पहला चार्जिंग स्टेशन कहाँ और कैसे स्थापित किया गया था?

1900 के दशक की शुरुआत में न्यूयॉर्क की सड़कों पर स्थापित General Electric के Electrant यूनिट, बिजली की कार के शहरीकरण सपने का पहला ठोस कदम थे।
1900 के दशक की शुरुआत में न्यूयॉर्क की सड़कों पर स्थापित General Electric के Electrant यूनिट, बिजली की कार के शहरीकरण सपने का पहला ठोस कदम थे।

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पहले चार्जिंग स्टेशन 20वीं सदी की शुरुआत में New York जैसे शहरों में स्थापित किए गए थे - General Electric द्वारा निर्मित सड़क प्रकार की "Electrant" इकाइयाँ, डीलर और गैराज चार्जिंग पॉइंट, तथा धनी ग्राहकों को आकर्षित करने वाले स्टोर स्टेशन; सदी की शुरुआत में New York जैसे शहरों में, General Electric द्वारा निर्मित सड़क प्रकार की "Electrant" इकाइयों, डीलर और गैराज चार्जिंग पॉइंट्स तथा धनी ग्राहकों को आकर्षित करने वाले स्टोर स्टेशनों के रूप में स्थापित किया गया; बिजली कंपनियों ने बुनियादी ढांचे को प्रकाश नेटवर्क के ऊपर बनाया, बैटरी स्वैप भी आजमाया गया - लेकिन पेट्रोल की पोर्टेबिलिटी ने इस नेटवर्क को पीछे छोड़ दिया। बिजली कंपनियों ने बुनियादी ढांचे को प्रकाश नेटवर्क के ऊपर बनाया, बैटरी बदलने की भी कोशिश की गई - लेकिन पेट्रोल की पोर्टेबिलिटी ने इस नेटवर्क को पीछे छोड़ दिया। यह पृष्ठ उस भुलाई हुई बुनियादी ढांचे की कहानी को उसकी स्थापना से लेकर आधुनिक सबक तक बताता है।

मुख्य बिंदु

  • पहली अमेरिकी इलेक्ट्रिक कार 1891 में William Morrison द्वारा बनाई गई थी; इसकी अधिकतम गति 14 mph थी।
  • General Electric ने सदी के मोड़ पर New York के लिए Electrant नाम की स्ट्रीट चार्जिंग यूनिट का उत्पादन किया।
  • माना जाता है कि जीवित रहने वाला सबसे पुराना गैराज प्रकार का चार्जिंग स्टेशन Thomas Edison का 1908 का कंक्रीट गैराज है।
  • बैटरी स्वैप का विचार 1896 में प्रस्तावित किया गया था; Hartford Electric Light Company ने इसे 1910–1924 के बीच लागू किया।
  • 1930 के दशक तक आते-आते इलेक्ट्रिक कारें सड़कों से बड़े पैमाने पर गायब हो चुकी थीं।

घरेलू और डिपो चार्जिंग घरेलू और डिपो चार्जिंग

इलेक्ट्रिक कारों का पहला चार्जिंग नेटवर्क, आज के फास्ट-चार्जिंग मैप्स के विपरीत, बिल्कुल उलटी लॉजिक से बनाया गया था: पहले घर, फिर सब कुछ। 1910 तक आते-आते एक घर मालिक अपनी संपत्ति पर चार्जिंग यूनिट स्थापित कर सकता था और अपने वाहन को रात भर प्लग में लगा छोड़ सकता था। इसके अलावा शहरों में बढ़ती संख्या में मरम्मत की दुकानें साइड सर्विस के रूप में चार्जिंग की पेशकश करने लगी थीं। इसके अलावा शहरों में बढ़ती संख्या में मरम्मत की दुकानों ने साइड सर्विस के रूप में चार्जिंग की पेशकश करना शुरू कर दिया था।

इस दृष्टिकोण का तकनीकी कारण सरल था: प्रारंभिक बैटरियों की क्षमता कम थी और चार्जिंग का समय लंबा था। Morrison की 1891 की छह सीटों वाली वैगन में 24 बैटरी सेल हर 50 मील पर चार्जिंग की मांग करते थे। ऐसे ऊर्जा संतुलन में "रात में गाड़ी चार्ज करो, दिन में इस्तेमाल करो" मॉडल, एक विस्तृत सार्वजनिक नेटवर्क स्थापित करने से कहीं अधिक कुशल समाधान था।

AC से DC तक का पहला पुल AC से DC तक का पहला पुल

घरेलू चार्जिंग का महत्वपूर्ण हिस्सा, 1902 में विकसित मरकरी-वेपर रेक्टिफायर बना। शोधन (रेक्टिफिकेशन) - यह वाल्व नेटवर्क की अल्टरनेटिंग करंट को बैटरी की आवश्यकता वाली डायरेक्ट करंट में बदलता था, और चार्जिंग प्रक्रिया को घर के स्तर पर व्यावहारिक बनाने वाला प्रमुख घटक था। इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से देखा जाए, तो 1900 के दशक की शुरुआत के घरेलू चार्जिंग पॉइंट और आधुनिक Level 2 यूनिट के बीच का अंतर मूल कार्यप्रणाली में नहीं, बल्कि शक्ति और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स में है।

Electrant और शहर के गैराज Electrant और शहर के गैराज

सार्वजनिक क्षेत्र में नाम की अगुवाई General Electric की थी। सदी के मोड़ पर कंपनी ने New York में स्ट्रीट चार्जिंग उपलब्ध कराने वाली Electrant नाम की यूनिट का उत्पादन किया। इसका डिज़ाइन दर्शन उल्लेखनीय रूप से आधुनिक है: Electrant, आज के 240 वोल्ट Level 2 AC या DC फास्ट चार्जर की तरह ही, किसी वाहन के पार्क हो सकने वाले लगभग हर स्थान पर स्थापित किया जा सकता था। इसके अलावा शहर केंद्रित स्टोर क्षेत्रों ने समृद्ध ग्राहकों को - विशेष रूप से हैंड क्रैंक का उपयोग नहीं करना चाहने वाली महिला ड्राइवरों को - आकर्षित करने के लिए अपने स्वयं के चार्जिंग स्टेशन स्थापित किए। डीलर चार्जिंग पॉइंट भी विकल्पों में शामिल थे; कुछ मॉडलों की बैटरियां निकाली जा सकती थीं, और वाहन चार्जिंग के लिए गैराज में छोड़ा जा सकता था।

विज़ुअल आर्काइव रिकॉर्ड इस इंफ्रास्ट्रक्चर की वास्तविकता को पुष्ट करते हैं: 1906 की एक तस्वीर न्यूयॉर्क के एक प्रारंभिक चार्जिंग गैराज को दिखाती है, जबकि 1912 की एक तस्वीर General Electric निर्मित एक विशाल वाहन चार्जर संचालित करते हुए एक कर्मचारी को दिखाती है। फैले हुए नेटवर्क के पूर्ण दायरे के बारे में संख्यात्मक आंकड़े निश्चित नहीं हैं; 1910 के दशक के अमेरिका में सार्वजनिक स्टेशनों की संख्या के बारे में व्यापक दावे प्राथमिक स्रोत से पुष्टि किए बिना उपयोग न करने योग्य रूप से अस्पष्ट बने हुए हैं।

एडिसन का गैराज: बचा हुआ सबसे पुराना उदाहरण

इंफ्रास्ट्रक्चर की कहानी का सबसे ठोस अवशेष, Thomas Edison द्वारा 1908 में बनवाया गया कंक्रीट गैराज है। यह इमारत माना जाता है कि जीवित रहने वाले सबसे पुराने गैराज-प्रकार के इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग स्टेशन की मेजबानी करती है। एडिसन इलेक्ट्रिक कार के भविष्य में विश्वास करने वाले नामों में से थे; उन्होंने Henry Ford के साथ कम से कम एक इलेक्ट्रिक प्रोटोटाइप का निर्माण किया। हालांकि दोनों ने देखा कि पेट्रोल इंजन का भविष्य अधिक उज्ज्वल था - जबकि हल्की बैटरियों को विकसित करने का एडिसन का प्रयास लगातार टलता रहा; इसका एक कारण यह था कि निकल-आयरन बैटरियां भारी और भद्दी लेड-एसिड पैकों के विकल्प का वादा कभी समय पर पूरा नहीं कर पाईं। एक अन्य कारक अधिक संरचनात्मक था: शहर के केंद्रों के बाहर बिजली अभी तक व्यापक नहीं थी।

मैं इलेक्ट्रिक कार के भविष्य में विश्वास करता था; लेकिन पेट्रोल इंजन का भविष्य अधिक उज्ज्वल था।
Thomas Edison, आविष्कारक

बैटरी स्वैप: एक सदी पहले आज़माया गया तेज़ "ईंधन भरने" का मॉडल

New York'ta bir buz pateni pisti 1900'lerin başında pil değişim istasyonuna dönüştü; fikir çöktü ama bugünkü modellerin şeması çoktan çizilmişti.

चार्जिंग समय की समस्या के खिलाफ उस दौर का सबसे कट्टर जवाब बैटरी स्वैप था। यह विचार सबसे पहले 1896 में प्रस्तावित हुआ और Hartford Electric Light Company द्वारा 1910–1924 के बीच GeVeCo बैटरी सेवा के साथ लागू किया गया। इस अवधि के दौरान वाहनों और बैटरियों दोनों को तेजी से बदलने के लिए उपयुक्त तरीके से संशोधित किया जाता था। न्यूयॉर्क में Electric Vehicle Company ने और भी आगे जाकर: एक आइस स्केटिंग रिंक को बैटरी स्वैप स्टेशन में बदल दिया - केबिन अंदर जाती, खत्म हुई बैटरियां चार्ज्ड सेट से बदल दी जातीं और वाहन बाहर निकल जाता। यह उद्यम 1907 तक ध्वस्त हो गया, लेकिन योजना के रूप में यह आज के बैटरी स्वैप मॉडलों के समान था। संरचनात्मक बाधा भी स्पष्ट थी: स्पेयर बैटरियां प्रति ऊर्जा इकाई बहुत भारी थीं और इसका मतलब पूरे भार को ढोने वाली एक लॉजिस्टिक्स थी।

बिजली कंपनियों ने चार्जिंग नेटवर्क क्यों बनाया?

प्रारंभिक चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर के वास्तुकार एक अस्पष्ट सरकारी कार्यक्रम या ऑटोमोबाइल निर्माता नहीं थे; वे बिजली कंपनियां थीं। प्रकाश और हल्के रेल प्रणाली के लिए स्थापित वाणिज्यिक बिजली उत्पादन और वितरण ने इलेक्ट्रिक कार की जरूरतों के इंफ्रास्ट्रक्चर की नींव बनाई। शहर का नेटवर्क जैसे-जैसे बढ़ा, चार्जिंग पॉइंट इस नेटवर्क के ऊपर जुड़ते गए - आज की बुनियादी ढांचे की बहसों में उठाए जाने वाले "क्या ग्रिड तैयार है" सवाल का उस दौर का संस्करण यह था कि ग्रिड ही नहीं था; पहले ग्रिड बनाया गया, चार्जिंग ने उसका पीछा किया।

इस मॉडल की सीमाएं भी ग्रिड की सीमाएं ही थीं। पेट्रोल एक पोर्टेबल ईंधन था: बैरल में दूर के कस्बों तक पहुंचाया जा सकता था। बिजली, जहां उत्पन्न होती थी, वहां से एक निश्चित दूरी से आगे अभी तक हर किसी के लिए सुलभ सेवा नहीं थी। चार्जिंग नेटवर्क का सिर्फ शहरों तक सीमित रहना अपने आप में प्रौद्योगिकी की विफलता नहीं थी, बल्कि ऊर्जा वितरण का उस दौर का भूगोल था।

पेट्रोल वाली गाड़ियां कैसे आगे निकल गईं?

शुरुआती पेट्रोल पंप भी वास्तव में दुर्लभ थे; 20. सदी की शुरुआत में ड्राइवरों को रास्ता योजना बनाते समय स्टेशनों के स्थान रटने पड़ते थे और स्टेशन 1930 के दशक में आम हुए। यानी चार्जिंग नेटवर्क अकेला वह ताकत नहीं थी जो पेट्रोल को पीछे छोड़कर आगे निकली। बिजली की गाड़ियों को पीछे छोड़ने वाले कई मापने योग्य कारकों ने एक साथ काम किया:

  • 1912: चार्ल्स केटरिंग के इलेक्ट्रिक स्टार्टर मोटर ने अपने पहले अनुप्रयोग में 1912 Cadillac में हैंड क्रैंक को खत्म कर दिया - पेट्रोल वाली गाड़ी का सबसे बड़ा व्यावहारिक नुकसान मिट गया।
  • 1908: फोर्ड का Model T 850 डॉलर में बिकता था; ज्यादातर इलेक्ट्रिक गाड़ियां कम से कम दोगुनी महंगी थीं। 1923 में Model T 300 डॉलर से नीचे चला गया, जबकि इलेक्ट्रिक गाड़ियां 10 गुना महंगी हो सकती थीं।
  • टेक्सास में मिले सस्ते कच्चे तेल ने गैस की कीमतें घटा दीं; इलेक्ट्रिक गाड़ियां 2-3 गुना महंगी हो सकती थीं।
  • जैसे-जैसे सड़कें शहरों से बाहर फैलीं, कम गति और कम रेंज वाली इलेक्ट्रिक गाड़ियां लंबी यात्रा के लिए उपयुक्त नहीं रह गईं।

परिणाम जल्दी आया: 1930 तक इलेक्ट्रिक कारें सड़कों से काफी हद तक गायब हो चुकी थीं और 1935 तक लगभग पूरी तरह समाप्त हो गई थीं। चार्जिंग नेटवर्क पेट्रोल नेटवर्क से पहले बनाया गया था - लेकिन उसे ले जाने वाला वाहन बाजार ही खो गया।

तुलनाशुरुआती इलेक्ट्रिकशुरुआती पेट्रोल
ईंधन/ऊर्जा बुनियादी ढांचाघर, गैराज, Electrant, स्टोर स्टेशनदुर्लभ स्टेशन, 1930 के दशक में आम हुए
कीमत संतुलन (1908)Model T से कम से कम दोगुनाModel T: 850 डॉलर
1923 कीमत अंतर10 गुना तक महंगा300 डॉलर से कम
रेंज सीमाकम रेंज, कम गतिपोर्टेबल ईंधन से लंबी दूरी
महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी1902 रेक्टिफायर, बैटरी बदलना1912 इलेक्ट्रिक स्टार्टर

मध्य काल से EV1 तक: चार्जिंग प्रौद्योगिकी का लंबा इंतज़ार

1930 के दशक के बाद चार्जिंग बुनियादी ढांचे का विषय छह दशकों तक चर्चा से हट गया। चर्चा में वापसी 1996 में कैलिफोर्निया की जीरो एमिशन वाहन अनिवार्यता की प्रतिक्रिया में विकसित GM EV1 के साथ हुई: पहली सीरियल उत्पादन बैटरी-इलेक्ट्रिक कार, लगभग 60 मील रेंज और 80 mph अधिकतम गति के साथ। लगभग 800 वाहन 1996-2003 के बीच लॉस एंजिल्स, टक्सन और फीनिक्स में किराए पर दिए गए। चार्जिंग की दृष्टि से EV1 का योगदान नजरअंदाज नहीं किया जा सकता: इंडक्शन चार्जिंग सिस्टम - Magne Charge "पैडल" तकनीक - सैद्धांतिक 80 kW क्षमता प्रदान करती थी, और वाहन चार्जर को बैटरी के प्रकार और चार्ज स्थिति की जानकारी भेजता था। उत्पादन 2002 में बंद कर दिया गया, लेकिन EV1 से सीखी गई बातों ने आगामी बैटरी तकनीक, उपभोक्ता शिक्षा और बुनियादी ढांचे के विकास को आकार दिया।

आधुनिक श्रृंखला की कड़ियाँ इस क्रम में पूरी हुईं: AC Propulsion की 1997 की लिथियम-आयन सेल वाली tzero; 2003 में Eberhard और Tarpenning द्वारा Tesla Motors की स्थापना; tzero के उत्पादन संभालने का प्रस्ताव ठुकराए जाने के बाद Musk का Tesla में निवेश; और 2008 में एक चार्ज पर 200 मील रेंज वाले पहले वाहनों में से एक के रूप में उत्पादन में आया Tesla Roadster। कुल 1 मिलियन EV बिक्री की सीमा तक पहुँचना, पहली मास-मार्केट EV के बाद 8 वर्षों से अधिक समय बाद ही हुआ। एक उल्लेखनीय तकनीकी विवरण: 2011 से पहले के अमेरिकी चार्जिंग स्टेशन डेटाबेस में सभी यूनिट "लेगेसी" चार्जिंग उपकरण थे, जो EV1 जैसी पहली पीढ़ी के वाहनों की सेवा करते थे।

सदी पुराना चार्जिंग नेटवर्क आधुनिक नेटवर्क को क्या सिखाता है?

सबसे उल्लेखनीय समानता उपयोग मॉडल में है: आज भी, ठीक सदी पहले की तरह, वाहन मुख्य रूप से घर पर चार्ज होते हैं; उत्तरी अमेरिका में 80% से अधिक चार्जिंग घर पर होती है। यानी शुरुआती दौर की "घर-आधारित" योजना अमान्य नहीं हुई, बस बाधित हुई और लौट आई। शुरुआती नेटवर्क की कमजोरी भी आज उसी रूप में प्रासंगिक है: बुनियादी ढांचा वाहन के बिना जीवित नहीं रह सकता, और बुनियादी ढांचे के बिना वाहन नहीं बिक सकता। इसीलिए आधुनिक युग में चार्जिंग उपयोग और बुनियादी ढांचे के विकास के बीच संतुलन अभी भी मामले के केंद्र में है; पिछले वर्ष के 100 मिलियन से अधिक चार्जिंग सत्रों पर आधारित आंकड़े दिखाते हैं कि उपयोग बुनियादी ढांचे के विकास से आगे रहा।

सार्वजनिक पक्ष की अर्थव्यवस्था भी शुरुआती दौर जैसी ही परिपक्वता प्रक्रिया में है: शुरुआती फास्ट-चार्जिंग नेटवर्क में से कुछ लाभदायक हुए, अधिकांश नहीं, और फास्ट चार्जिंग का व्यवसाय मॉडल अभी भी विकसित हो रहा है। अमेरिका ने 2025 में पिछले वर्ष की तुलना में 20% अधिक सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट जोड़कर रिकॉर्ड बनाया - लेकिन चार्जिंग एक्सेस की व्यापकता अभी भी EV बिक्री बढ़ाने में एक महत्वपूर्ण बाधा के रूप में दिखाई जाती है। बिजली कंपनियों के उस पहले प्रयास का मुख्य सबक आज भी मान्य है: बुनियादी ढांचा वाहन से पहले खड़ा किया जाना चाहिए; लेकिन वाहन बाजार ही बुनियादी ढांचे को टिकाए रखता है। दो सौ साल पहले यह संतुलन हासिल नहीं हो सका और एक नेटवर्क ढह गया। इस बार संतुलन वाहन और ग्रिड दोनों में बहुत मजबूत पत्तों के साथ बनाया जा रहा है।

स्रोत