전기 자동차를 정말로 누가 발명했을까?

최초의 전기 자동차에는 단 한 명의 발명가가 없습니다. 1828년 헝가리의 소형 모델 차량부터 1890년대 미국과 프랑스에서 실제 도로를 달린 실용적인 차량에 이르는 과정은, 서로 독립적인 엔지니어들이 잇달아 내디딘 발걸음의 총합입니다. 누구를 "최초"로 볼지는 전적으로 어떤 기준을 사용하느냐에 달려 있습니다. 모델인가, 사람을 태운 차량인가, 아니면 일상적인 사용이 가능한 자동차인가?

최초의 전기 자동차는 누구의 것인가? 왜 단 하나의 답이 없는가?

이 질문에 명확한 답이 없는 이유는 정보 부족이 아니라 정의의 문제입니다. "자동차"라는 단어는 모형 모형에서 실제 도로 주행 차량에 이르기까지 매우 다른 것들을 포괄하며, 각 정의는 서로 다른 인물을 부각시킵니다. 작은 모형을 만든 Jedlik을 "최초의 발명가"로 보는 자료가 있는가 하면, 다른 자료는 사람을 나르는 차량만을 기준으로 삼고, 또 다른 자료는 실제로 사용 가능하고 판매 가능한 차량이라는 기준을 받아들입니다. 세 가지 기준, 세 명의 서로 다른 승자.

또한 기술적인 문턱도 존재했습니다. 1859년까지는 충전 가능한 배터리가 없었습니다. 초기 시도 대부분은 한 번 사용하고 버리는 1차 전지로 작동했습니다. 한 번 소진되면 끝나는 에너지원으로는 누구도 "사용 가능한" 차량을 만드는 것이 기술적으로 불가능했습니다. 즉, 1830년대의 발명은 모터의 역사이고, 1880년 이후는 진정한 자동차의 역사입니다.

초기 개척자들과 그들의 업적

모형에서 출발하다: Jedlik, Davenport, Stratingh

이야기의 시작점은 상당히 소박한 규모였습니다. 헝가리의 신부이자 물리학자인 Ányos Jedlik은 1827년에 초기 형태의 전기 모터를 발명했고, 1828년에는 이 모터로 작동하는 작은 모델 차량을 만들었습니다. 이 차량은 오늘날의 의미에서 자동차라기보다는 실험실 시연용에 가까웠고, 충전할 수 없는 1차 배터리를 사용했습니다. 그럼에도 원리는 완벽했습니다. 전류가 모터에서 기계적 운동으로 변환되는 것이었습니다.

버몬트에서 대장장이 일을 하던 토머스 데번포트는 비슷한 길을 걸었다. 아내 에밀리의 도움을 받아 최초의 미국 직류 전동기를 제작했고, 이 전동기를 짧고 원형의 전기 공급 레일 위를 달리는 작은 모형에 장착했다. 이 전동기는 1837년에 특허를 받았다. 같은 시기 네덜란드 흐로닝언에서는 시브란두스 스트라팅흐가 조수인 독일인 크리스토퍼 베커와 함께 일차 전지로 작동하는 소형 차량을 만들었다. 스코틀랜드에서는 로버트 앤더슨이 1832년부터 1839년 사이에 조악한 전기 자동차를 개발한 것으로도 인정받고 있다. 자료마다 이름이 언급되는 시기와 국적에 작은 차이가 있지만, 1830년대에 여러 나라에서 같은 아이디어에 대한 연구가 이루어졌다는 것은 분명하다.

이러한 시도들의 공통적인 약점은 에너지 저장이었다. 1837년 이후 로버트 데이비드슨은 애버딘에서 알려진 최초의 전기 기관차를 제작했으며, 이후 갈바니 라는 이름의 7,100 kg 기관차로 6톤의 화물을 시속 6.4 km의 속도로 2.4 km 운반하는 데 성공했다. 배터리 출력이 부족했고 이 차량은 일자리를 두려워한 철도 노동자들에 의해 파괴되었다. 기술은 있었지만, 그것을 지탱해 줄 배터리가 없었던 것이다.

배터리 혁명과 사람을 실은 최초의 차량들

전환점은 1859년에 찾아왔다. 가스통 플랑테의 납축 배터리는 처음으로 에너지를 저장하고 재충전하는 것을 가능하게 했다. 1881년에는 카미유 알퐁스 포르가 배터리의 용량을 크게 늘려 산업적 생산의 길을 열었다. 전기차가 모형에서 실제 차량으로 넘어가는 것은 이 두 시기 없이는 불가능했을 것이다.

같은 해인 1881년 4월, 귀스타브 트루베는 파리 뤼 발루아에서 자체 전원을 갖추고 사람을 실을 수 있는 전기차를 시험했다. 지멘스 전동기를 개량해 제임스 스타리의 트라이시클에 장착한 트루베는 특허를 받지 못했지만, 그의 차량은 오늘날 세계 최초의 전기 자동차로 평가되는 차량들 중 하나이다. 사람을 실은 최초의 전기차를 찾는 독자에게 답은 여기서 시작된다.

프랑스에서는 사륜마차(차체 제작자) 샤를 장토도 1881년에 최초의 실험용 전기차를 만들었고, 본격적인 생산은 1893년에 시작되어 1907년까지 파리에서 이어졌다. 독일에서는 1888년에 만들어진 플로켄 일렉트로바겐 이 많은 평가에서 최초의 진정한 전기 자동차로 언급된다. 영국에서는 토머스 파커가 1884년 울버햄튼에서 자신의 차량 중 하나를 제작했다. 페르디난트 포르셰는 1898년에 P1 전기차를 개발했고, 이어서 세계 최초의 하이브리드 자동차를 만들었다.

모리슨과 장토: 실용성과 속도의 기준

미국 쪽에서 최초의 실용적인 차량으로 꼽힐 수 있는 것은 아이오와주 디모인에 사던 스코틀랜드 출신 화학자 윌리엄 모리슨의 손에서 나왔다. 모리슨은 6인승 마차를 전기화했으며, 이 차량은 시속 23 km 속도에 도달할 수 있었고 배터리는 객차 좌석 아래에 숨겨져 있었습니다. 이 차량의 등장 시기는 1890년경으로 여겨지며, 개발 과정에 관한 연대는 자료마다 1887년과 1891년 사이에서 몇 년 정도 차이를 보이는데, 이는 초기 프로토타입에서 완성된 차량에 이르는 자연스러운 공학적 발전 과정을 반영하는 것입니다. Morrison의 차량은 1893년 시카고 만국 박람회에서 진정한 센세이션을 일으키며 미국 전기자동차가 대중화되는 씨앗을 심었습니다.

Jeantaud는 서로 다른 기준에서 주목받습니다: 바로 성능입니다. 1898년 12월 18일, Gaston de Chasseloup-Laubat 백작이 운전한 Jeantaud 차량은 63.13 km/h 의 속도로 최초의 공식 자동차 육상 속도 기록을 세웠습니다. 기록을 두 번이나 보유한 최초의 차량이었고, 그것도 전기차였습니다. 경쟁자 Camille Jenatzy의 La Jamais Contente 라는 차량은 1899년 4월 29일 105.88 km/h 의 속도에 도달하여 100 km/h의 벽을 넘어섰습니다. 즉, 자동차가 빠르게 탄생한 초기 몇 년 동안 전기차가 속도 기록을 보유하는 쪽이었습니다. "최초의 빠른 자동차는 전기차였을까?"라는 질문에 대한 답은 역사적으로 '그렇다'입니다.

전기차의 황금기와 휘발유가 어떻게 앞서게 되었는가

1900년이 되자 미국 도로를 달리는 자동차의 40%가 증기 자동차, 38%가 전기차 였고, 단지 22%만이 휘발유 차량이었습니다. 1895년부터 1905년 사이에 전기차는 미국에서 다른 모든 유형의 차량보다 많이 판매되었습니다. 여기에는 공학적으로 타당한 이유가 있었습니다: 전기차는 조용했고, 기어를 바꿀 필요가 없었으며, 스위치로 시동을 걸었고, 냄새나 진동도 없었습니다. 증기 자동차는 추운 날씨에 최대 45분에 달하는 시동 시간을 겪어야 했고, 휘발유 차량은 핸들 크랭크로, 팔이 부러질 위험을 자주 감수하며 시동을 걸어야 했습니다. 전기차는 특히 도시 거주자와 여성들 사이에서 인기가 많았습니다.

그럼에도 불구하고 휘발유가 승리했습니다. 그 이유들은 서로를 강화하고 있었습니다:

• Henry Ford가 1908년에 양산 생산을 시작한 Model T 는 휘발유 차량을 합리적인 가격대로 만들었습니다; 1912년에는 휘발유 차량이 약 650 $, 전기 로드스터는 약 1,750 $ 였습니다.
• 1912년 Charles Kettering이 발명한 전기 스타터는 휘발유 차량의 가장 큰 단점인 크랭크 문제를 해결했습니다.
• 1920년대에는 도시 간 도로망이 개선되었고, 텍사스 산유가 휘발유 값을 낮췄으며, 주유소가 도처에 퍼졌습니다; 반면 농촌 지역에서는 전력 인프라가 여전히 부족했습니다.

전기차는 1935년까지 거의 완전히 사라졌습니다. 흥미로운 사실: 배터리 교체 방식의 아이디어조차 그 당시에 이미 실현되었습니다; 1896년에 제안된 이 서비스는 1910년부터 1924년 사이에 Hartford Electric Light Company의 GeVeCo 서비스를 통해 총 600만 마일이 넘는 주행 거리에서 활용되었습니다.

20세기 중반의 시도들과 GM EV1

긴 침묵 끝에 1973년 아랍 석유 금수 조치가 전기차에 대한 관심을 되살렸습니다. 미국 의회는 1976년 전기차 및 하이브리드 차량 연구를 지원하는 법안을 통과시켰습니다. 1973년 GM는 도시용 전기 프로토타입을, 1975년에는 AMC가 우편 서비스용 테스트 전기 지프를 생산했습니다. 1971년에는 NASA의 전기 Lunar Rover가 달을 달린 최초의 유인 차량이 되었습니다. 하지만 당시의 기술은 이 차량들을 약 45 mph 속도와 40마일 주행 거리 범위 안에 머물게 했습니다.

1990년대 초, 청정 대기 입법과 캘리포니아 규제가 무대를 다시 열었습니다. 그 결과물은 1996년 1월 4일 그레이터 로스앤젤레스 오토쇼에서 공개된 GM EV1이었습니다: 1996년부터 1999년 사이에 생산된, 완전히 새롭게 설계된 최초의 대규모 미국 양산 전기차입니다. 약 1,100대가 생산되었고 리스 방식으로만 제공되었습니다; 주행 거리는 80마일, 0-50 mph 가속은 7초 였습니다. 초기 모델에는 납축 배터리가 사용되었고, 이후 니켈-수소 배터리로 전환되었습니다. 높은 생산 비용으로 인해 프로그램은 지속 불가능하게 되었고, GM는 2001년에 프로그램을 종료했습니다(일부 평가에서는 이 연도를 2003년으로 봅니다). 리스가 끝나자 차량들은 회수되었고 대부분 폐기되었으며, 약 40대의 예시 차량이 박물관에 기증되어 남았습니다. 2006년 작품인 Who Killed the Electric Car? 다큐멘터리의 주제가 된 이 중단은 오늘날에도 여전히 논쟁 중입니다.

리튬-이온 혁명: Tesla Roadster부터 오늘까지

현대적 변혁의 출발점은 하이브리드였습니다: 1997년 Toyota Prius는 세계 최초의 양산 하이브리드 차량으로 일본에서 판매를 시작했고, 2000년에 전 세계로 확산되었습니다. 1999년 Honda Insight는 1900년대 초 이후 미국에서 판매된 최초의 하이브리드가 되었습니다. 하지만 완전 전기차 시대를 진정으로 연 것은 배터리 화학이었습니다: 2008년에 출시된 Tesla Roadster는 리튬-이온 배터리 셀을 사용하는 최초의 법적 도로 주행 승인 양산 완전 전기차가 되었고, 한 번 충전으로 393 km 주행 거리를 제공했습니다. 2006년의 공개와 이후의 성공은 대형 자동차 제조사들을 가속화했습니다. 2010년 Tesla에 지급되어 9년 조기에 상환된 4억 6,500만 달러 규모의 에너지부 대출이 있었던 해에, Chevy Volt(최초의 상용 플러그인 하이브리드)와 Nissan LEAF도 미국 시장에 진입했습니다.

그렇기 때문에 "Tesla가 최초의 전기차인가?"라는 질문에 대한 답은 분명합니다: 아닙니다. 하지만 리튬-이온 배터리로 판매된 최초의 양산 완전 전기차라는 것은 역사에서 자신만의 한 줄을 얻을 자격이 있습니다. 그것을 가능하게 한 사슬의 첫 고리는 1828년 Jedlik의 책상 위에 있던 소형 모델이었습니다.

결론: "최초"라는 칭호는 기준에 따라 달라집니다

전기 자동차의 발명자를 찾으신다면 먼저 기준을 정의하세요. 최초의 모델 차량은 Ányos Jedlik(1828), 최초의 사람을 태운 차량은 Gustave Trouvé(1881), 최초의 실제 도로 주행 차량은 Flocken Elektrowagen(1888), 최초의 실용적인 미국 차량은 William Morrison(1890년경), 최초의 프랑스 생산 차량은 Charles Jeantaud가 답입니다. 이러한 평가들이 서로 모순되어 보이는 것은 역사학자들의 실수 때문이 아니라 서로 다른 질문이 제기되었기 때문입니다. 확실한 사실은 이렇습니다: 일련의 돌파구들의 총합인 이 기술은 단 한 번이 아니라 두 번 - 1900년대 초와 오늘날 - 자동차의 주류를 결정하는 지점에 도달했습니다.

출처

• The History of the Electric Car
• History of the electric vehicle
• First Electric Car: A Brief History of the EV, 1830 to Present
• Thomas Davenport (inventor)
• Jeantaud
• Tesla Roadster (first generation)
• Thomas Davenport
• An electrifying Iowan: William Morrison