Flocken Elektrowagen - pierwsza elektryczna produkcji seryjnej?

1888. Samochód benzynowy Gottlieba Daimlera ma dopiero dwa lata, a pojazd patentowy Karla Benza trzy. Tymczasem w małym bawarskim miasteczku Coburg inżynier mechanik każe zaprząc swojego konia i umieszcza silnik elektryczny pod lekkim powozem, z którego konia wyprzęgnięto. Dziś wielu historyków motoryzacji uznaje ten pojazd, Flocken Elektrowagen, za pierwszy seryjnie produkowany samochód elektryczny na świecie. Ale istnieją też mocne kontrargumenty kwestionujące ten sam tytuł: Według niektórych autorytetów pojazd ten nigdy naprawdę nie trafił do produkcji, nie wyszedł poza fazę prototypu. Która wersja jest więc prawdziwa?

Eksperyment inżyniera w Coburgu: Andreas Flocken i pojazd z 1888 roku

Andreas Flocken urodził się w 1845 roku w Albersweiler. Karierę rozpoczął w fabryce ciągników, a w wieku 35 lat założył własną firmę. Maschinenfabrik A. Flocken był w latach 80. XIX wieku klasyczną fabryką maszyn; w 1888 roku Flocken dodał do zakładu dział inżynierii elektrycznej i rozpoczął eksperymenty z pojazdami elektrycznymi. W tym samym roku z fabryki wyjechał pierwszy pojazd elektryczny.

Filozofia pojazdu była w tamtych czasach najbardziej logiczną drogą inżynierską: wziąć sprawdzoną konstrukcję nadwozia i zamontować w niej nowy układ napędowy. Flocken wykorzystał bazę lekkiego powozu o wysokich kołach, podobnego do pojazdu silnikowego Daimlera z 1886 roku. Pojazdy tego typu inspirowane były w tamtych latach lekkimi powozami spacerowymi zaprzęganymi do koni i mieściły dwie osoby. Flocken zamontował w tej konstrukcji silnik elektryczny i powstał pojazd, który wyglądem przypominał bardziej powóz niż samochód.

Specyfikacja techniczna Flocken Elektrowagen

Dzisiejszymi miarami liczby są skromne, można wręcz powiedzieć, że bezlitosne: elektryczność o mocy jednego konia mechanicznego, maksymalna prędkość niewiele wyższa od tempa spaceru. Ale w kontekście 1888 roku wartości te to pierwszy ślad, jaki elektryczność pozostawiła na drodze. Dane techniczne opierają się na referencyjnych podręcznikach motoryzacyjnych i można je podsumować następująco:

W kwestii mocy silnika podręczniki i niektóre stronice historii korporacyjnej podają różne wartości: jedni podają 0,9 kW, inni 0,7 kW. Trudno stwierdzić z całą pewnością, czy różnica wynika z tego, że moc znamionowa silnika podano według różnych definicji (moc ciągła czy moc szczytowa), czy pochodzi z innego źródła; obie wartości wskazują ten sam rząd wielkości i nie tworzą praktycznej różnicy.

Podwozie i rozkład masy: granice pojazdu

Pojazd Flockena był architektonicznie kompromisem. Nadwozie na wysokich kołach z żelaznymi ogumieniem oznaczało wysoki środek ciężkości i wąski rozstaw kół; nie była to idealna kombinacja dla stabilności na zakrętach. Układ kierowniczy również nie był nowoczesny, lecz konwencjonalny: zachowano obracany stół konstrukcji pojazdu pod spodem. W przeniesieniu napędu nie było skrzyni biegów; moc silnika była przekazywana na tylną oś za pomocą pasków skórzanych, materiału epoki przemysłowej. Akumulator, stanowiący około jedną czwartą masy, sam w sobie wyjaśnia główną przyczynę ograniczonego zasięgu: celowo-kwasowe ogniwa z 1888 roku magazynowały energię na kilogram masy kilkakrotnie mniej niż dzisiejsze.

Wartość prędkości maksymalnej 15 km/h w zapisach historycznych figuruje jako "podobno osiągnięta"; czyli nie są to oficjalne dane homologacyjne, lecz szacunek przekazany z obserwacji z tamtego okresu. Niemniej pod koniec 19. wieku droga, jaką samochód mógł pokonać między miasteczkami, i tak była bardzo krótka.

Od 1888 do 1903: Okres produkcji i ostatni model z elektrycznymi reflektorami

Flocken nie poprzestał na jednym pojeździe. W kolejnych latach opracowano inne modele; w katalogu fabryki w Coburgu pojazdy elektryczne figurowały przez około piętnaście lat. Najlepiej udokumentowanym przykładem tego procesu jest dwuosobowy model z około 1903 roku, którego zdjęcia są obecnie przechowywane w muzeum.

Model z 1903 roku w porównaniu z pojazdem z 1888 roku był niemal skokiem o pokolenie:

• Miejsce zajął najnowocześniejszy układ kierowniczy tamtej epoki, czyli oś zwrotnica (stub axle); obracany stół przeszedł do historii.
• Wszystkie koła miały ten sam rozmiar, a zastosowano ogumienie pneumatyczne - powietrze zastąpiło żelazne opaski.
• Łożyska kulkowe i pełnoeliptyczne resory piórowe zmodernizowały komfort jazdy.
• Skrzynię akumulatorów przeniesiono na przednią oś; przesunięto pręt łączący w dół i dodano na nim dźwignię sterowniczą.
• A najbardziej rzucający się w oczy szczegół: pojazd został wyposażony w elektryczne reflektory.

Elektryczne reflektory były na ten rok niezwykłą innowacją; w pierwszych latach ery benzynowej oświetlenie w większości pojazdów nadal rozwiązano lampami gazowymi. Fakt, że pojazd elektryczny wykorzystywał własną energię zarówno do napędu, jak i oświetlenia, był eleganckim szczegółem pokazującym wewnętrzną spójność koncepcji. Jednak dojrzałość technologiczna nie wystarczyła, by uratować zainteresowanie konsumentów: rok 1903 okazał się ostatnim rokiem produkcji samochodów w Flocken i model ten uważany jest za ostatnie dzieło firmy w historii pojazdów. Zainteresowanie konsumentów przeniosło się już wówczas w inną stronę - w którą, zobaczymy za chwilę.

Pierwszy seryjnie produkowany elektryk, czy tylko prototyp?

Tytuł często nadawany dziś Flocken Elektrowagen to tytuł pierwszego prawdziwie seryjnie produkowanego samochodu elektrycznego, a określenie to opiera się na relacjach wielu historyków motoryzacji oraz lokalnych zapisach archiwalnych z Coburga. Historyczne tytuły "pierwszeństwa" nigdy jednak nie są jednogłośnie przyjmowane i ten przypadek nie jest wyjątkiem.

Najbardziej bezpośredni sprzeciw brzmi następująco: Pojazd z 1888 roku można uznać za pierwszy funkcjonalny samochód elektryczny, ale był to prototyp, który nigdy nie wszedł do prawdziwej produkcji; dlatego nie można nadać mu określenia "produkcja seryjna". W obiegu są też inne ujęcia równoważące ten pogląd: według niektórych publikacji Flocken był "pierwszym praktycznym" samochodem elektrycznym; według innej oceny był to pierwszy dostępny do kupienia egzemplarz z ograniczonej serii pojazdu elektrycznego. Ta subtelna różnica między "praktycznym" a "ograniczoną serią" w istocie ukazuje sedno sporu: w zależności od przyjętego kryterium tytuł "pierwszego" przesuwa się na różne pojazdy.

Próby elektryczne sprzed Flockena

Inną warstwą sporu o tytuł są próby rozpoczęte na długo przed Flockenem. Według historycznego opracowania amerykańskiego departamentu energii Robert Anderson około 1832 roku opracował prymitywne, surowe pojazd elektryczny. To data o pół wieku wcześniejsza niż Flocken. Jednak w tamtych czasach nie istniały jeszcze magazynowalne źródła energii, które umożliwiłyby upowszechnienie samochodów elektrycznych; naprawdę praktyczne samochody elektryczne stały się dopiero po 1870 roku. Innymi słowy, między "pierwszym pojazdem elektrycznym" a "pierwszym pojazdem elektrycznym wprowadzonym do produkcji i dostępnym do kupienia" istniała ogromna przepaść, zarówno techniczna, jak i komercyjna, a Flocken jest pierwszą nazwą, która stanęła po drugiej stronie tej przepaści - to, od czego dokładnie się go liczy, zależy jednak od sposobu zdefiniowania kryterium.

Taka jest uczciwa odpowiedź na to pytanie: Jeśli przyjmiemy kryterium produkcji, Flocken jest pierwszym seryjnie produkowanym samochodem elektrycznym; jeśli przyjmiemy kryterium indywidualnego prototypu, pierwszeństwo mają wcześniejsze próby, a tytuł Flockena staje się sporny.

Dlaczego ten pojazd był ważny: Rywalizacja elektryczno-benzynowa na początku XX wieku

Po zamknięciu Flockena pojazdy elektryczne nie zaczęły znikać; wręcz przeciwnie, przeżyły krótki, ale błyskotliwy złoty wiek. Do 1899 roku pojazdy elektryczne w porównaniu z konkurencją benzynową i parową były ciche, łatwe w obsłudze i nie emitowały wonnych zanieczyszczeń. W 1900 roku w Stanach Zjednoczonych 28% pojazdów na drogach było elektrycznych; pod koniec stulecia odsetek ten wśród amerykańskich samochodów sięgał około 40%. Nastały czasy, w których nawet prezydent USA Woodrow Wilson korzystał z samochodu elektrycznego wraz z personelem służby oficjalnej.

Powód preferencji wynikał z codziennego życia. Pojazdy benzynowe nie miały rozrusznika: aby uruchomić silnik, trzeba było najpierw kręcić korbą ręczną, co było uciążliwą pracą niosącą ryzyko złamania nadgarstka. Samochody benzynowe drżały, hałasowały i rozprzestrzeniały zapach spalin. Pojazdy elektryczne wystarczyło uruchomić kluczykiem i cicho wyruszyć w drogę - były zdecydowanie łatwiejszym rozwiązaniem, szczególnie dla kobiet-kierowców i użytkowania miejskiego.

Jak benzyna zyskała przewagę?

Zwycięstwo pojazdów benzynowych nie wynikało z jednego powodu, lecz z kilku nakładających się czynników:

• W miarę rozwoju silników benzynowych osiągały one większe zasięgi i wyższe prędkości; limit zasięgu akumulatora elektrycznego stawał się coraz bardziej decydujący.
• Elektryczny rozrusznik i rozwinięte rozwiązania skrzyni biegóweliminowały po kolei największe wady, takie jak korbka ręczna i trudności z biegami.
• Asfaltowanie dróg wiejskich przyspieszyło w porównaniu z miejskimi; to obróciło się na korzyść samochodu benzynowego, który był pojazdem rekreacyjnym bardziej niż środkiem transportu na długie trasy.
• Stacje benzynowe szybko się rozprzestrzeniały i tankowanie stało się znacznie bardziej praktyczne niż godziny ładowania w domu.
• Kiedy podział "długie trasy - benzyna, miasto - elektryk" był przez pewien czas powszechny, infrastruktura przechyliła się na stronę samochodów benzynowych i ten podział nie został zamknięty.

Do czasu II wojny światowej walka była już dawno rozstrzygnięta: większość producentów samochodów elektrycznych przeszła na napęd spalinowy albo zamknęła działalność. Zatrzymanie produkcji Flockena w 1903 roku było wczesnym prologiem tej historii.

Linia ciągnąca się od Flockena do Tesli

Współczesny powrót samochodu elektrycznego to kontynuacja tej samej historii. Wyprodukowany w latach 1996-1999 GM EV1 był pierwszym dużym amerykańskim seryjnie produkowanym samochodem elektrycznym; nie był sprzedawany, tylko wynajmowany, a program zakończono w 2003 roku z powodu wysokich kosztów produkcji i małego rynku. Następnie, w 2008 roku, przyszedł Tesla Roadster: pierwszy w pełni elektryczny pojazd produkcyjny legalny na autostradach, produkowany seryjnie z ogniwami litowo-jonowymi i pierwszy elektryk produkcyjny oferujący zasięg ponad 320 km. Ten krok, który przeniósł technologię litowo-jonową z elektroniki użytkowej do motoryzacji, w końcu uczynił linię rozpoczętą przez Flockena w Coburgu około wieku wcześniej rentowną i zrównoważoną.

Ta perspektywa historyczna pokazuje też prawdziwe znaczenie sporu o tytuł Flockena: historia, która zaczęła się od silnika o mocy 0,9 kW i napędu skórzanym paskiem, dziś osiąga zasięg 320 km dzięki pakietom litowo-jonowym. Co więcej, zalety dzisiejszych samochodów elektrycznych - cisza, moment obrotowy od razu, ładowanie w domu - nie różnią się zasadniczo od tego, co oferował pojazd z 1888 roku; zmieniła się tylko skala.

Wniosek: Komu należy się tytuł pierwszego?

Flocken Elektrowagen jest uznawany, według udokumentowanych zapisów, za pierwszy seryjnie produkowany samochód elektryczny w historii: zbudowany w 1888 roku w Coburgu, osiągał prędkość 15 km/h dzięki silnikowi o mocy około 0,9 kW i napędowi skórzanym paskiem, jego nadwozie o masie 400 kg stało się początkiem szeregu modeli rozwijanych przez około piętnaście lat, a produkcja zakończyła się w 1903 roku ostatnim modelem z elektrycznymi reflektorami. Ten obraz mocno wspiera tytuł "pierwszego seryjnie produkowanego pojazdu elektrycznego".

Z kolei pogląd, że pojazd był prototypem, który nigdy nie wszedł do trwałej produkcji, w połączeniu z próbami sięgającymi tak wczesnych dat jak 1832, jeszcze przed Flockenem, jasno pokazuje, że tytuł zależy od przyjętego kryterium. Pewne jest jedno: narodziny samochodu elektrycznego to nie była klęska technologiczna, lecz kwestia timingu. Flocken znalazł pomysł 65 lat za wcześnie; infrastruktura benzynowa trzymała go w cieniu przez wiek - ale nie na zawsze.

Źródła

• Flocken Elektrowagen
• The First Electric Car
• The History of the Electric Car
• Historia pojazdu elektrycznego
• Historia samochodu elektrycznego
• Ten Flocken Elektrowagen był prawdziwy
• General Motors EV1
• Samochód elektryczny EV1
• Tesla Roadster (pierwsza generacja)
• Pierwszy samochód elektryczny: krótka historia EV