Jak jeździły samochody elektryczne na ulicach XIX wieku?

19. Pod koniec XIX wieku samochód elektryczny był dojrzałą technologią, ścigającą się na tych samych drogach z pojazdami benzynowymi i często znajdującą znacznie szerszy rynek. W 1900 roku około 28% pojazdów na amerykańskich drogach było elektrycznych; 40% stanowiły pojazdy parowe, a jedynie 22% benzynowe. Ten artykuł omawia, jak samochody elektryczne działały technicznie w okresie od lat 80. XIX wieku do początku XX wieku, komu i dlaczego je sprzedawano oraz dlaczego tak szybko stworzyły złoty wiek, o którym mówiło się z podziwem.

Jak narodził się pierwszy samochód elektryczny?

Historia pojazdu elektrycznego zaczyna się razem z historią silnika. W 1827 roku węgierski duchowny Ányos Jedlik skonstruował pierwszy silnik elektryczny, a rok później uruchomił mały model pojazdu. W latach 30. XIX wieku pojawia się coraz więcej nazwisk: Szkocki wynalazca Robert Anderson przetestował prymitywny elektryczny samochód, kowal z Vermontu Thomas Davenport zbudował pojazd jeżdżący po zelektryfikowanym torze, a holenderski profesor Sibrandus Stratingh wraz z asystentem Christopherem Beckerem stworzył małorosztarciowy pojazd napędzany ogniwami galwanicznymi. Szkot Robert Davidson przeniósł sprawę na tory: Lokomotywa Galvani o masie 7100 kilogramów potrafiła przeciągnąć ładunek 6 ton z prędkością 6,4 km/h na dystansie 2,4 kilometra. Pracujący na torach robotnicy uznali tę maszynę za zagrożenie dla miejsc pracy i ją zniszczyli - można powiedzieć, że technologia po raz pierwszy zetknęła się z oporem pod gołym niebem, na własnej skórze.

Prawdziwy przełom nastąpił jednak w dziedzinie magazynowania energii. W 1859 roku Gaston Planté wynalazł akumulator ołowiowo-kwasowy; w 1881 roku Camille Alphonse Faure znacznie ulepszył tę konstrukcję, umożliwiając produkcję przemysłową. Bez akumulatora nadającego się do ponownego ładowania samochód elektryczny pozostałby ciekawostką laboratoryjną. Tego samego roku, 19 kwietnia 1881 roku, Gustave Trouvé przetestował w Paryżu wzdłuż Rue Valois pierwszy pojazd elektryczny, który według przypuszczeń przewoził ludzi thanks do własnego źródła zasilania - była to elektryczna wersja trójkołowego roweru Starleya.

Kolejne lata goniły jedno drugie. Thomas Parker zbudował w 1884 roku swój elektryczny samochód w Wolverhampton; Andreas Flocken w 1888 roku stworzył Flocken Elektrowagen, uznawany za pierwszy "prawdziwy" samochód elektryczny. Po stronie USA pierwszą postacią był chemik z Des Moines, William Morrison: zbudowany przez niego między 1890 a 1891 rokiem sześcioosobowy "elektryczny wóz" mógł wyruszyć na drogę z maksymalną prędkością 23 km/h. W 1898 roku Ferdinand Porsche opracował zarówno elektryczny pojazd P1, jak i pierwszy na świecie hybrydowy samochód elektryczny; dodatkowo zaprojektował elektryczny układ z pełnym napędem, w którym każde koło miało osobny silnik. Na pytanie "Kto stworzył pierwszy samochód elektryczny?" nie ma jednej odpowiedzi; w zależności od przyjętej definicji odpowiedzią będzie Trouvé, Parker, Flocken albo Morrison.

Jak Technicznie Działały Wczesne Samochody Elektryczne?

Jeśli poszukasz mózgu współczesnego samochodu elektrycznego, nie znajdziesz go, bo mózgu po prostu nie ma. Pojazdy te działały bez komputerów, za pomocą bezpośrednich i prostych obwodów elektrycznych: pakiet akumulatorów, silnik elektryczny i kilka kluczy stykowych do regulacji prędkości. Punktem sprzedaży była nie złożoność, lecz prostota. Skrzynia biegów, sprzęgło, gaźnik, świeca zapłonowa - żaden z tych elementów nie pojawiał się w schemacie auta elektrycznego.

Spójrzmy na liczby. Zarejestrowana w Cleveland Baker Motor Vehicle Company (produkująca w latach 1899-1914) umieszczała sześć akumulatorów 6-woltowych pod przednią maską i sześć pod tylną, zasilając silnik o łącznym napięciu 72 woltów. Model Baker Electric z 1912 roku generował moc 8 HP, osiągał prędkość maksymalną 23 mph (37 km/h) i kosztował 2.700 dolarów. Broszura z 1911 roku była jeszcze bardziej bezpośrednia: Obiecywała około 100 mil w mieście przy prędkości 15 mil na godzinę - czyli mniej więcej 7 godzin nieprzerwanej jazdy. Natomiast Detroit Electric wyprodukowało od 1907 roku 13.000 pojazdów elektrycznych, a typowy zasięg mieścił się w przedziale 30-65 kilometrów. Standard Electric z lat 1910. twierdził, że osiąga zasięg 110 mil na jednym ładowaniu, z prędkością maksymalną 20 mph i ceną 1.785-1.900 dolarów.

W tle tego obrazu stoi technologia akumulatorów, czyli prawdziwa granica osiągów. Chemia ołowiowo-kwasowa nie jest hojna pod względem gęstości energii: Waga rośnie, zasięg się kurczy. Beardsley Electric było w stanie wyprodukować jedynie 661 pojazdów w Los Angeles w latach 1913-1917 - rynek był stosunkowo mały, a pojazdy drogie. Ale w mieście te ograniczenia w ogóle nie przeszkadzały większości użytkowników; dzienne potrzeby 20-70 mil mieściły się w dostępnym zasięgu.

Czy To Elektryk Złamał Barierę 100 km/h?

Tak - i był to jeden z najmniej znanych, ale najbardziej spektakularnych sukcesów inżynieryjnych tamtej epoki. 29 kwietnia 1899 roku Camille Jenatzy osiągnął prędkość 105,88 km/h w Achères pod Paryżem pojazdem o kształcie rakiety, zasilanym akumulatorami, La Jamais Contente. Poprzedni pobity rekord, 92,78 km/h, należał do pojazdu parowego. Fakt, że cechy chwalone dzisiaj na konferencjach prasowych jako "cichy, płynny, szybki" zostały ukoronowane w XIX wieku ziemskim rekordem prędkości, jest najjaśniejszym dowodem na to, jak dojrzałą dziedziną inżynierii był napęd elektryczny. Wysoka prędkość oznacza wysokie natężenie prądu i dużą wagę; zrealizowanie tego za pomocą akumulatorów ołowiowo-kwasowych było na warunki tamtych czasów odważnym eksperymentem w przenoszeniu napędu.

Dlaczego Samochody Elektryczne Sprzedawano Najpierw Kierowcom-Kobietom?

Odpowiedź jest w całości mechaniczna. Skrzynia biegów samochodów benzynowych była uciążliwa, a ręcznie obracana korbą stanowiła realne niebezpieczeństwo: Gdy korbę odrzucało, łamało rękę. W aucie elektrycznym nie było korby, nie było biegów, ani wibracji, zapachu i hałasu. Społeczna percepcja tamtej epoki obróciła tę przewagę w cel: Kierowcy-kobiety uchodziły za "zbyt słabe, nieśmiałe i wybredne" na hałaśliwe, śmierdzące samochody benzynowe; producenci przekształcili tę stygmatyzację w marketing. Samochód elektryczny pozycjonowano jako "cichy, czysty, bezwonny i elegancki", wyposażano go w detale takie jak specjalne dla kobiece dachy. Na fotografiach z 1904 roku kierowczynie same ładowały swój Columbia Mark 68 Victoria firmy Pope Manufacturing ręcznie obracaną ładowarką akumulatorów.

Ta strategia miała też swoją cenę. Marketing skierowany do kobiet mógł wywoływać u męskich konsumentów stygmatyzację odwrotną: Pojęcie "samochód elektryczny dla kobiet" podzieliło pojazdy na pół. Akademickie badanie z 2025 roku argumentuje, że to genderowanie wywołało silny efekt blokady, a wczesny amerykański samochód elektryczny splótł się z epokowym konserwatywnym porządkiem "oddzielnych sfer". Technicznie przewyższający scenariusz użytkowania mógł zostać zmiażdżony pod społeczna etykietą - to pierwszy znak, że porażki aut elektrycznych nie da się wyjaśnić wyłącznie kosztem.

Elektryczne Taksówki i Floty na Miejskich Ulicach

Złota era aut elektrycznych to nie tylko ozdobne miejskie samochody; w flotach komercyjnych był to poważny model biznesowy. W 1897 roku elektryczne taksówki Waltera Berseya o przezwisku "Hummingbirds" wyjechały na londyńskie ulice. W tym samym roku w Nowym Jorku Samuel's Electric Carriage and Wagon Company rozpoczęła eksploatację 12 elektrycznych hansom cab i do 1898 roku powiększyła flotę do 62 taksówek; w mieście działało ponad 60 flot elektrycznych taksówek. Przed I. wojną światową New York Electric Vehicle Association - struktura, w której uczestniczyły także dział ciężarówek GM i dział General Vehicle firmy GE - posiadała w metropolii około 2000 pojazdów elektrycznych; Lord posługiwał się bynajmniej 38-częściową flotą elektrycznych pojazdów dostawczych. Nawet Biały Dom zdążył: Prezydent Woodrow Wilson i agenci Secret Service używali w Waszyngtonie Milburn Light Electric.

Głównym problemem eksploatacji flot było ładowanie i zarządzanie energią i na to przyszła wczesna odpowiedź. Pomysł usługi wymiennych akumulatorów zaproponowano w 1896 roku, a w latach 1910-1924 Hartford Electric Light Company wdrażała ją w ciężarówkach: Klient nie kupował akumulatora, tylko wymieniał go po wyczerpaniu, a system obejmował łącznie ponad 6 milionów mil dystansu. Od 1917 roku w Chicago działała podobna usługa dla właścicieli Milburn. Pojęcie, które dziś nazywamy "stacją wymiany akumulatorów", po raz pierwszy przetestowano w skali przemysłowej dokładnie wiek temu.

Dlaczego benzina wygrała z elektrykiem?

Koniec złotej ery nie da się wytłumaczyć jedną przyczyną; cztery różne wydarzenia zbiegły się w tym samym punkcie:

• Rewolucja produkcji: W 1908 roku Ford Model T uczynił samochód benzynowy przystępnym cenowo. W 1912 roku pojazd benzynowy sprzedawano za 650 dolarów, podczas gdy elektryczny roadster kosztował 1750 dolarów.
• Rozwiązanie problemu korbki: W 1912 roku elektryczny rozrusznik Charlesa Ketteringa wyeliminował największą wadę samochodów benzynowych. Jeden z głównych argumentów sprzedażowych elektryków ulotnił się wraz z parą.
• Infrastruktura: W latach 20. XX wieku poprawiła się sieć drogowa, nafta z Teksasu stała się tania i powszechna, a stacje benzynowe rozprzestrzeniły się wszędzie. Na amerykańskiej wsi sieć elektryczna praktycznie nie istniała.
• Scenariusz użytkowania: Pojazd benzynowy mógł jechać dalej, szybciej i po trudnym terenie; gdy asfaltowanie wiejskich dróg objęło miasta, dalekie podróże i turystyka samochodowa stały się domeną benzynowców.

Fizyka też nie sprzyjała. Galon benzyny zawiera około 36 kWh energii; zbliżenie się do tej gęstości za pomocą akumulatorów ołowiowo-kwasowych było w tamtych czasach niemożliwe. Sprzedaż samochodów elektrycznych osiągnęła szczyt na początku lat 1910., jej udział w rynku spadł do zaledwie około 1% do 1915 roku, a do 1935 roku praktycznie zniknęły z dróg. Thomas Edison wyraźnie pokazał znak czasów: „W ciągu 15 lat więcej prądu sprzedamy na elektryczne pojazdy niż na oświetlenie" - powiedział. Edison uważał elektryka za technologię lepszą, pracował nad lepszym akumulatorem, a w 1914 roku zawarł nawet partnerstwo z Henrym Fordem dotyczące taniego pojazdu elektrycznego. Ten akumulator nigdy się nie zmaterializował. Prasa tamtych czasów była natomiast optymistyczna: tekst z 1911 roku odnotowywał, że nawet najbardziej znani i czołowi producenci samochodów benzynowych posiadali pojazdy elektryczne. Gdy w 3 listopada 1900 roku otwarto pierwsze amerykańskie targi motoryzacyjne w Madison Square Garden, elektryki były na wystawie; ale trudno było powiedzieć, że zostaną tam na dziesięciolecia.

Dziedzictwo wczesnego okresu: Lekcje na dziś

Historia samochodu elektrycznego z początku XX wieku to podręcznikowy przykład pokazujący, że sama technologia nie wystarczy, by odnieść zwycięstwo. Pojazd dobrze wykonywał swoją pracę: Cichy, czysty, łatwy w obsłudze, z zasięgiem wystarczającym do jazdy miejskiej, a nawet na tyle mocny, by się sprawdzał. To, co przegrało, było zbiegiem ceny, infrastruktury i oczekiwań społecznych. Co więcej, rozwiązania, które dziś nazywamy nowoczesnymi - akumulatory, zarządzanie flotą, ładowanie domowe - były już wtedy wypróbowane. Sto lat później, rozwiązując ten sam problem od nowa, najkrótszym lustrem, w które trzeba zajrzeć, jest ten cichy i bezwonny samochód z XIX wieku.

Źródła

• The History of the Electric Car
• History of the electric vehicle
• La Jamais Contente
• Femininity and the Electric Car
• On the gendering of the early American electric car
• The Baker Electric - Auto Heritage Foundation
• 1912 Baker Electric Specifications
• Broszura Baker Electric z 1911 roku
• O nas - Detroit Electric
• Inżynieria i historia samochodów elektrycznych - Edison Tech Center
• Samochody elektryczne sprzedawały się lepiej niż spalinowe 100 lat temu
• Samochody elektryczne istnieją już od XIX wieku
• Historia rekordów prędkości na lądzie