ بود که در همان جاده‌های خودروهای بنزینی می‌رقصید و اغلب بازار بسیار گسترده‌تری از آن پیدا می‌کرد. تا سال 1900، حدود 28 درصد از وسایل نقلیه در جاده‌های آمریکا برقی بودند؛ 40 درصد بخاری و تنها 22 درصد بنزینی بودند. این مقاله به بررسی این موضوع می‌پردازد که در دوره‌ای از دهه 1880 تا اوایل دهه 1900، خودروهای برقی چگونه از نظر فنی کار می‌کردند، به چه کسانی و چرا فروخته می‌شدند، و چرا در مدت کوتاهی عصر طلایی‌ای به‌یادماندنی بنا کردند.

نکات برجسته

  • 1899: La Jamais Contente، مانع 100 کیلومتر بر ساعت را با انرژی الکتریکی شکست: 105.88 کیلومتر بر ساعت.
  • 1900: حدود 28 درصد وسایل نقلیه در جاده‌های آمریکا برقی بودند و تنها 22 درصد بنزینی.
  • Baker Electric سال 1912: سیستم 72 ولتی، 8 اسب بخار، حداکثر سرعت 37 کیلومتر بر ساعت، برچسب قیمت 2700 دلاری.
  • 1897: ناوگانی که در نیویورک با 12 تاکسی برقی آغاز شد، در سال 1898 به 62 خودرو رسید.
  • 1915: سهم بازار خودروهای برقی به 5 درصد کاهش یافت؛ تا سال 1935 عملاً از جاده‌ها محو شدند.

نخستین خودروی برقی چگونه متولد شد؟

داستان خودروی برقی همراه با داستان موتور آغاز می‌شود. در سال 1827، کشیش مجارستانی Ányos Jedlik نخستین موتور الکتریکی را ساخت و سال بعد یک مدل خودروی کوچک را به حرکت درآورد. در دهه 1830 نام‌ها زیاد می‌شوند: مخترع اسکاتلندی Robert Anderson خودروی برقی خامی را امتحان کرد، آهنگر ورمانتی Thomas Davenport وسیله‌ای ساخت که روی ریل برقی می‌چرخید، و پروفسور هلندی Sibrandus Stratingh و دستیارش Christopher Becker وسیله‌ای در مقیاس کوچک با سلول‌های اولیه ساختند. Robert Davidson اسکاتلندی نیز کار را به ریل‌ها برد: لوکوموتیو Galvani به وزن 7100 کیلوگرم می‌توانست 6 تن بار را با سرعت 6.4 کیلومتر بر ساعت به مسافت 2.4 کیلومتر بکشد. کارگرانی که روی ریل‌ها کار می‌کردند این ماشین را تهدیدی برای از دست دادن شغل خود دیدند و آن را نابود کردند - می‌توان گفت این فناوری نخستین مخالفت با خود را در فضای باز و با دست‌های خودشان تجربه کرد.

نقطه عطف اصلی در زمینه ذخیره‌سازی انرژی رخ داد. در سال 1859، Gaston Planté باتری سرب-اسید قابل شارژ را اختراع کرد؛ در سال 1881، Camille Alphonse Faure طراحی او را به میزان زیادی بهبود بخشید و تولید صنعتی آن را ممکن ساخت. بدون باتری‌ای که بتوان دوباره شارژ کرد، خودروی برقی یک اسباب‌بازی آزمایشگاهی باقی می‌ماند. در همان سال، در 19 آوریل 1881، Gustave Trouvé در پاریس در امتداد خیابان Rue Valois، نخستین خودروی برقی‌ای را که گمان می‌رود با منبع تغذیه خودش انسان را جابه‌جا می‌کرد، آزمایش کرد - این یک سه‌چرخه Starley در نسخه برقی بود.

سال‌های بعدی به سرعت یکی پس از دیگری آمدند. Thomas Parker در سال 1884 در Wolverhampton نخستین خودروی برقی خود را ساخت؛ Andreas Flocken در سال 1888 چیزی را تولید کرد که نخستین خودروی برقی «واقعی» به شمار می‌آید، یعنی Flocken Elektrowagen. در سمت آمریکا، نخستین نام، شیمی‌دان اهل Des Moines یعنی William Morrison بود: «ارابه برقی» شش‌نفره‌ای که او بین سال‌های 1890 تا 1891 ساخت، می‌توانست با حداکثر سرعت 23 کیلومتر بر ساعت راه بیفتد. در سال 1898، Ferdinand Porsche هم P1 خودروی برقی و همچنین اولین خودروی هیبریدی برقی جهان را توسعه داد؛ علاوه بر این، یک طراحی برقی تمام‌چرخ محرک با موتور مستقل در هر توپی چرخ ترسیم کرد. به سوال "اولین خودروی برقی متعلق به چه کسی بود؟" تنها یک پاسخ وجود ندارد؛ بسته به اینکه از کدام تعریف استفاده کنید، پاسخ Trouvé، Parker، Flocken یا Morrison خواهد بود.

خودروهای برقی اوایل دوره از نظر فنی چگونه کار می‌کردند؟

Vites kutusu, debriyaj, karbüratör ve buji tanımayan erken elektrikliler, sadeliklerini satış noktası yapıyor, 100 millik menzilleriyle şehirliyi büyülüyordu.

اگر دنبال مغز یک خودروی برقی مدرن بگردید، پیدایش نمی‌کنید، چون اصلاً مغزی در کار نیست. این خودروها بدون کامپیوتر و با مدارهای الکتریکی مستقیم و ساده کار می‌کردند: پک باتری، یک موتور الکتریکی و چند کلید اتصال کنترل‌کننده سرعت. نقطه فروش، پیچیدگی نبود؛ سادگی بود. گیربکس، کلاچ، کاربراتور، شمع - هیچ‌کدام از این‌ها در طرح خودروی برقی جایی نداشتند.

با اعداد نگاه کنیم. شرکت Baker Motor Vehicle Company مستقر در کلیولند (در تولید بین سال‌های 1899 تا 1914) در خودروهایش شش باتری 6 ولت را زیر کاپوت جلو و شش عدد دیگر را زیر کاپوت عقب قرار می‌داد و در مجموع یک موتور 72 ولتی را تغذیه می‌کرد. مدل Baker Electric سال 1912 توان 8 اسب بخار تولید می‌کرد، حداکثر سرعت 23 مایل بر ساعت (37 کیلومتر بر ساعت) داشت و با قیمت 2.700 دلار فروخته می‌شد. بروشور سال 1911 صریح‌تر بود: حدود 100 مایل با سرعت 15 مایل بر ساعت در داخل شهر - یعنی تقریباً 7 ساعت رانندگی بی‌وقفه - را وعده می‌داد. Detroit Electric نیز از سال 1907 به بعد 13.000 خودروی برقی تولید کرد و برد معمول آن‌ها در محدوده 30 تا 65 کیلومتر بود. Standard Electric در دهه 1910 ادعای برد 110 مایل با یک شارژ، حداکثر سرعت 20 مایل بر ساعت و قیمت 1.785 تا 1.900 دلار را مطرح می‌کرد.

مدلسالبردحداکثر سرعتقیمت
Baker Electric1912~100 مایل (داده بروشور داخل شهری)23 mph2.700 $
Standard Electricدهه 1910110 مایل (تک شارژ، ادعا)20 mph1.785-1.900 $
Beardsley "light town car"1916~70 مایل برد معمول-1.285 $
واگن برقی Morrison1890-91-14 mph-

در پس‌زمینه این جدول، فناوری باتری قرار دارد؛ یعنی مرز واقعی عملکرد. شیمی سرب-اسید از نظر چگالی انرژی بخشنده نیست: وزن افزایش می‌یابد، برد کوتاه می‌شود. Beardsley Electric از سال 1913 تا 1917 در لس‌آنجلس تنها توانست 661 خودرو تولید کند - بازار نسبتاً کوچک بود و خودروها گران بودند. اما در داخل شهر، این محدودیت‌ها بیشتر کاربران را اصلاً آزار نمی‌داد؛ نیاز روزانه 20 تا 70 مایلی در محدوده برد موجود باقی می‌ماند.

آیا سد 100 کیلومتر بر ساعت را خودروی برقی شکست؟

بله - و این کمتر شناخته‌شده‌ترین اما چشمگیرترین دستاورد مهندسی آن دوره است. در 29 آوریل 1899، Camille Jenatzy خودروی راکتی‌شکل و باتری‌خور خود را در Acheres نزدیک پاریس، La Jamais Contente به سرعت 105,88 کیلومتر بر ساعت رسید. رکورد پیشین شکسته‌شده، 92,78 کیلومتر بر ساعت، متعلق به یک وسیله نقلیه بخاری بود. به یاد آوردن اینکه ویژگی‌هایی که امروز در سخنرانی‌های رونمایی «بی‌صدا، نرم و سریع» تحسین می‌شوند، در قرن نوزدهم با رکورد سرعت زمینی تاج‌گذاری شدند، روشن‌ترین گواه این است که پیشرانه برقی چنان حوزه مهندسی پخته‌ای است. سرعت بالا یعنی جریان بالا و وزن بالا؛ تحقق این امر با باتری‌های سرب-اسید، در شرایط آن روزها یک آزمایش جسورانه در انتقال قدرت بود.

چرا خودروهای برقی ابتدا به رانندگان زن فروخته شدند؟

پاسخ کاملاً مکانیکی بود. جعبه‌دنده خودروهای بنزینی پرزحمت بود و هندل دستی خطر واقعی داشت: با برگشت هندل، دست می‌شکست. در خودروی برقی نه هندلی وجود داشت و نه دنده، و نه لرزش، بو و سر و صدا. نگرش اجتماعی آن دوره این مزیت را به سمت هدفی مشخص تبدیل کرد: رانندگان زن برای خودروهای بنزینی پرمصوت و بو دار «بسیار ضعیف، خجالتی و ظریف» تلقی می‌شدند؛ تولیدکنندگان این انگ را به ابزاری برای بازاریابی تبدیل کردند. خودروی برقی به عنوان «بی‌صدا، تمیز، بی‌بو و شیک» موقعیت‌دهی شد و با جزئیاتی مانند سقف مخصوص بانوان تجهیز گردید. در عکس‌های سال 1904، رانندگان زن، محصول شرکت Pope Manufacturing با نام Columbia Mark 68 Victoria خود را با یک شارژر باتری دستی شارژ می‌کردند.

این استراتژی بهایی نیز داشت. بازاریابی هدفمند به سمت زنان می‌توانست در مصرف‌کنندگان مرد انگ متضادی ایجاد کند: تصور «خودروی برقی مال زنان است» بازار را به دو نیم تقسیم کرد. یک مطالعه علمی سال 2025 استدلال می‌کند که این جنسیت‌بندی اثر قفلی قدرتمندی ایجاد کرد و خودروی برقی اولیه آمریکا با نظم محافظه‌کارانه «قلمروهای جداگانه» آن دوره درهم تنیده بود. سناریوی استفاده‌ای که از نظر فنی برتر بود، ممکن است زیر برچسب اجتماعی له شده باشد - این نخستین نشانه آن است که شکست خودروی برقی را نمی‌توان صرفاً با هزینه توضیح داد.

تاکسی‌های برقی و ناوگان‌ها در خیابان‌های شهر

عصر طلایی خودروی برقی تنها به خودروهای شهری لوکس محدود نبود؛ در ناوگان‌های تجاری یک مدل کسب‌وکار جدی بود. در سال 1897، تاکسی‌های برقی والتر برسی با لقب «Hummingbirds» به خیابان‌های لندن آمدند. در همان سال در نیویورک، شرکت Samuel's Electric Carriage and Wagon Company بهره‌برداری از 12 هنسوم کب برقی را آغاز کرد و تا سال 1898 ناوگان را به 62 تاکسی رساند؛ در این شهر بیش از 60 ناوگان تاکسی برقی وجود داشت. پیش از جنگ جهانی اول، انجمن خودروی برقی نیویورک - ساختاری که بخش کامیون جنرال موتورز و بخش General Vehicle جنرال الکتریک نیز در آن حضور داشتند - مالک حدود 2,000 خودروی برقی در کلان‌شهر بود؛ شرکت Lord & Taylor به ناوگان تحویل برقی 38 کامیونی خود می‌نازید. حتی کاخ سفید نیز قانع شده بود: رئیس‌جمهور وودرو ویلسون و مأموران سرویس مخفی در واشنگتن از Milburn Light Electric استفاده می‌کردند.

مشکل واقعی عملیات ناوگان، مدیریت شارژ و انرژی بود و پاسخی زودهنگام هم به آن داده شد. ایده سرویس باتری قابل تعویض در سال 1896 پیشنهاد شد و در فاصله 1910 تا 1924 توسط شرکت Hartford Electric Light Company روی کامیون‌ها اجرا شد: مشتری باتری را نمی‌خرید، بلکه هنگام تمام شدن آن را تعویض می‌کرد و این سیستم در مجموع بیش از 6 میلیون مایل مسافت را پوشش می‌داد. از سال 1917 نیز در شیکاگو سرویسی مشابه برای دارندگان Milburn ارائه می‌شد. مفهومی که امروز از آن با عنوان "ایستگاه تعویض باتری" یاد می‌کنیم، برای نخستین بار یک قرن کامل پیش در مقیاس صنعتی آزمایش شده بود.

چرا بنزین در برابر برقی پیروز شد؟

پایان دوران طلایی را یک دلیل واحد توضیح نمی‌دهد؛ چهار تحول جداگانه به یک نقطه رسیدند:

  • انقلاب تولید: در سال 1908 فورد مدل T خودرو بنزینی را به قیمتی مقرون‌به‌صرفه تبدیل کرد. در سال 1912 در حالی که خودرو بنزینی با قیمت 650 دلار به فروش می‌رفت، یک رودستر برقی 1.750 دلار قیمت داشت.
  • حل مشکل دست‌گردان: در سال 1912 استارت برقی چارلز کترینگ بزرگ‌ترین عیب خودرو بنزینی را از میان برداشت. یکی از اصلی‌ترین استدلال‌های فروش خودرو برقی همراه با بخار به باد رفت.
  • عدم تقارن زیرساخت: در دهه 1920 شبکه جاده‌های بین‌شهری بهبود یافت، نفت تگزاس گازوئیل را ارزان و فراوان کرد و جایگاه‌های بنزین همه‌جا گسترش یافتند. اما در حومه آمریکا شبکه برق تقریباً وجود نداشت.
  • سناریوی استفاده: خودرو بنزینی می‌توانست دورتر، سریع‌تر و در زمین‌های ناهموار حرکت کند؛ با آسفالت‌شدن جاده‌های روستایی فراتر از شهرها، سفرهای طولانی و گردشگری با خودرو به قلمرو بنزینی‌ها تبدیل شد.

فیزیک هم کمک نمی‌کرد. یک گالن بنزین حدوداً 36 کیلووات‌ساعت انرژی دارد؛ نزدیک شدن به این چگالی با باتری‌های سرب-اسید در آن دوران ناممکن بود. فروش خودروهای برقی در اوایل دهه 1910 به اوج رسید، در سال 1915 سهم بازار به 5 درصد سقوط کرد و تا سال 1935 عملاً از جاده‌ها ناپدید شد. توماس ادیسون مهر دوره خود را آشکار نشان داده بود: او گفته بود "در عرض 15 سال، برق بیشتر برای خودروهای برقی فروخته خواهد شد تا برای روشنایی". ادیسون خودرو برقی را فناوری برتر می‌دانست، روی باتری بهتری کار می‌کرد و حتی در سال 1914 شراکتی با هنری فورد برای خودرو برقی ارزان‌قیمت کشف (کاوش) می‌کرد. آن باتری هرگز به دست نیامد. مطبوعات آن دوره اما خوش‌بین بودند: نوشته‌ای به سال 1911 اشاره می‌کرد که حتی شناخته‌شده‌ترین و پیشروترین تولیدکنندگان خودرو بنزینی نیز خودرو برقی دارند. نخستین نمایشگاه خودرو آمریکا در 3 نوامبر 1900 در میدیسن اسکوئر گاردن گشایش یافت و خودروهای برقی در ویترین بودند؛ اما نمی‌توان گفت دهه‌ها در ویترین باقی می‌ماندند.

میراث دوران اولیه: درس‌هایی که امروز می‌توان از آن آموخت

داستان خودروی برقی اوایل دهه 1900، نمونه‌ای درسی است که نشان می‌دهد فناوری برای پیروز شدن کافی نیست. خودرو وظیفه خود را به‌خوبی انجام می‌داد: ساکت، تمیز، آسان برای استفاده، با برد کافی برای استفاده شهری، حتی به‌قدری قدرتمند که رکوردهای سرعت را بشکند. طرف بازنده فناوری نبود، بلکه نقطه تلاقی هزینه، زیرساخت و برچسب‌های اجتماعی بود. افزون بر این، آن دوره همه راه‌حل‌هایی را که امروز مدرن می‌نامیم - تعویض باتری، مدیریت ناوگان، شارژ خانگی - از قبل امتحان کرده بود. وقتی یک قرن بعد در حال حل دوباره همان مشکلیم، کوتاه‌ترین آینه‌ای که باید به آن نگاه کرد، همان خیابان‌های ساکت و بی‌بو قرن نوزدهم است.

منابع