Ford és Edison feladott elektromos autós álma

Az oldal megosztása
Henry Ford és Thomas Edison az 1910-es évek elején közös projektbe fogtak egy olcsó és praktikus elektromos autó kifejlesztéséért; a jármű eljutott két prototípusi fázisig, de soha nem került gyártásba. A projekt bukása mögött nincs sem olajösszeesküvés, sem történelmi tűzvész: a bűnös az a pont, ahol Edison nikkel-vas akkumulátorának magas belső ellenállása találkozott Ford makacsságával, hogy más akkumulátort nem fogadott el. Az alábbiakban mérnöki számvetés olvasható arról, hogy ez a projekt, amely az elektromos autó első aranykorában megerősítette volna a pozícióját a benzinüzemű járművekkel szemben, miért hiúsult meg, és milyen örökséget hagyott maga után.
A lényeg egy Blickben
- 1900-ban az Egyesült Államokban a járművek Az elektromos autó története sokkal régebbi, mint azt a legtöbben hiszik. Thomas Davenport 1834-ben fejlesztette ki az első amerikai elektromotort; William Morrison pedig 1891-ben készítette el az első működő elektromos autót. 1897-ben a Pope Manufacturing Company lett Amerika első elektromos autógyártója és -értékesítője, ugyanabban az évben Londonban az első elektromos taxis szolgáltatás szállított utasokat. Vagyis Ford és Edison projektje nem egy űrből, hanem egy érett piacból született.; 1899-ben 1575 elektromos autót gyártottak.
- Ford a projektbe 1,5 millió dollárt (mai értéken körülbelül 31,5 millió dollárt) fektetett.
- A projekttel kapcsolatos szóbeszédekben az ár 500-750 dollár, a hatótávolsági cél töltésenként 50-100 mérföld volt.
- 1912-re a benzinüzemű autó 650 dollár, az elektromos roadster pedig 1750 dollárárba került.
- Ford a lemondás közvetlenül előtt majdnem 100 000 akkumulátort vett Edison-tól.
Miért Nyert Néha Az Elektromos Autó?

Az elektromos autó története sokkal régebbi, mint azt a legtöbben hiszik. Thomas Davenport 1834-ben fejlesztette ki az első amerikai elektromos motort; William Morrison pedig 1891-ben gyártotta az első működő elektromos autót. 1897-ben a Pope Manufacturing Company lett Amerika első elektromos autógyártója és -eladója, ugyanabban az évben Londonban az első elektromos taxi szolgáltatás szállított utasokat. Vagyis a Ford és Edison projektje nem üres térből, hanem egy már érett piacról született.
A számok is ezt igazolják: 1900-ra az Egyesült Államok útjain lévő járművek 28%-a elektromos volt, egyes számítások ezt az arányt kissé egyharmad fölé teszik. Az 1899-es amerikai népszámlálás önmagában 1575 elektromos autó gyártását regisztrálta. Abban a korban az elektromos technikai érvei egyértelműek voltak: a jármű csendes volt, nem volt kipufogószag és rezgés, nem volt a kézi forgatású főkurmával való baj, és könnyen használható volt. Városi rövid távolságokra mérnöki szempontból logikusabb megoldás volt, mint a benzinüzemű jármű.
A gyenge pont egyetlen alkatrészben összpontosult: az akkumulátorban. A hatótávolság korlátozott volt, a sebesség általában 20 mérföld/óra alatt maradt, és az akkumulátorok nehézek és drágán karbantarthatók voltak. Ez a hármas korlát maga az egyenlet volt, amely később a Ford-Edison projekt sorsát is meghatározza.
Miért Választotta Ford és Edison Az Elektromos Autót?
A két férfi útja 1891-ben keresztezte egymást: Ford abban az évben mérnökként kezdett dolgozni az Edison Illuminating Company-nél. 1896-ban, amikor Ford bemutatta Edison-nak az általa készített Quadricycle-t, Edison arra ösztönözte, hogy folytassa benzinüzemű járművét, és ezt mondta neki:
Fiatalember, pont ez az... A járműved önellátó.
Ez az ösztönző furcsának tűnhet, hiszen Edison maga az elektromos oldalt támogatta. 1895-ben megépítette első, akkumulátoros elektromos autóját, 1899-től pedig kezdte fejleszteni az autókhoz való lúgos, vagyis nikkel-vas tároló akkumulátort. Akkumulátorait napi 100 mérföldes utazásokkal 5.000 mérföldig tesztelte, és a nikkel-vas akkumulátort 1903-ban kereskedelmi forgalomba hozták. 1912-ben Edison a saját elektromos autó szabadalmával három járművet épített; ezek sem jutottak el soha a gyártási fázisig.
Ford motivációja ugyanaz volt, mint a Model T mögötti gazdasági logika. A Model T-t 1908-ban mutatták be 850 dolláros áron; Ford ugyanazt az árazási logikát szerette volna alkalmazni az elektromos autónál, mint a sorozatgyártás által olcsóbbá tett benzines autónál. Edison tiszta levegővel kapcsolatos aggodalmai és a korlátozott fosszilis tüzelőanyag-készletekkel kapcsolatos nézetei a projektnek a technikai célon túlmutató ideológiai alapot is adtak. A két férfi közös nevezője egyszerű volt: az elektromos jármű jó ötlet, a probléma csak egy olcsó és megbízható akkumulátor - és Edison pontosan ezen dolgozott.
A prototípus anatómiája: az 1913-1914-es kísérletek
A projekt kézzelfoghatóvá válásának pillanata 1914. január 11-e volt: Ford megerősítette a projektet, és bejelentette, hogy évek óta dolgoznak Edisonnal együtt egy olcsó és praktikus elektromos autón. Ezt követően két prototípust gyártottak. Az első prototípust 1913-ban fotózták a Highland Park-i üzem előtt: tiller kormányzású konstrukció volt, és az akkumulátorokat az ülés alá helyezték. A motortervezést Fred Allison villamosmérnök, az elektromos rendszert és az általános tervezést a Gray & Davis alelnöke, Alexander Churchward, az általános mechanikai munkákat pedig a volt Cadillac-tag, Samuel Wilson vállalta.
Az 1914-es második prototípus pragmatikusabb volt: a Model T vázát, felfüggesztését és első tengelyét, a Model T kormányzását és a csigahajtású hátsó tengelyt használta; a vázának az építésze Eugene Farkas volt. Ez mérnöki szempontból okos lépés volt - egy bevált vázon csak a hajtásrendszert cserélték le. Egy forrás a prototípust 1.100 fontnak, vagyis körülbelül 500 kilogrammnak adja meg; hozzáteszi, hogy ennek 405 fontja, vagyis majdnem a fele akkumulátorberendezés volt. Már a súlyeloszlás is előre jelezte a projekt legkritikusabb kérdését.
| Tulajdonság | Érték |
|---|---|
| Össztömeg | 1.100 font (körülbelül 500 kg) |
| Akkumulátorberendezés tömege | 405 font |
| Célár | 500-750 dollár |
| Céltávolság | 50-100 mérföld töltésenként |
| Projektbefektetés | 1,5 millió dollár |
A pletykaszintű részletek mutatják, mennyire komoly volt a projekt: azt állították, hogy Edsel Fordot helyezték a projekt élére, egy erőművet vásároltak a Niagara-vízesésnél, és egy gyártóterületet a Woodward Avenue-n. A mai pénzben 10.000-15.000 dollárnak megfelelő ár-cél bizonyítja, hogy az elektromos autóból tömegjárművet akartak faragni.
A projektet megbuktató technikai hiba: a magas belső ellenállás
Eddig a történet egy mérnök álma szerint halad; aztán belép a képbe az elektrokémia. Ford ragaszkodott ahhoz, hogy a jármű kizárólag Edison nikkel-vas akkumulátoraival működjön. A nikkel-vas cellák belső ellenállása azonban túl magas volt, és a legtöbb gyakorlati helyzetben nem tudott elektromos autót táplálni. A fogalom egyszerűen magyarázható: minél nő az akkumulátor belső ellenállása, annál több energiát pazarol el hőként, és csökken a cellából a kerékig átvihető használható teljesítmény. Edison akkumulátora tartós volt, de egy autó hirtelen teljesítményigényeihez rossz elektrokémiai választásnak bizonyult.
Ford nyomában a klasszikusabb ólom-savas akkumulátorokat is kipróbálták; ezek elektromos szempontból beváltak, de a jármű olyan súlyossá vált, hogy nehézkes szerkezetté formálódott. Fordnak a helyzetről szóló hírekre adott reakciója kemény volt, és a projektet törölték. Két prototípus működött; a projektet végül az döntötte be, hogy egyik akkumulátor sem lehetett egyszerre könnyű és nagy teljesítményű. Ford közvetlenül a feladás előtt megközelítette a 100 000 akkumulátor megvásárlását Edisontól - vagyis a lemondás nem gyengeség kérdése volt, hanem az ellátási lánc legkritikusabb láncszemében bekövetkezett anyaghibának tudható be.
Van egy gyakran feltett kérdés: befejezte-e a projektet az a tűz, amely 1914. december 9-én elnyelte Edison west orange-i, new jersey-i laboratóriumát és gyárát? A válasz nem. A 67 éves Edison számára tragikus volt a tűz, amely biztosítás által nem fedezhető mértékű károkat okozott, de az elektromos jármű munkája Dearbornban, Michigan államban volt; a korabeli újságok is azt írták, hogy a tűz kihagyta a két épületet, amelyek az elektromos járműhöz kapcsolódhattak. Edison a következő tavaszig újjáépíttette az létesítményt. A tüzet az olajkartellekhez kötő összeesküvés-elméletek nem bírnak el a helyszíni és kronológiai adatokkal szemben.
Hogyan nyert a benzin: Háromtényezős egyenlet
A Ford-Edison projekt összeomlása része volt annak a törésnek, amelyet az elektromos és a benzinüzemű autó közötti általános versengés ugyanabban az időszakban átélt. A győztest meghatározó három tényező számokkal olvasható ki egyértelműen:
- Ár: 1912-re a benzinüzemű autó 650 dollárt ért, míg egy elektromos roadster 1750 dollárt. Ford sorozatgyártása még jobban széthúzta ezt a különbséget.
- Teljesítmény és hatótáv: A benzinüzemű járművek egyre messzebb és egyre gyorsabban tudtak közlekedni; amikor bezárta az elektromos autó városi előnyeit, magához ragadta a fölényt.
- Használat egyszerűsége: A benzinüzemű autó legnagyobb fájdalompontja a kézzel forgatott forgattyú volt; 1912 körül elterjedő elektromos önindító és világítási rendszerek teljesen megszüntették ezt a hátrányt.
Egy irónikus részlet az utolsó tényező szereplőivel kapcsolatos: amikor Ford 1919-ben elektromos önindítót és világítást épített be benzinüzemű járműveibe, éppen Churchward és Allison volt hatásos ebben az átállásban, akik az elektromos prototípuson dolgoztak. Az elektromos jármű tervezésében megszerzett szaktudás állította elő a benzinüzemű győzelmét teljessé tevő összetevőt. Ahogy a Smithsonian kiállítása is összefoglalja, a benzinmotor ekkorra már olyan könnyen kezelhetővé vált, mint az elektromos, sőt még a gőznél is könnyebb volt indítani és vezetni; a sokoldalúság, a sebesség, a hatótáv és a sportosság vált meghatározóvá.
Terepen Maradt Bizonyítékok: Edison Garázsa és a Detroit Electric
A projekt után a két fél otthonában lévő járművek is folytatták a versenyt. Ford az Edisonnak ajándékozott 1916-os Model T-t egy kerozinnal is működő, 4 hengeres, 20 lóerős változatként választotta; a jármű körülbelül 45 mph sebességre volt képes. Edison garázsában pedig egy 1908-as, otthoni töltőállomás áll - ma ez a legrégebbi ismert garázsban elhelyezett töltőállomás. Vagyis az otthoni töltés koncepciójának családfája egy évszázaddal korábbra nyúlik vissza.
Edison feleségének 1914-es Detroit Electric Model 47 Brougham-ját 80 mérföldes hatótávval, 20 mph sebességgel hirdették; ez volt az a modell, amelyet Ford a feleségének vett, és az otthonba itt is töltőállomást telepítettek. Ezek a példák azt mutatják, hogy az elektromos autó a 1910-es években nem volt teljesen holt technológia, csupán elvesztette a tömeges árversenyt. Sőt, feljegyezték, hogy maga Woodrow Wilson elnök és kísérete is elektromos járművekkel utazott.
1914-től 2008-ig: EV1, Lítium-ion és Tesla Roadster
Az elektromos autó második életkísérlete a 20. század végén érkezett. A GM 1996-ban bemutatott EV1-je az első modern sorozatgyártású, célra épített elektromos autóként van nyilvántartva, és gyártása 1999-ig tartott. 2003-ban a GM figyelmen kívül hagyta az ügyfelek tiltakozását, és beszüntette a programot; a járműveket visszavonták a tulajdonosaiktól, akik tiltakoztak. A kulisszák mögött az a várva várt szigorú kibocsátási szabályozás elmarása állt, amely végül nem született meg. A törlés a mai napig az autóipari történelem egyik legvitatottabb döntése; a 2006-ban készült "Who Killed the Electric Car?" dokumentumfilm ezt a folyamatot széles közönség elé tárta. Egy árnyalat, amit érdemes észben tartani: a GM nem mondott teljes búcsút az elektromos autóknak; a program felhalmozott tudása az üzemanyagcellás kutatásokhoz vezetett, és a márka 2010-ben piacra dobta a Volt hibridet.
Az igazi áttörés akkor jött, amikor 1914 hiányzó összetevője megoldódott: az akkumulátor. A 2008-ban bemutatott Tesla Roadster lett a világ első sorozatgyártású, lítium-ion akkumulátor-technológiával hajtott elektromos sportautója. A Roadster akkumulátorcsomagja kora egyik legnagyobb és technikailag legfejlettebb lítium-ion csomagja volt; a Tesla tudatosan választotta a széles körben használt szabványos cellaformátumot, hogy a kölcsök csökkenését az egész iparággal megossza. A nagy belső ellenállással küzdő nikkel-vas celláról a több nagyságrenddel nagyobb energiasűrűségű cellákra való átállás azt jelentette, hogy 94 évvel korábban a projektet megbuktató egyenlet végül megfordult.
A Ford oldala is lezárult: a márka 2010-ben 135 millió dolláros elektromos járműberuházást jelentett be, és azt a célt tűzte ki, hogy 2020-ig flottájának 10-25%-a elektromos legyen. Az elektromos fejlesztési program neve is szimbolikus: "Team Edison". Edison 1914-ben magáévá tett gondolata neve egy évszázaddal később hivatalosan is bekerült a Ford programjába.
Az elfeledett akkumulátor visszatérése
2026 elején a tudósok újraértékelik Edison nikkel-vas akkumulátorát; a technológiai hírekben megjelennek az "elfeledett akkumulátor visszatérése" címsorok. A jóváírás iránya egyértelmű: az akkumulátor rendkívül hosszú élettartamú - Edison elektromos autója ma is működik - és ez a tulajdonság előnyössé teszi az állóenergia-tároló állomásokon. A gyengeségei ugyanolyan kézzelfoghatók: továbbra is nehéz, lassan töltő és alacsony energiasűrűségű felépítés; használat közben hidrogéngázt bocsát ki, alacsony hőmérsékleten elveszíti kapacitását.
Ez a kép a legjobban összefoglalja a Ford-Edison projekt örökségét. A technológia nem volt rossz, csak rossz alkalmazásra - nagy teljesítményigényű autóra - kényszerítették. Ugyanez az elektrokémia egy évszázaddal később azokban az álló alkalmazásokban értékelődik újra, amelyek nem igényelnek kerék teljesítményt. A mérnöki történelemben gyakran látott lecke: egy összetevő sikerét nem önmagából, hanem a rá bízott feladatból nyeri.
Következtetés: 94 évvel ezelőtt elveszett lehetőség
A Ford és Edison projektje nem az elektromos autó lehetetlenségének, hanem annak bizonyítéka, hogy a megfelelő akkumulátort idő előtt keresték. Két prototípus készült, 1,5 millió dollárt fektettek be, 100 000 akkumulátornyi beszállítási kapuhoz érkeztek - de a nagy belső ellenállás, a súly és a Ford kitartása az egyetlen beszállító mellett együtt a projekt összeomlásához vezetett. A benzin árával és önindítójával töltötte be ezt az űrt, és közel egy évszázadra megszerezte az előnyt. 2008-ban a lítium-ion csomagos Tesla Roadster végül valóra váltotta az 1914-ben célzott hatótáv és ár logikáját, Edison neve pedig bekerült a Ford elektromos programjába. Néha a vesztő gondolat egyszerűen az, amelyik túl korán született.
Források
- Ford, Edison and the Cheap EV That Almost Was - WIRED
- Edison's Historical Garage - Thomas Edison Innovation Foundation
- Thomas Edison Built his own Electric Car in 1912 - IMSA
- Ford & Edison's Electric Car Influence in America 1890-1914
- History of the electric vehicle - Wikipedia
- The History of the Electric Car - U.S. Department of Energy
- Technological Choices - Smithsonian
- A villanyautók 100 éve többet fogytak, mint a benzinautók - TomTom
- Elektromos vs. benzinautók - MotorTrend
- Edison-akkumulátor - 1903 - National MagLab
- Egy elfeledett akkumulátorterv Thomas Edisontól - TechXplore
- General Motors EV1 - Wikipedia
- A jövő hajtása, régen és most: az EV1 története - GM News
- Mítoszok lebontása: az igazság a GM EV1-ről - Hagerty
- Tesla Roadster: A seizmikus váltás - Green Car Journal
- A Tesla Roadster akkumulátorrendszere - Stanford
- Ki ölte meg az elektromos autót? - Wikipedia
- A villanyautók már több mint száz éve nagy dolognak számítottak - The New York Times