Czy pierwszą seryjnie produkowaną hybrydą na świecie był Porsche?

Tak: pierwszym seryjnie produkowanym autem hybrydowym na świecie był Lohner-Porsche Mixte zaprojektowany przez Ferdinanda Porsche. Semper Vivus, działający prototyp z 1900 roku, w ciągu roku był gotowy do produkcji i od 1901 roku sprzedawany klientom. A zatem historia auta hybrydowego, jako produktu naprawdę sprzedawanego, a nie jedynie prototypu, zaczyna się w pierwszych latach XX wieku.

Elektryczny początek: Jak narodził się silnik w piaście koła?

W 1899 roku Ferdinand Porsche dołączył do wiedeńskiej firmy k.u.k. Hof-Wagen-Fabrik Jacob Lohner, gdzie opracował elektromobil o nazwie "System Lohner-Porsche". Podstawowa idea była zaskakująco radykalna: całkowicie usunąć napęd pośredni - skrzynię biegów, wały, łańcuch - i umieścić silniki elektryczne bezpośrednio w piastach przednich kół. 24-letni inżynier ukończył ten pojazd w zaledwie dziesięć tygodni.

Auto miało premierę 14 kwietnia 1900 roku w Pałacu Elektrycznym na Wystawie w Paryżu. Zabierało dwa silniki elektryczne, każdy o mocy 2,5 KM; maksymalna prędkość wynosiła 32 km/h, a zasięg z baterią ołowiową około 50 km. Nawet hamulce zastosowane na wszystkich czterech kołach były w tamtych czasach kamieniem milowym.

Porsche i Ludwig Lohner nie zatrzymali się na tym. Zaprojektowali modułowy elektryczny układ napędowy obejmujący trzy rozmiary silników dla aut osobowych, autobusów i ciężkich ciężarówek, z osiągami do 12 KM na koło. W tym samym roku Porsche ukończył elektryczny samochód wyścigowy La Toujours Contente z silnikiem o mocy 14 KM na każdym z czterech kół - pierwszym na świecie pojazdem z napędem na cztery koła.

Semper Vivus: Jaki problem z baterią przyniósł rozwiązanie?

Im bardziej zepsuty był pojazd elektryczny, tym bardziej problematyczna była tamtejsza bateria. Często ulegały awariom, a infrastruktura ładowania praktycznie nie istniała. Odpowiedź Porsche była z inżynierskiego punktu widzenia prosta i logiczna: usuń akumulator jako jedyne źródło energii i zastąp go generatorem zasilanym silnikiem benzynowym. Rezultatem było pierwsze na świecie funkcjonalne auto hybrydowe, zwieńczone nazwą Semper Vivus, oznaczającą "zawsze żywy".

Pod względem architektury był to hybryda szeregowy: silnik benzynowy nigdy bezpośrednio nie napędzał kół; napędzał jedynie generator, a generator dostarczał energię elektryczną do silników w piastach kół. Pojazd mógł poruszać się w ciszy na mocy baterii, aż do wyczerpania ogniw, po czym włączał się silnik benzynowy. Rdzeń dzisiejszej koncepcji samochodu hybrydowego był już około 1900 roku w pełni sprawny.

Ceną tego rozwiązania była masa: Semper Vivus ważył około 1,7 tony. Nakładanie się baterii, silnika i generatora oznaczało, że problem małego zasięgu ustąpił miejsca problemowi masy i kosztów.

Seria Mixte: Jak Pierwsza Hybryda Trafiała do Sprzedaży?

W 1901 roku zoptymalizowana wersja seryjna Semper Vivus trafiła do produkcji jako Mixte. Czterocylindrowy silnik z przodu, połączony z generatorem, pełnił funkcję mobilnego źródła energii elektrycznej. Mixte zapisał się w historii jako pierwszy produkcyjny samochód hybrydowy, a w 1902 roku Porsche wygrał Rajd Exelberg hybrydowym pojazdem Mixte - dowód, że technologia sprawdzała się także w praktyce.

Dane techniczne różniły się w zależności od wersji, ponieważ Mixte nie był jednym modelem, lecz rodziną zbudowaną na module konstrukcyjnym. Niektóre wersje wyścigowe mogły napędzać cztery silniki elektryczne, po jednym na każde koło, silnikiem benzynowym; moc silników rozciągała się w przedziale 10–80 KM. Niektóre udokumentowane wyposażenie przedstawiało się następująco:

Kto kupował te pojazdy? Profil klientów był uderzająco selektywny. Austriacko-węgierski biznesmen i dyplomata Emil Jellinek sfinansował siedem z pierwszych pojazdów Mixte przeznaczonych do długich tras. Austriacki cesarz oraz rodziny królewskie Norwegii, Rumunii i Szwecji zamawiały pojazdy Lohnera. Wiedeńska straż pożarna otrzymała oparte na tym systemie 40 pojazdów; wśród pozostałych znaleźli się taksówkarze i klienci prywatni. Łącznie do 1906 roku wyprodukowano ponad 300 pojazdów Lohner-Porsche.

Dlaczego Hybrydy Poniosły Komercyjną Porażkę?

Komercyjny bilans serii opowiada jednak zupełnie inną historię. Według jednego z zestawień sprzedaż pierwszej wersji Mixte wyniosła zaledwie 12 sztuk; trzeba podkreślić, że liczba ta dotyczy wyłącznie pierwszej wersji i nie należy jej mylić z łączną produkcją przekraczającą 300 pojazdów w całym systemie. Różnica między tymi dwiema liczbami doskonale ilustruje, jak wąski segment rynku adresowała konfiguracja hybrydowa.

Powody były wymiernie jasne:

• Cena: Pojazd hybrydowy sprzedawany był za niemal dwukrotność ceny podobnych pojazdów benzynowych.
• Moc: Generował mniej mocy niż swoje benzynowe odpowiedniki, a więc cierpiał na braki wydajności.
• Masa: Ołowiowe baterie stanowiły poważne obciążenie masą; sama bateria pojazdu z 1900 roku ważyła 410 kg.
• Infrastruktura: Stacje ładowania dla elektrycznych pojazdów z bateriami z tamtego okresu znajdowały się wyłącznie w dużych miastach.

Ten obraz zniszczył nie tylko Lohner-Porsche, ale wszystkie wczesne pojazdy elektryczne. Ze względu na wysokie koszty, niską prędkość maksymalną i krótki zasięg pojazdy elektryczne nie mogły konkurować z pojazdami z silnikiem spalinowym; do 1915 roku pojazdy elektryczne spadły do 5% udziału w rynku. Niepowodzenie prób Thomasa Edisona opracowania alternatywy dla ciężkich, nieporęcznych akumulatorów ołowiowych również opóźniło rozwój wczesnych pojazdów elektrycznych. Hybrydy pozostawały w produkcji do lat 1910., jednak sprzedaż nigdy się nie odbiła.

Swoją rolę odegrała również strona techniczna: Silnik w piaście koła szybko został porzucony jako praktyczny napęd samochodu osobowego; dostępne były koncepcje lepiej nadające się do produkcji seryjnej. Podwójna konwersja energii wymagana przez hybrydę szeregową - z energii mechanicznej na elektryczną, a stamtąd z powrotem na mechaniczną - nie była do udźwignięcia przez technologię tamtych czasów w kategoriach wydajności i kosztów.

Utracony sukces: Co udowodniła wczesna era hybryd?

Historia Mixte'a pokazuje, co oznacza wdrożenie rozwiązania trafnego z inżynierskiego punktu widzenia, zanim warunki rynkowe dojrzały. Szeregowa architektura hybrydowa działała; wygrywała rajdy, przewoziła rodziny królewskie, służyła w flocie straży pożarnej. Ale wobec podwojonej ceny i brakującej infrastruktury energetycznej nie znalazła wystarczającej liczby nabywców. Dlatego wczesna era hybryd jest zwykle określana jako utracony sukces: technologia istniała, ale brakowało jej komercyjnego odzwierciedlenia.

Pomysł jednak całkowicie nie umarł. Porsche w 2011 roku zlecił wykonanie repliki oryginalnego Semper Vivus z 1900 roku; nawet 111 lat później funkcjonalność konstrukcji nie budziła wątpliwości. Pomysł silnika w piaście koła również nie wylądował w archiwum: Na początku lat 70. w łazikach misji Apollo 15, 16 i 17 zastosowano elektryczne piasty kół - dziedzictwo przypisywane pionierskim pracom Porsche z 1900 roku.

Sam Porsche przez długie lata pozostawał w cieniu tej wczesnej ery hybryd; inżynier, który dał firmie swoje nazwisko, zdołał przekształcić ideę hybrydy w zbywalny produkt, ale gospodarka tamtych czasów nie była w stanie udźwignąć tego produktu. Masowy komercyjny sukces koncepcji hybrydy szeregowej przyszedł znacznie później, gdy dojrzały technologia baterii i ekonomia produkcji - ale zapisy produkcyjne potwierdzają, że pierwszy krok został postawiony w 1901 roku w Wiedniu.

Źródła

• Ikona: Przed swoim czasem
• Przed swoimi czasami: Elektryczny silnik w piaście koła z 1900 rokuartykułHistoria hybryd Porsche: od prototypów do 911
• Historia hybryd Porsche: od Semper Vivus do 911
• Lohner-Porsche Mixte 1901
• Pierwsze Porsche było elektryczne - Lohner Porsche z 1900 roku
• Lohner-Porsche Semper Vivus i Mixte z 1901 roku
• Lohner-Porsche
• Jak Prius wywodzi swoją linię z samochodu z 1900 roku
• Lohner-Porsche Mixte Voiturette z 1900 roku
• Historia pojazdów elektrycznych i hybrydowych
• Historia pojazdu elektrycznego
• Porsche odtwarza oryginalny samochód hybrydowy, 111 lat później
• Zaginiona historia samochodu elektrycznego