Был ли первый серийный гибрид в мире - Porsche?

Да: первым в мире серийным гибридным автомобилем стал Lohner-Porsche Mixte, разработанный Фердинандом Порше. Работавший прототип Semper Vivus 1900 года уже через год был готов к производству, а с 1901 года продавался клиентам. То есть история гибридного автомобиля начинается не как экспериментальный прототип, а как реально продававшийся продукт в первые годы 20. века.

Электрическое начало: Как родился мотор-колесо?

Фердинанд Порше в 1899 году присоединился к венской фирме k.u.k. Hof-Wagen-Fabrik Jacob Lohner, где разработал электромобиль под названием "System Lohner-Porsche". Основная идея была на удивление радикальной: полностью убрать промежуточную передачу - коробку передач, валы, цепь - и разместить электродвигатели прямо в ступицах передних колёс. 24-летний инженер завершил этот автомобиль всего за десять недель.

Автомобиль дебютировал 14 апреля 1900 года во Дворце электричества Парижской выставки. Он нёс два электродвигателя мощностью по 2,5 л.с. каждый; максимальная скорость составляла 32 км/ч, а запас хода со свинцовой батареей - около 50 км. Даже тормоза, применённые на всех четырёх колёсах, были вехой для того времени.

Порше и Людвиг Лонер на этом не остановились. Они разработали модульную электрическую силовую установку, включавшую три размера двигателей для легковых автомобилей, автобусов и тяжёлых грузовиков, с мощностью до 12 л.с. на колесо. В том же году Порше завершил электрический гоночный автомобиль La Toujours Contente с двигателем 14 л.с. на каждом из четырёх колёс - первый в мире полноприводный автомобиль.

Semper Vivus: Какая проблема с батареей породила какое решение?

Насколько элегантным был электромобиль, настолько же проблемной была батарея того времени. Ячейки часто выходили из строя, а зарядная инфраструктура практически отсутствовала. Ответ Порше с инженерной точки зрения был прямым и логичным: превратить батарею из единственного источника энергии, поставив вместо неё генератор, работающий от бензинового двигателя. Результатом стал первый в мире функциональный гибридный автомобиль, увенчанный именем Semper Vivus, что означает "всегда живой".

С архитектурной точки зрения это был последовательный гибрид: бензиновый двигатель никогда не приводил колёса напрямую; он лишь запускал генератор, а генератор снабжал электричеством мотор-колёса. Автомобиль мог двигаться на тихой тяге от батареи, пока ячейки не разряжались, после чего в работу вступал бензиновый двигатель. Ядро сегодняшней концепции последовательного гибрида к 1900 году уже было работоспособным.

Ценой этому был вес: Semper Vivus весил около 1,7 тонны. Наложение батареи, двигателя и генератора означало, что проблему малого запаса хода сменила проблема веса и стоимости.

Серия Mixte: Как Первый Гибрид Выехал в Продажу?

В 1901 году оптимизированная серийная версия Semper Vivus под названием Mixte пошла в производство. Четырехцилиндровый двигатель спереди в сочетании с генератором выполнял функцию мобильного источника электроэнергии. Mixte вошел в историю как первый серийно готовый гибридный автомобиль, а в 1902 году Порше выиграл ралли Exelberg на гибридном Mixte - доказательство того, что технология работала и на практике.

Технические данные различались в зависимости от версии, поскольку Mixte был не единой моделью, а семейством, построенным на модульной системе. Некоторые гоночные версии могли приводить в движение четыре электродвигателя - по одному на каждое колесо - с помощью бензинового двигателя; мощность двигателей простиралась в диапазоне 10–80 л.с.. Некоторые зафиксированные комплектации таковы:

Кто покупал эти автомобили? Профиль клиентов был на удивление избирательным. Австро-венгерский предприниматель и дипломат Эмиль Еллинек профинансировал семь из первых автомобилей Mixte для дальних поездок. Австрийский император и королевские семьи Норвегии, Румынии и Швеции заказывали автомобили Lohner. Венская пожарная станция получила 40 автомобилей на базе этой системы; среди остальных были такси и частные покупатели. Всего по системе к 1906 году было произведено более 300 автомобилей Lohner-Porsche.

Почему Гибриды Терпели Коммерческую Неудачу?

Коммерческая картина серии рассказывает совсем другую историю. По одной из оценок продаж первой версии Mixte, было продано всего 12 автомобилей; следует подчеркнуть, что эта цифра относится только к первой версии, и её не следует путать с общим числом более 300 по всей системе. Разница между двумя цифрами отражает, насколько узкую рыночную нишу занимала гибридная конфигурация.

Причины были измеримо ясными:

• Цена: Гибридный автомобиль продавался почти вдвое дороже сопоставимых бензиновых автомобилей.
• Мощность: Он выдавал меньше мощности, чем бензиновые аналоги, и, следовательно, страдал от дефицита производительности.
• Вес: Свинцовые батареи означали серьёзную массу; батарея автомобиля 1900 года весила одна 410 кг.
• Инфраструктура: Зарядные станции для электрических автомобилей того времени с батареями имелись только в крупных городах.

Эта ситуация ударила не только по Lohner-Porsche, но и по всем ранним электромобилям. Из-за высокой стоимости, низкой максимальной скорости и малого запаса хода они не могли конкурировать с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания; к 1915 году доля электромобилей на рынке упала до 5%. Неудача и попытки Томаса Эдисона разработать альтернативу тяжёлым, громоздким свинцово-кислотным аккумуляторам задержали развитие ранних электромобилей. Гибриды оставались в производстве до 1910-х годов, но продажи так и не восстановились.

Свою роль сыграла и техническая сторона: Мотор в ступице колеса был быстро оставлен как практический привод для легкового автомобиля; для серийного производства имелись более подходящие концепции. Двойное преобразование энергии, которое требовал последовательный гибрид - из механической энергии в электрическую, а оттуда обратно в механическую, - не выдерживало баланса эффективности и затрат по технологии того времени.

Утраченный успех: Что доказал ранний гибридный период?

История Mixte показывает, что означает внедрение инженерно верного решения до того, как рыночные условия созрели. Архитектура последовательного гибрида работала; она побеждала в ралли, перевозила королевские семьи, служила в пожарном парке. Но против двойной цены и отсутствующей энергетической инфраструктуры она не нашла достаточного числа покупателей. Поэтому ранний гибридный период обычно называют утраченным успехом: технология есть, коммерческой отдачи нет.

Однако идея не умерла полностью. В 2011 году Porsche заказал реплику оригинального Semper Vivus 1900 года; даже спустя 111 лет работоспособность конструкции не вызывала сомнений. Идея мотора в ступице колеса также не осталась в архиве: в начале 1970-х годов в лунных автомобилях миссий Apollo 15, 16 и 17 использовались электрические моторы в ступицах колёс - наследие, приписываемое новаторским работам Porsche 1900 года.

Сам Porsche долгие годы оставался в тени этого раннего гибридного периода; инженер, давший фирме своё имя, сумел превратить идею гибрида в продаваемый продукт, но экономика того времени не смогла этот продукт поддержать. Массовый коммерческий успех концепции последовательного гибрида пришёл гораздо позже, когда созрели технологии батарей и экономика производства, - но производственные записи подтверждают, что первый шаг был сделан в 1901 году в Вене.

Источники

• Icon: Ahead of His Time
• Ahead of his time: Electric wheel-hub motor from 1900
• Porsche hybrid history: from the Semper Vivus to the 911
• Lohner-Porsche Mixte 1901
• The first Porsche was electric – the 1900 Lohner Porsche
• 1901 Lohner-Porsche Semper Vivus and Mixte
• Lohner–Porsche
• How the Prius Traces Its Lineage to a 1900 Car
• 1900 Lohner-Porsche Mixte Voiturette
• History of Electric and Hybrid Vehicles
• History of the electric vehicle
• Porsche воссоздает первый гибридный автомобиль спустя 111 лет
• Утраченная история электромобиля