初の充電ステーションはどこに、どのように設置されたのか?

1900年代初頭にニューヨークの街角に設置されたGeneral ElectricのElectrantユニットは、電気自動車の都市化という夢の最初の具体的な一歩でした.
1900年代初頭にニューヨークの街角に設置されたGeneral ElectricのElectrantユニットは、電気自動車の都市化という夢の最初の具体的な一歩でした.

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最初の充電ステーションは20世紀初頭、ニューヨークなどの都市で、General Electricが製造した街路型「Electrant」ユニット、ディーラーやガレージの充電スポット、そして裕福な顧客を引きつけた店舗型ステーションとして設置されました. 世紀の初めには、ニューヨークなどの都市で、General Electricが製造した街路型「Electrant」ユニット、ディーラーやガレージの充電スポット、そして裕富な顧客を引きつけた店舗型ステーションとして設置されました; 電力会社は照明網の上にインフラを構築し、電池交換まで試みられましたが、ガソリンの持ち運びやすさがこの網を追い越しました. 電力会社は照明網の上にインフラを構築し、電池交換まで試みられました - しかしガソリンの持ち運びやすさがこの網を追い越しました. このページでは、その忘れられたインフラの物語を、誕生から現代への教訓までを紹介します.

注目ポイント

  • アメリカ初の電気自動車は1891年にWilliam Morrisonによって作られました. 最高速度は14 mphでした.
  • General Electricは、世紀の変わり目にニューヨーク向けのElectrantという街路充電ユニットを製造しました.
  • 現存していると考えられる最も古いガレージ型充電ステーションは、Thomas Edisonの1908年製コンクリートガレージにあります.
  • 電池交換のアイデアは1896年に提案されました. Hartford Electric Light Companyはこれを1910-1924年に実施しました.
  • 1930年代になると、電気自動車は道路からほぼ姿を消していました.

家庭および倉庫充電 家庭および倉庫充電

電気自動車の初期の充電インフラは、今日の急速充電マップとは正反対の論理で構築されました: まず家が、そしてすべてが. 1910年までに、住宅所有者は自宅の敷地内に充電ユニットを設置し、車を一晩中コンセントに接続したままにすることができました. 壁に取り付けられたこの初期のユニットは、ケーブルを直接車両に接続していました - 技術的な構成としては、今日の家庭用充電器とさほど変わりません. さらに、都市では増え続ける整理工場が、副業として充電サービスを提供し始めていました.

初期の電池は容量が低く、充電時間が長かったのです. 初期の電池は容量が低く、充電時間が長かったのです. Morrisonの1891年製6人乗りワゴンの24個の電池セルは、50マイルごとに充電を必要としました. このようなエネルギーバランスにおいては、「夜に車を充電し、昼に使う」モデルが、大規模な公共網を構築するよりもはるかに効率的な解決策でした.

ACからDCへの最初の橋 ACからDCへの最初の橋

家庭充電の重要な部分となったのは、1902年に開発された水銀蒸気整流器でした. 交流網の電流をバッテリーに必要な直流に変換したこの整流器は、充電を家庭規模で実用的にした鍵となる部品でした. 工学の観点から見ると、1900年代初頭の家庭用充電スポットと現代のLevel 2ユニットとの違いは、基本的な機能ではなく、パワーおよび制御エレクトロニクスにあります.

Electrantと都市のガレージ Electrantと都市ガレージ

公共側での名前の先駆けはGeneral Electricでした. 世紀の変わり目に、同社はニューヨークで街路充電を提供するElectrantというユニットを製造しました. そのデザイン哲学は驚くほど現代的です: Electrantは、今日の240ボルトのLevel 2 ACやDC急速充電ユニットと同じように、車を駐車できるほぼあらゆる場所に設置できました. さらに都心部の店舗エリアは、裕福な顧客、特にハンドクランクを使いたがらない女性ドライバーを引きつけるために、独自の充電ステーションを設置しました. ディーラーの充電スポットも選択肢のひとつでした. 一部のモデルはバッテリーを取り外すことができ、車は充電のためにガレージに預けられることもありました.

視覚的なアーカイブ記録はこのインフラの実在性を裏付けています. 1906年の写真にはニューヨークの初期の充電ガレージが、1912年の一枚にはGeneral Electric製の巨大な車両充電器を操作する作業員が写っています. 広がったネットワークの正確な規模に関する数値データは確実ではなく、 1910年代のアメリカにおける公共ステーションの数についての広く知られる主張は、一次資料で確認されていない限り使えないほどあいまいなままです.

エジソンのガレージ: 現存する最古の例

インフラ物語の最も具体的な遺物は、トーマス・エジソンが1908年に建設させたコンクリート造りのガレージです. この建物は、現存していると考えられている最古のガレージ型電気自動車充電ステーションを擁しています. エジソンは電気自動車の未来を信じていた人の一人でした. ヘンリー・フォードとともに少なくとも1台の電気式プロトタイプを製作しました. しかし両者とも、ガソリンエンジンの未来のほうが明るいと考えていました.エジソンのより軽いバッテリーを開発する努力は、先送りされ続けました. ニッケル・鉄電池の車両が、重くて扱いにくい鉛蓄電池パックに代わる存在になるという約束をどうしても期限内に果たせなかったことが、その一因でした. もうひとつの要因はより構造的なものでした. 都心部の外では電力がまだ普及していなかったのです.

私は電気自動車の未来を信じていました. しかし、ガソリンエンジンの未来のほうが明るかったのです.
トーマス・エジソン、発明家

バッテリー交換: 一世紀前に試された高速の「給油」モデル

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

充電時間の問題に対する当時の最も急進的な答えがバッテリー交換でした. このアイデアは最初に1896年に提案され、Hartford Electric Light Companyによって1910年から1924年にかけてGeVeCoバッテリーサービスとして実現されました. この時期には車両もバッテリーも、迅速な交換に適した形に改造されていました. ニューヨークではElectric Vehicle Companyがさらに先へ進みました. アイススケートリンクをバッテリー交換ステーションに改装したのです.車体が入庫し、使い終わったバッテリーが充電済みのものと交換され、車体が出庫するという仕組みでした. この試みは1907年までに崩壊しましたが、仕組みとしては今日のバッテリー交換モデルと同じものでした. 構造的な障害も明確でした. 予備のバッテリーはエネルギー単位あたり非常に重く、それはその全重量を運ぶロジスティクスを意味しました.

電力会社はなぜ充電網を築いたのか?

初期の充電インフラの設計者は、あいまいな政府プログラムや自動車メーカーではなく、 電力会社でした. 照明や軽便鉄道向けに構築された商用の電力生成と配電は、電気自動車が必要とするインフラの土台を形成しました. 都市網が広がるにつれて充電スポットがその網の上に追加されていった - 今日のインフラ議論で語られる「グリッドは準備できているか」という問い当時のバージョンであり、当時はグリッドそのものが存在しなかった. まずグリッドが整備され、充電はそれに続いた.

このモデルの限界はグリッドの限界でもあった. ガソリンは持ち運び可能な燃料だった: 樽で遠くの町まで運ぶことができた. 一方、電気は発電地から一定の距離を超えると、まだ誰もが利用できるサービスではなかった. 充電網が都市に限られたのは、単独での技術的失敗ではなく、当時のエネルギー供給の地理的事情だった.

ガソリン車はどのように優位に立ったのか?

初期のガソリンスタンドも実はまばらだった. 20 世紀初頭、ドライバーはルートを計画する際にスタンドの場所を暗記しなければならず、スタンドが普及したのは1930年代だった. つまり、ガソリンを追い抜いて先行した唯一の力が充電網だったわけではない. 電気自動車を後回しにしたいくつかの測定可能な要因が同時に作用した:

  • 1912年: Charles Ketteringの電動スターターモーターは、その最初の適用である1912年型Cadillacでハンドクランクを排除した - ガソリン車最大の実用上の欠点が消えた.
  • 1908年: FordのModel Tは850ドルで販売されていた; ほとんどの電気自動車は少なくとも2倍の価格だった. 1923年にはModel Tは300ドルを下回り、電気自動車は10倍の価格になることもあった.
  • テキサスで発見された安価な原油がガソリン価格を下げた; 電気自動車は2-3倍の価格になることもあった.
  • 道路が都市の外へ延びるにつれて、低速度で短距離の電気自動車は長距離移動に適さなくなった.

その結果はすぐに現れた: 1930年までに電気自動車は道路上から大部分姿を消し、1935年までにはほぼ完全に消えた. 充電網はガソリン網より先に整備されていた - しかし、それを担う車両市場が消えた.

比較初期の電気自動車初期のガソリン車
燃料/エネルギーインフラ家庭、ガレージ、Electrant、店舗型ステーションまばらなステーション、1930年代に普及
価格バランス(1908年)Model Tの少なくとも2倍Model T: 850ドル
1923年の価格差最大10倍の高価格300ドル未満
航続距離の限界短い航続距離、低速度携帯可能な燃料による長距離走行
重要な技術1902年の整流器、電池交換1912年の電動スターター

中間期からEV1へ: 充電技術の長い待機期間

1930年代以降、充電インフラの話題は6十年にわたって顧みられなかった. その復活は、1996年にカリフォルニアのゼロエミッション車義務化への対応として開発されたGM EV1とともにやってきた: 初の量産バッテリー式電気自動車で、約60マイルの航続距離と最高速度80 mphを備えていた. 約800台が、1996-2003年にかけてロサンゼルス、ツーソン、フェニックスでリースされた. EV1の充電面での貢献は無視できない: 誘導充電システム - Magne Chargeの「パドル」技術 - は理論上80 kWの容量を提供し、車両は充電器にバッテリーの種類と充電状態の情報を送信していました. 生産は2002年に中止されましたが、EV1から得られた知見はその後のバッテリー技術、消費者教育、インフラ開発の形成に影響を与えました.

現代の系譜の環は次の順序で完成しました: AC Propulsionが1997年に発表したリチウムイオンバッテリー搭載のtzero; 2003年におけるEberhardとTarpenningによるTesla Motorsの設立; tzeroの生産引継ぎの提案を断られたMuskのTeslaへの投資; そして2008年に、1回の充電で200マイルの航続距離を持つ初期の車両のひとつとして生産が開始されたTesla Roadster. 累計100万台のEV販売達成は、最初の量販EVから8年以上経ってからようやく実現しました. 注目すべき技術的詳細があります: 2011年以前の米国の充電ステーションデータベースに登録されていたすべてのユニットは、EV1のような初期世代の車両に対応する「レガシー」充電設備でした.

1世紀前の充電ネットワークは現代のネットワークに何を教えてくれるのか?

最も顕著な類似点は利用モデルにあります: 今日でも1世紀前と同様に、車両は主に自宅で充電されています; 北米では充電の80%以上が自宅で行われています. つまり、初期時代の「自宅中心」の方式は無効になったのではなく、中断されただけで、そして復活したのです. 初期のネットワークの弱点も、同じ形で現在も有効です: インフラは車両なしでは成り立たず、インフラなしでは車両を販売できません. そのため現代においても、充電利用とインフラ開発のバランスが依然として課題の中心にあります; 過去1年間の100万回を超える充電セッションに基づくデータは、利用がインフラの発展の前を走っていることを示しています.

公共側の経済も初期時代と同様の成熟過程にあります: 初期の急速充電ネットワークの一部は収益を上げましたが、大半はそうではなく、急速充電のビジネスモデルはまだ発展途上です. 米国は2025年に前年比20%増の公共充電スポットを追加して記録を更新しました - それでも充電アクセスの普及度合いは、EV販売拡大における重要な障害として指摘され続けています. 電力会社によるあの最初の試みの主要な教訓は、今日でも通用します: インフラは車両に先立って構築されなければならない; しかし車両市場がインフラを支えるのです. 200年前にはこのバランスが取れず、ひとつのネットワークが崩壊しました. 今回は、車両側でも電力網側でも、はるかに強力な切り札を持ってバランスが築かれています.

出典