รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งกันอย่างไรบนถนนในศตวรรษที่ 19?

19. ในปลายศตวรรษที่ 19 รถยนต์ไฟฟ้าเป็นเทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่ ซึ่งแข่งขันบนถนนเส้นเดียวกันกับรถยนต์เบนซิน และมักค้นพบตลาดที่กว้างใหญ่กว่ารถเบนซินหลายเท่า ณ ปี 1900 รถยนต์ที่วิ่งบนถนนในสหรัฐอเมริกาประมาณ 28 เปอร์เซ็นต์เป็นรถไฟฟ้า 40 เปอร์เซ็นต์เป็นรถ steam และมีเพียง 22 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่เป็นรถเบนซิน บทความนี้จะกล่าวถึงช่วงเวลาตั้งแต่ทศวรรษ 1880 ถึงต้นปี 1900 ว่ารถยนต์ไฟฟ้าทำงานอย่างไรจากด้านเทคนิค ขายให้ใครและเพราะเหตุใด และทำไมจึงสร้างยุคทองที่เล่าขานกันได้ในเวลาอันสั้น

รถยนต์ไฟฟ้าคันแรกเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เรื่องราวของรถยนต์ไฟฟ้าเริ่มต้นไปพร้อมกับเรื่องราวของมอเตอร์ ในปี 1827 บาทหลวงชาวฮังการี Ányos Jedlik พัฒนามอเตอร์ไฟฟ้าตัวแรก และในปีถัดมาได้ขับเคลื่อนรถต้นแบบขนาดเล็ก ในทศวรรษ 1830 ชื่อเริ่มเพิ่มขึ้น: นักประดิษฐ์ชาวสกอตแลนด์ Robert Anderson ทดลองใช้รถไฟฟ้าอย่างหยาบๆ ช่างตีเหล็กชาวเวอร์มอนต์ Thomas Davenport สร้างยานพาหนะที่วิ่งบนรางไฟฟ้า และศาสตราจารย์ชาวดัตช์ Sibrandus Stratingh พร้อมผู้ช่วย Christopher Becker ผลิตยานพาหนะขนาดเล็กที่ทำงานด้วยถ่านไฟฟ้าแบบ primary ส่วน Robert Davidson ชาวสกอตแลนด์นำเรื่องนี้ไปสู่รางรถไฟ: หัวรถจักร Galvani น้ำหนัก 7,100 กิโลกรัม สามารถลากน้ำหนัก 6 ตันด้วยความเร็ว 6.4 กม./ชม. เป็นระยะทาง 2.4 กิโลเมตร คนงานที่ทำงานบนรางเห็นเครื่องจักรนี้ว่าเป็นภัยคุกคามต่อการสูญเสียงาน และได้ทำลายมันทิ้ง - เราสามารถกล่าวได้ว่าเทคโนโลยีได้พบกับการคัดค้านครั้งแรกในที่โล่งแจ้งด้วยมือของพวกเขาเอง

จุดหมุนสำคัญที่แท้จริงมาถึงในด้านการจัดเก็บพลังงาน ในปี 1859 Gaston Planté ได้ประดิษฐ์แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดแบบชาร์จได้ และในปี 1881 Camille Alphonse Faure ได้ปรับปรุงการออกแบบอย่างมาก ทำให้การผลิตเชิงอุตสาหกรรมเป็นไปได้ หากไม่มีแบตเตอรี่ที่ชาร์จซ้ำได้ รถยนต์ไฟฟ้าก็คงเป็นเพียงของเล่นในห้องทดลอง ในปีเดียวกันนั้น 19 เมษายน 1881 Gustave Trouvé ได้ทดสอบรถไฟฟ้าคันแรกที่คาดว่าจะบรรทุกผู้คนด้วยแหล่งพลังงานของตัวเองบนถนน Rue Valois ในปารีส - ซึ่งเป็นรถจักรยานสามล้อ Starley ในรูปแบบไฟฟ้า

ปีต่อๆ มาได้ตามกันมาอย่างรวดเร็ว Thomas Parker สร้างรถยนต์ไฟฟ้าคันแรกของเขาที่ Wolverhampton ในปี 1884 และ Andreas Flocken ผลิต Flocken Elektrowagen ในปี 1888 ซึ่งถือเป็นรถยนต์ไฟฟ้า "จริง" คันแรก ฝั่งสหรัฐอเมริกา ชื่อแรกคือนักเคมีชาว Des Moines William Morrison: ระหว่างปี 1890-91 "รถม้าไฟฟ้า" หกที่นั่งที่เขาพัฒนาขึ้น สามารถออกถนนด้วยความเร็วสูงสุด 23 กม./ชม. ในปี 1898 Ferdinand Porsche ได้พัฒนาทั้งรถไฟฟ้า P1 และรถยนต์ไฟฟ้าฮิบริดคันแรกของโลก นอกจากนี้เขายังออกแบบรถยนต์ไฟฟ้าขับเคลื่อนสี่ล้อที่มีมอเตอร์แยกต่างหากในแต่ละล้ออีกด้วย คำถามว่า "ใครเป็นเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าคันแรก?" ไม่มีคำตอบเดียวที่ชัดเจน คำตอบจะเป็น Trouvé, Parker, Flocken หรือ Morrison ขึ้นอยู่กับว่าคุณใช้นิยามแบบใด

รถยนต์ไฟฟ้ายุคแรกทำงานอย่างไรในทางเทคนิค?

หากคุณมองหาสมองของรถยนต์ไฟฟ้าสมัยใหม่ คุณจะไม่พบ เพราะไม่มีสมองอยู่ในนั้นเลย ยานพาหนะเหล่านี้ทำงานโดยไม่มีคอมพิวเตอร์ ด้วยวงจรไฟฟ้าที่ตรงไปตรงมาและเรียบง่าย: แพ็กแบตเตอรี่ มอเตอร์ไฟฟ้า และสวิตช์สัมผัสไม่กี่ตัวที่ควบคุมความเร็ว จุดขายไม่ใช่ความซับซ้อน แต่เป็นความเรียบง่าย เกียร์ คลัตช์ คาร์บูเรเตอร์ หัวเทียน - ไม่มีสิ่งใดเหล่านี้ปรากฏอยู่ในแผนผังของรถไฟฟ้าเลย

ลองมาดูตัวเลขกัน Baker Motor Vehicle Company ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในคลีฟแลนด์ (ผลิตระหว่างปี 1899-1914) ติดตั้งแบตเตอรี่ 6 โวลต์จำนวน 6 ก้อนไว้ใต้ฝากระโปรงหน้า และอีก 6 ก้อนไว้ใต้ฝากระโปรงหลัง รวมเป็นไฟ 72 โวลต์ที่จ่ายให้กับมอเตอร์ Baker Electric รุ่นปี 1912 ให้กำลัง 8 HP ทำความเร็วสูงสุด 23 mph (37 กม./ชม.) และมีราคาขาย 2,700 ดอลลาร์ โบรชัวร์ปี 1911 ยังพูดตรงไปตรงมายิ่งกว่านั้น: สัญญาว่าจะวิ่งได้ประมาณ 100 ไมล์ด้วยความเร็ว 15 ไมล์ต่อชั่วโมงในเขตเมือง - นั่นคือการขับขี่ต่อเนื่องราว 7 ชั่วโมง ส่วน Detroit Electric ผลิตรถยนต์ไฟฟ้า 13,000 คันตั้งแต่ปี 1907 โดยระยะทางทั่วไปอยู่ในช่วง 30-65 กิโลเมตร Standard Electric ในทศวรรษ 1910 อ้างว่าวิ่งได้ 110 ไมล์ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง ทำความเร็วสูงสุด 20 mph และมีราคา 1,785-1,900 ดอลลาร์

เบื้องหลังภาพนี้คือเทคโนโลยีแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นขีดจำกัดที่แท้จริงของประสิทธิภาพ เคมีตะกั่ว-กรดไม่ได้ใจกว้างในเรื่องความหนาแน่นของพลังงาน: น้ำหนักเพิ่มขึ้น ระยะทางก็สั้นลง Beardsley Electric ผลิตรถได้เพียง 661 คันในลอสแอนเจลิสระหว่างปี 1913 ถึง 1917 - ตลาดค่อนข้างเล็กและรถมีราคาแพง แต่ภายในเมือง ข้อจำกัดเหล่านี้ไม่ได้รบกวนผู้ใช้ส่วนใหญ่เลย ความต้องการใช้งานประจำวัน 20-70 ไมล์ อยู่ในระยะทางที่มีอยู่

รถไฟฟ้าเป็นผู้ทลายกำแพง 100 กม./ชม. หรือไม่?

ใช่ - และนี่คือความสำเร็จทางวิศวกรรมที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักแต่น่าทึ่งที่สุดแห่งยุคสมัย เมื่อวันที่ 29 เมษายน 1899 Camille Jenatzy ทำความเร็วได้ 105.88 กม./ชม. ที่ Achères ใกล้ปารีส ด้วยยานพาหนะทรงจรวดที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่สะสมของเขาชื่อ La Jamais Contente สถิติเดิมที่ถูกทำลายคือ 92.78 กม./ชม. ซึ่งเป็นของรถจักรไอน้ำ การได้ระลึกว่าคุณสมบัติที่ถูกชื่นชมในสุนทรพจน์เปิดตัวในปัจจุบันว่า "เงียบ นุ่มนวล และเร็ว" นั้น ได้รับการสยายปีกด้วยสถิติความเร็วบนบกในศตวรรษที่ 19 นั้น เป็นหลักฐานที่ชัดเจนที่สุดว่าระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าเป็นสาขาวิศวกรรมที่ก้าวหน้าเพียงใด ความเร็วสูงหมายถึงกระแสไฟสูงและน้ำหนักมาก การทำสิ่งนี้ด้วยแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นการทดลองถ่ายทอดกำลังที่กล้าหาญตามเงื่อนไขของยุคนั้น

ทำไมรถยนต์ไฟฟ้าถึงถูกขายให้กับคนขับหญิงก่อน?

คำตอบอยู่ที่เรื่องกลไกล้วน ๆ เกียร์ของรถเบนซินนั้นยุ่งยาก และคันโยกที่ต้องหมุนด้วยมือเป็นอันตรายอย่างแท้จริง: เมื่อคันโยกสะท้อนกลับ แขนก็หัก รถไฟฟ้าไม่มีคันโยก ไม่มีเกียร์ ไม่มีแรงสั่นสะเทือน กลิ่น และเสียงรบกวน การรับรู้ทางสังคมในยุคนั้นหันข้อได้เปรียบนี้ไปสู่กลุ่มเป้าหมาย: คนขับหญิงถูกมองว่า "อ่อนแอ ขี้อาย และจู้จีจี้" เกินกว่าจะขับรถเบนซินที่เสียงดังและมีกลิ่น; ผู้ผลิตเปลี่ยนการตราหน้านี้ให้กลายเป็นเครื่องมือการตลาด รถยนต์ไฟฟ้าถูกวางตำแหน่งให้เป็น "เงียบ สะอาด ไร้กลิ่น และมีสไตล์" พร้อมติดตั้งรายละเอียดพิเศษสำหรับผู้หญิงอย่างเช่นหลังคาพิเศษ ในภาพถ่ายปี 1904 คนขับหญิงชาร์จแบตเตอรี่ของ Columbia Mark 68 Victoria ของ Pope Manufacturing ด้วยตัวเองผ่านเครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบหมุนมือ

กลยุทธ์นี้ก็มีราคาที่ต้องจ่ายเช่นกัน การตลาดที่มุ่งเน้นผู้หญิงสามารถสร้างการตราหน้าแบบย้อนกลับในหมู่ผู้บริโภคชายได้: การรับรู้ว่า "รถไฟฟ้าเป็นของผู้หญิง" แบ่งตลาดรถออกเป็นสองส่วน งานวิจัยเชิงวิชาการปี 2025 โต้แย้งว่าการแบ่งแยกเพศนี้สร้างเอฟเฟกต์การล็อกอินที่แข็งแกร่ง และรถยนต์ไฟฟ้าอเมริกันยุคแรกผูกพันแนบแน่นกับระเบียบ "พื้นที่แยกกัน" อนุรักษ์นิยมของยุคนั้น สถานการณ์การใช้งานที่เหนือกว่าในทางเทคนิคอาจถูกบดขยี้อยู่ใต้ป้ายกำกับทางสังคม - นี่คือสัญญาณแรกว่าความล้มเหลวของรถไฟฟ้าไม่สามารถอธิบายได้ด้วยต้นทุนเพียงอย่างเดียว

แท็กซี่ไฟฟ้าและกองยานพาหนะในถนนเมือง

ยุคทองของรถไฟฟ้าไม่ได้มีเพียงรถเมืองหรูหราเท่านั้น; มันเป็นโมเดลธุรกิจที่จริงจังในกองยานพาหนะเชิงพาณิชย์ ในปี 1897 แท็กซี่ไฟฟ้าของ Walter Bersey ที่มีฉายาว่า "Hummingbirds" ออกสู่ถนนในลอนดอน ในปีเดียวกันที่นิวยอร์ก Samuel's Electric Carriage and Wagon Company เริ่มดำเนินการรถม้า hansom ไฟฟ้า 12 คัน และภายในปี 1898 ขยายกองยานเป็น 62 คัน; มีกองแท็กซี่ไฟฟ้ามากกว่า 60 กองในเมือง ก่อน สงครามโลก New York Electric Vehicle Association - องค์กรที่รวมแผนกบรรทุกของ GM และแผนก General Vehicle ของ GE - เป็นเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าประมาณ 2,000 คันในมหานคร; Lord & Taylor ภูมิใจในกองรถส่งของไฟฟ้า 38 คัน แม้แต่ทำเนียบขาวก็ยังถูกโน้มน้าว: ประธานาธิบดี Woodrow Wilson และเจ้าหน้าที่ Secret Service ใช้ Milburn Light Electric ในกรุงวอชิงตัน

ปัญหาที่แท้จริงของการดำเนินงานกองยานคือการชาร์จและการจัดการพลังงาน และก็มีคำตอบยุคแรก ๆ สำหรับเรื่องนี้ แนวคิดบริการแบตเตอรี่แบบเปลี่ยนได้ถูกเสนอในปี 1896 และดำเนินการบนรถบรรทุกโดย Hartford Electric Light Company ระหว่างปี 1910-1924: ลูกค้าไม่ได้ซื้อแบตเตอรี่ แต่เปลี่ยนเมื่อหมด และระบบนี้ครอบคลุมระยะทางมากกว่า 6 ล้านไมล์ในภาพรวม ตั้งแต่ปี 1917 บริการที่คล้ายกันสำหรับเจ้าของ Milburn ได้ดำเนินการในชิคาโก แนวคิดที่เราเรียกวันนี้ว่า "สถานีเปลี่ยนแบตเตอรี่" ได้ถูกทดลองในระดับอุตสาหกรรมมาแล้วตั้งแต่หนึ่งศตวรรษเต็มก่อน

ทำไมเบนซินจึงชนะไฟฟ้าได้?

การจบยุคทองไม่ได้อธิบายด้วยเหตุผลเดียว แต่การพัฒนาสี่ด้านที่แยกจากกันกลับมาบรรจบกันที่จุดเดียวกัน:

• ปฏิวัติการผลิต: ในปี 1908 Ford Model T ทำให้รถเบนซินมีราคาเข้าถึงได้ ในปี 1912 รถเบนซินขายในราคา 650 ดอลลาร์ ในขณะที่รถโรดสเตอร์ไฟฟ้ามีราคา 1,750 ดอลลาร์
• การแก้ปัญหาวิธาน: ในปี 1912 มอเตอร์สตาร์ทไฟฟ้าของ Charles Kettering ขจัดข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดของรถเบนซิน ข้อโต้แย้งการขายพื้นฐานข้อหนึ่งของรถไฟฟ้าก็หายไปพร้อมกับรถพ่วงไอน้ำ
• ความไม่สมดุลของโครงสร้างพื้นฐาน: ในทศวรรษ 1920 ถนนระหว่างเมืองได้รับการปรับปรุง น้ำมันเบนซินจากเท็กซัสทำให้ราคาถูกและแพร่หลาย และปั๊มน้ำมันแพร่ไปทุกหนแห่ง ในขณะที่ชนบทของสหรัฐอเมริกาแทบไม่มีโครงข่ายไฟฟ้าเลย
• สถานการณ์การใช้งาน: รถเบนซินสามารถวิ่งได้ไกลกว่า เร็วกว่า และข้ามพื้นที่ขรุขระได้ เมื่อการลาดยางถนนชนบทแพร่ไปถึงเมืองต่างๆ การเดินทางไกลและการท่องเที่ยวด้วยรถยนต์ก็กลายเป็นอาณาเขตของรถเบนซิน

ฟิสิกส์ก็ไม่ได้เอื้ออำนวยเช่นกัน เบนซินหนึ่งแกลลอนมีพลังงานประมาณ 36 kWh การเข้าใกล้ความหนาแน่นดังกล่าวด้วยแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นไปไม่ได้ในยุคนั้น ยอดขายรถไฟฟ้าสูงสุดในต้นทศวรรษ 1910 ส่วนแบ่งตลาดลดลงเหลือ 5% ในปี 1915 และหายไปจากถนนอย่างแท้จริงภายในปี 1935 Thomas Edison ได้แสดงลายเซ็นของยุคสมัยอย่างชัดเจน: เขากล่าวไว้ว่า "ภายใน 15 ปี ไฟฟ้าจะถูกขายสำหรับรถยนต์ไฟฟ้ามากกว่าสำหรับการส่องสว่าง" Edison เห็นว่ารถไฟฟ้าเป็นเทคโนโลยีที่เหนือกว่า กำลังพัฒนาแบตเตอรี่ที่ดีกว่า และในปี 1914 ยังได้หารือถึงความร่วมมือกับ Henry Ford เพื่อผลิตรถไฟฟ้าต้นทุนต่ำ แต่แบตเตอรี่นั้นก็ไม่เคยมาถึง สื่อในยุคนั้นกลับมองในแง่ดี: บทความปี 1911 ระบุว่าแม้แต่ผู้ผลิตรถเบนซินที่มีชื่อเสียงและเป็นผู้นำที่สุดก็ยังเป็นเจ้าของรถไฟฟ้า เมื่องานแสดงรถยนต์ครั้งแรกของสหรัฐอเมริกาเปิดขึ้นที่ Madison Square Garden เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน 1900 รถไฟฟ้าอยู่ในกระจกหน้าต่างหน้าร้าน แต่ไม่มีใครกล้าพูดว่าพวกมันจะอยู่บนกระจกหน้าต่างต่อไปได้อีกหลายสิบปี

มรดกของยุคแรกเริ่ม: บทเรียนที่ยังอ่านได้ในวันนี้

เรื่องราวของรถยนต์ไฟฟ้าในต้นปี 1900 เป็นกรณีศึกษาชั้นเลิศที่แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อการชนะ ตัวรถทำหน้าที่ของตัวเองได้ดี: เงียบ สะอาด ใช้งานง่าย มีระยะทางเพียงพอสำหรับใช้ในเมือง และทรงพลังพอจะทำลายสถิติความเร็วเสียอีก ฝ่ายที่แพ้ไม่ใช่เทคโนโลยี แต่เป็นจุดตัดของต้นทุน โครงสร้างพื้นฐาน และป้ายกำกับทางสังคม ยิ่งไปกว่านั้น ยุคสมัยนั้นได้ลองวิธีแก้ปัญหาที่วันนี้เราเรียกว่าโมเดิร์นครบทุกอย่างแล้ว ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแบตเตอรี่ การจัดการฟลีต หรือการชาร์จที่บ้าน เมื่อแก้ปัญหาเดิมอีกครั้งหนึ่งศตวรรษต่อมา กระจกสะท้อนที่สั้นที่สุดที่ควรมองคือ ถนนอันเงียบสงบและไร้กลิ่นเหล่านั้นของศตวรรษที่ 19

แหล่งอ้างอิง

• 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
• โบรชัวร์ Baker Electrics ปี 1911
• เกี่ยวกับเรา - Detroit Electric
• วิศวกรรมและประวัติศาสตร์รถยนต์ไฟฟ้า - Edison Tech Center
• รถยนต์ไฟฟ้าขายได้มากกว่ารถยนต์เบนซินเมื่อ 100 ปีก่อน
• รถยนต์ไฟฟ้ามีมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19
• ประวัติสถิติความเร็วบนบก