โลกเคยมีรถไฮบริดผลิตแบบซีรีส์คันแรกเป็น Porsche หรือไม่?

ใช่: รถยนต์ไฮบริดผลิตแบบอนุกรมคันแรกของโลกคือ Lohner-Porsche Mixte ที่ออกแบบโดย Ferdinand Porsche Semper Vivus ซึ่งเป็นต้นแบบที่ใช้งานได้ในปี 1900 พร้อมสำหรับการผลิตภายในหนึ่งปี และเริ่มขายให้ลูกค้าตั้งแต่ปี 1901 เป็นต้นมา นั่นหมายความว่าประวัติศาสตร์ของรถยนต์ไฮบริดเริ่มต้นในช่วงต้นปี 20. ศตวรรษ ไม่ใช่ในฐานะการทดลองต้นแบบ แต่ในฐานะผลิตภัณฑ์ที่ขายจริง

จุดเริ่มต้นไฟฟ้า: มอเตอร์ในวงล้อเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ในปี 1899 Ferdinand Porsche เข้าร่วมบริษัท k.u.k. Hof-Wagen-Fabrik Jacob Lohner ในเวียนนา และที่นี่เขาพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าในชื่อ "System Lohner-Porsche" แนวคิดพื้นฐานนั้นก้าวร้าวอย่างน่าประหลาด: กำจัดระบบส่งกำลังระหว่างกลาง - เกียร์ เพลา โซ่ - ออกทั้งหมด และติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าไว้โดยตรงที่วงล้อหน้า วิศวกรวัย 24 ปีคนนี้สร้างรถคันนี้เสร็จภายในเวลาเพียงสิบสัปดาห์

ยานพาหนะนี้เปิดตัวครั้งแรกที่หอแสดงไฟฟ้าในงาน Paris Exposition เมื่อวันที่ 14 เมษายน 1900 มันติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าสองตัว ตัวละกำลัง 2.5 แรงม้า ความเร็วสูงสุด 32 กม./ชม. และระยะทางด้วยแบตเตอรี่ตะกั่วประมาณ 50 กม. แม้แต่ระบบเบรกที่ใช้กับวงล้อทั้งสี่ก็ถือเป็นหมุดหมายสำคัญในยุคนั้น

Porsche และ Ludwig Lohner ไม่หยุดเพียงเท่านี้ พวกเขาออกแบบระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบโมดูลาร์ที่ครอบคลุมมอเตอร์สามขนาดสำหรับรถยนต์นั่ง รถโดยสาร และรถบรรทุกหนัก ด้วยกำลังสูงถึง 12 แรงม้าต่อวงล้อ ในปีเดียวกันนั้น Porsche สร้างรถแข่งไฟฟ้า La Toujours Contente ที่มีมอเตอร์ 14 แรงม้า หนึ่งตัวในวงล้อทั้งสี่เสร็จสมบูรณ์ - ยานพาหนะขับเคลื่อนสี่ล้อคันแรกของโลก

Semper Vivus: ปัญหาแบตเตอรี่นำไปสู่ทางแก้แบบใด?

รถยนต์ไฟฟ้าสง่างามเพียงใด แบตเตอรี่ในยุคนั้นก็มีปัญหามากเพียงนั้น เซลล์แบตเตอรี่มักเสียบ่อยครั้ง และโครงสร้างการชาร์จแทบไม่มีอยู่เลย คำตอบของ Porsche ในแง่วิศวกรรมนั้นตรงไปตรงมาและสมเหตุสมผล: เลิกใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานเพียงอย่างเดียว และเปลี่ยนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เบนซินแทน ผลลัพธ์คือรถยนต์ไฮบริดที่ใช้งานได้จริงคันแรกของโลก ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามความหมาย "มีชีวิตอยู่ตลอดเวลา" ว่า Semper Vivus

ในเชิงสถาปัตยกรรม นี่คือ ไฮบริดแบบอนุกรม: เครื่องยนต์เบนซินไม่เคยขับเคลื่อนวงล้อโดยตรงเลย มันทำหน้าที่เพียงหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งจ่ายไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ในวงล้อ ยานพาหนะสามารถวิ่งด้วยพลังงานแบตเตอรี่อย่างเงียบ ๆ ได้จนกว่าเซลล์จะหมด จากนั้นเครื่องยนต์เบนซินจะเข้ามาทำงานแทน แก่นแนวคิดของรถไฮบริดแบบอนุกรมในปัจจุบันนั้นทำงานได้จริงแล้วตั้งแต่ปี 1900

แต่ราคาที่ต้องจ่ายคือน้ำหนัก: Semper Vivus มีน้ำหนักราว 1.7 ตัน การวางซ้อนกันของแบตเตอรี่ เครื่องยนต์ และเจนเนอเรเตอร์ หมายความว่าปัญหาวิ่งได้ระยะสั้นถูกแทนที่ด้วยปัญหาน้ำหนักและต้นทุน

ซีรีส์ Mixte: รถไฮบริดคันแรกออกสู่ตลาดการขายได้อย่างไร?

ในปี 1901 Semper Vivus เวอร์ชันอนุกรมที่ได้รับการปรับปรุงในชื่อ Mixte ได้เข้าสู่สายการผลิต เครื่องยนต์สี่สูบด้านหน้าทำงานร่วมกับเจนเนอเรเตอร์ ทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าเคลื่อนที่ Mixte ถูกบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ในฐานะรถยนต์ไฮบริดพร้อมผลิตคันแรก และในปี 1902 Porsche ชนะการแข่งขัน Exelberg Rally ด้วยรถไฮบริด Mixte ซึ่งเป็นหลักฐานว่าเทคโนโลยีนี้ใช้งานได้จริงในสนามด้วย

ข้อมูลทางเทคนิคแตกต่างกันไปตามแต่ละเวอร์ชัน เพราะ Mixte ไม่ใช่รุ่นเดียว แต่เป็นตระกูลรถที่สร้างขึ้นบนระบบโมดูลาร์ เวอร์ชันแข่งบางรุ่นขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าสี่ตัว ตัวละหนึ่งล้อ ร่วมกับเครื่องยนต์เบนซิน กำลังเครื่องยนต์อยู่ในช่วง 10-80 แรงม้า อุปกรณ์บางส่วนที่มีการบันทึกไว้มีดังนี้:

ใครซื้อรถเหล่านี้? โปรไฟล์ลูกค้ามีความเฉพาะเจาะจงอย่างน่าทึ่ง Emil Jellinek นักธุรกิจและนักการทูตชาวออสเตรีย-ฮังการี เป็นผู้รับผิดชอบการสนับสนุนทางการเงินให้กับรถ Mixte ระยะไกลจำนวน 7 คันแรก จักรพรรดิออสเตรียและราชวงศ์ของนอร์เวย์ โรมาเนีย และสวีเดนต่างสั่งซื้อรถ Lohner สถานีดับเพลิงเวียนนาได้รับ รถ 40 คัน ที่สร้างบนระบบนี้; ในบรรดารถที่เหลือมีทั้งรถแท็กซี่และผู้ซื้อส่วนตัว ทั้งระบบมีการผลิตรถ Lohner-Porsche มากกว่า 300 คัน จนถึงปี 1906

ทำไมไฮบริดจึงล้มเหลวทางการค้า?

ผลงานทางการค้าของซีรีส์นี้กลับเล่าเรื่องที่แตกต่างไปจากเดิมโดยสิ้นเชิง บัญชีหนึ่งเกี่ยวกับยอดขายของ Mixte เวอร์ชันแรกระบุเพียง 12 คันเท่านั้น; ต้องเน้นย้ำว่าตัวเลขนี้จำกัดเฉพาะเวอร์ชันแรก ไม่ควรสับสนกับยอดรวมทั้งระบบที่เกิน 300 คัน ความแตกต่างระหว่างสองตัวเลขนี้สรุปได้ว่าการกำหนดค่าไฮบริดตอบโจทย์กลุ่มตลาดที่แคบเพียงใด

เหตุผลนั้นชัดเจนในเชิงวัดผล:

• ราคา: รถไฮบริดมีราคาขายเกือบเท่าตัวของรถเบนซินที่คล้ายคลึงกัน
• กำลัง: ผลิตกำลังได้น้อยกว่ารุ่นเบนซินที่เทียบเคียงกัน จึงขาดด้านสมรรถนะ
• น้ำหนัก: แบตเตอรี่ตะกั่วหมายถึงมวลที่หนักอย่างมีนัยสำคัญ; แบตเตอรี่ของรถปี 1900 มีน้ำหนักเพียงตัวเองถึง 410 กก.
• โครงสร้างพื้นฐาน: สถานีชาร์จสำหรับรถไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่ในยุคนั้นมีอยู่เฉพาะในเมืองใหญ่เท่านั้น

สถานการณ์นี้ส่งผลกระทบไม่เพียงแค่ Lohner-Porsche แต่รวมถึงรถไฟฟ้ายุคแรกทั้งหมด ด้วยต้นทุนสูง ความเร็วสูงสุดต่ำ และระยะทางสั้น ทำให้แข่งขันกับยานพาหนะเครื่องยนต์สันดาปภายในไม่ได้ เมื่อถึงปี 1915 รถยนต์ไฟฟ้าได้ถดถอยลงเหลือเพียง 5% ของส่วนแบ่งตลาด ความล้มเหลวของความพยายามของ Thomas Edison ในการพัฒนาทางเลือกแทนแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดที่หนักและยักเยื้อง ก็ทำให้การพัฒนารถไฟฟ้ายุคแรกล่าช้าออกไป รถไฮบริดยังคงผลิตต่อมาจนถึงทศวรรษ 1910 แต่ยอดขายไม่เคยฟื้นตัวเลย

ด้านเทคนิคก็มีส่วนเกี่ยวข้องเช่นกัน: มอเตอร์ในล้อ (wheel hub motor) ถูกทิ้งไปอย่างรวดเร็วในฐานะระบบขับเคลื่อนรถยนต์นั่งแบบใช้งานจริง เพราะมีแนวคิดที่เหมาะสมกว่าสำหรับการผลิตจำนวนมาก การแปลงพลังงานสองขั้นตอนที่ไฮบริดแบบอนุกรมต้องการ - จากพลังงานกลไกเป็นไฟฟ้า แล้วกลับเป็นกลไกอีกครั้ง - ไม่สามารถรองรับได้ด้วยเทคโนโลยีในยุคนั้นในแง่ของประสิทธิภาพและต้นทุน

ความสำเร็จที่สาบสูญ: ยุคไฮบริดยุคแรกพิสูจน์อะไร?

เรื่องราวของ Mixte แสดงให้เห็นว่าการนำโซลูชันที่ถูกต้องในเชิงวิศวกรรมไปใช้ก่อนที่เงื่อนไขตลาดจะเป็นรุ่นเป็นระวิงนั้นหมายความว่าอย่างไร สถาปัตยกรรมไฮบริดแบบอนุกรมใช้งานได้จริง มันชนะการแข่งรถ ขนส่งราชวงศ์ และปฏิบัติหน้าที่ในกองรถดับเพลิง แต่เมื่อเผชิญกับราคาสองเท่าและโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่ยังไม่สมบูรณ์ มันหาผู้ซื้อเพียงพอไม่ได้ ด้วยเหตุนี้ ยุคไฮบริดยุคแรกจึงมักถูกขนานนามว่าเป็นความสำเร็จที่สาบสูญ: เทคโนโลยีมีอยู่ แต่ผลตอบแทนทางการค้าไม่มี

แต่แนวคิดนี้ก็ไม่ได้ตายสนิท Porsche ได้สั่งสร้างแบบจำลองของ Semper Vivus ต้นฉบับปี 1900 ขึ้นในปี 2011 แม้จะผ่านไป 111 ปี แต่ความใช้งานได้จริงของการออกแบบก็ยังไม่มีข้อโต้แย้ง แนวคิดมอเตอร์ในล้อก็ไม่ได้ถูกฝังอยู่แค่ในหอจดหมายเหตุ: ในต้นทศวรรษ 1970 ยานพาหนะดวงจันทร์ของภารกิจ Apollo 15, 16 และ 17 ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแบบติดในล้อ - มรดกที่ถูกยกย่องให้กับงานบุกเบิกของ Porsche ในปี 1900

ตัว Porsche เองก็ตกอยู่ในเงาของยุคไฮบริดยุคแรกนี้เป็นเวลาหลายปี วิศวกรผู้ให้ชื่อแก่บริษัทสามารถเปลี่ยนแนวคิดไฮบริดให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ขายได้ แต่เศรษฐกิจในยุคนั้นก็รองรับผลิตภัณฑ์นี้ไม่ได้ ความสำเร็จทางการค้าในวงกว้างของแนวคิดไฮบริดแบบอนุกรมมาถึงช้ากว่านั้นมาก เมื่อเทคโนโลยีแบตเตอรี่และเศรษฐศาสตร์การผลิตเป็นรุ่นเป็นระวิง - แต่บันทึกการผลิตยืนยันว่าก้าวแรกถูกก้าวขึ้นที่เวียนนาในปี 1901

แหล่งข้อมูล

• 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 สร้างรถยนต์ไฮบริดดั้งเดิมขึ้นมาใหม่ หลังผ่านไป 111 ปี
• ประวัติศาสตร์ที่สาบสูญของรถยนต์ไฟฟ้า