ยุคไอน้ำ ไฟฟ้า และเบนซินในการแข่งขันรถยนต์ครั้งแรก

ในยุคแรกเริ่มของยานยนต์ ยังไม่มีใครรู้ว่าใครจะเป็นผู้ชนะ ไอน้ำ ไฟฟ้า และเบนซิน ต่างแข่งขันกันอย่างเท่าเทียมในสนามเดียวกัน การผลิตในสหรัฐอเมริการาวปี 1900 รถไอน้ำมีส่วนแบ่งราว 40% รถไฟฟ้า 38% ส่วนรถเบนซินมีเพียง 22% เท่านั้น วันนี้หน้าเว็บที่เล่าถึงการแข่งขันระหว่างรถยนต์ไฟฟ้ากับรถเบนซิน มักนำเสนอเรื่องนี้เป็นเหมือนการแข่งขันสองฝ่าย แต่ทว่าการแข่งขันครั้งแรกมีถึงสามฝ่าย และฝ่ายที่หายไปจากสนามคือรถไอน้ำ หน้านี้จะโฟกัสไปที่การแข่งขันสามเส้าระหว่างปี 1890-1910 นั้น เราจึงจะเข้าใจได้ว่าทำไมรถไฟฟ้าจึงได้อันดับสอง และทำไมไอน้ำถึงถูกลืมไปโดยสิ้นเชิง

ในปี 1900 ผู้เข้าแข่งขันสามฝ่ายดูเป็นอย่างไร?

เทคโนโลยีทั้งสามแต่ละอย่างล้วนเป็นตัวแทนของปรัชญาวิศวกรรมที่แตกต่างกัน ไอน้ำเป็นแหล่งพลังงานที่กลั่นแก่งที่สุดในยุคนั้น เป็นโซลูชันที่คุ้นเคยจากหัวรถจักรและโรงงานอุตสาหกรรม มีแรงบิดสูง รวดเร็วและทรงพลัง ไฟฟ้าโดดเด่นด้วยความเงียบและความใช้ง่าย ไม่มีหมุนสตาร์ต ไม่มีเกียร์ ไม่มีเสียงดังรบกวน ส่วนเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเบนซินเป็นผู้เข้าแข่งขันที่มีปัญหามากที่สุดในสามฝ่าย สตาร์ตยากด้วยหมุนเอนกาย สั่นสะเทือน มีกลิ่นเหม็น และรุ่นแรกๆ อ่อนแอด้านความน่าเชื่อถือ

ส่วนแบ่งตลาดแสดงให้เห็นสิ่งนี้ได้อย่างชัดเจน ในปี 1900 มีการผลิตรถยนต์ไอน้ำในสหรัฐฯ มากกว่า 1,600 คัน และคาดว่าราว 28% ของยานพาหนะบนท้องถนนเป็นรถไฟฟ้า ตัวเลขนี้กับส่วนแบ่ง 38% ในแง่ยอดขาย คือการวัดสองแบบจากเรื่องราวเดียวกัน รถเบนซินเป็นอันดับสามในทั้งสองการวัด แม้เปอร์เซ็นต์ที่แม่นยำของส่วนแบ่งการผลิตจะแตกต่างกันเล็กน้อยตามนิยามและขอบเขต แต่ลำดับไม่เปลี่ยนแปลง ไอน้ำนำ ไฟฟ้าตามมาติดๆ เป็นอันดับสอง ส่วนเบนซินไล่ตามจากด้านหลัง

ยุคทองของไอน้ำ ทำไม Stanley Steamer จึงเป็นผู้นำตลาด?

การเป็นผู้นำตลาดของไอน้ำมิได้มาโดยบังเอิญ Stanley Motor Carriage Company ก่อตั้งโดยฝาแฝด Francis Edgar และ Freelan Oscar Stanley โดยแบรนด์ Stanley และ Locomobile เป็นรถยนต์ที่ได้รับความนิยมสูงสุดของประเทศระหว่างปี 1900-1904 ยานพาหนะที่รู้จักกันในชื่อ Stanley Steamer เหล่านี้ ให้ความสุขจากแรงบิดทันทีตามธรรมชาติของไอน้ำที่มอบให้ผู้ขับ ซึ่งรถเบนซินในยุคนั้นไม่มีคันใดทำได้ ลูกสูบที่ทำงานด้วยแรงดันไอน้ำหม้อ สร้างแรงขับเต็มที่ตั้งแต่วินาทีแรกโดยไม่มีแนวคิดเรื่องรอบเครื่องยนต์เลย

แต่ประสิทธิภาพนี้ก็มีต้นทุน และต้นทุนนั้นต้องจ่ายด้วยความอดทน ไม่ใช่ด้วยวิศวกรรม หม้อไอน้ำต้องใส่เชื้อเพลิงด้วยมือ และก่อนออกเดินทางต้องรอแรงดันประมาณ 20 นาที ในเช้าวันที่อากาศเย็น เวลานี้อาจยาวนานถึง 30 นาที หรือแม้กระทั่งถึง 45 นาที ในรุ่นแรกๆ บางรุ่น รถไอน้ำยังต้องบรรทุกทั้งน้ำและเชื้อเพลิง และเนื่องจากน้ำสูญเสียไป จึงต้องเติมทั้งสองอย่างในเส้นทางไกล การประเมินของ Smithsonian เกี่ยวกับรองรถยุคแรกๆ สรุปได้ดีว่า: รถไอน้ำเร็วและทรงพลัง แต่ใช้งานยากกว่าและปลอดภัยน้อยกว่า ทำให้มันกลายเป็นเครื่องจักรที่ดึงดูดผู้ชื่นชอบมากกว่าผู้คนจำนวนมาก

อย่างไรก็ตาม ไอน้ำเฟื่องฟองอย่างแท้จริงในต้นปี 1900 ทางแก้ทางเทคนิคของปัญหามาทีหลัง: หม้อไอน้ำแบบจุดระเบิดอัตโนมัติและรวดเร็วช่วยขจัดเวลาเตรียมตัวก่อนออกเดินทางได้เป็นอย่างมาก แต่ทางแก้นั้นมาช้าเกินไป เมื่อถึงเวลานั้น เครื่องยนต์เบนซินได้ชนะการแข่งขันเพื่อกำหนดรูปแบบตลาดไปแล้ว

ทำไมยานยนต์ไฟฟ้าจึงเป็นดาวเด่นของการแข่งขันรอบแรก?

รากฐานของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเก่าแก่กว่ารถยนต์มาก ในปี 1827-28 Ányos Jedlik สร้างมอเตอร์ไฟฟ้าตัวแรกและรถโมเดลเล็กที่ขับเคลื่อนด้วยมัน ระหว่างปี 1832-39 Robert Anderson ชาวสกอตพัฒนารถไฟฟ้าแบบดั้งเดิมขึ้น ในปี 1881 เมื่อ Camille Faure ทำให้แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเหมาะสำหรับการผลิตในอุตสาหกรรม ถือเป็นเส้นตายสำคัญ และในปีเดียวกัน Gustave Trouvé ได้ทดสอบรถไฟฟ้าลำเอียงที่มีแหล่งพลังงานในตัวเองคันแรกในปารีส Andreas Flocken สร้าง Flocken Elektrowagen ในปี 1888 และ Thomas Parker สร้างรถไฟฟ้าคันแรกของเขาที่ Wolverhampton ในปี 1884 ในปี 1890-91 William Morrison พัฒนารถยนต์ไฟฟ้าคันแรกของสหรัฐอเมริกาที่ไอโอวา ซึ่งบรรทุกผู้โดยสารหกคนและวิ่งได้ความเร็ว 23 กม./ชม.

ทำไมสถิติความเร็วแรกๆ จึงไม่ใช่เบนซิน?

เพราะแม้แต่ในสนามแข่ง ไฟฟ้าก็มีข้อได้เปรียบทางฟิสิกส์ในยุคแรก ในวันที่ 18 ธันวาคม 1898 รถไฟฟ้า Jeantaud ทำลายสถิติความเร็วที่ดินคันแรกของยานยนต์ที่ Achères ด้วยความเร็ว 63,13 กม./ชม. สี่เดือนต่อมา ในวันที่ 29 เมษายน 1899 La Jamais Contente ของ Camille Jenatzy พร้อมมอเตอร์ Postel-Vinay 25 kW สองตัว ทำความเร็วได้ถึง 105,88 กม./ชม. และกลายเป็นรถยนต์คันแรกที่ฝ่ากำแพง 100 กม./ชม. รถเบนซินต้องรอเต็ม สามปีสี่เดือน เพื่อทำลายสถิตินี้ รถยนต์ไฟฟ้าครองสถิติความเร็วที่ดินจนถึงราวปี 1900 ในปี 1901 รถแข่งของ Andrew Riker ทำลายสถิติในฐานะรถไฟฟ้าที่เร็วที่สุดในยุคนั้น

ด้านตลาดก็เอื้อประโยชน์ต่อรถไฟฟ้าเช่นกัน ในปี 1897 รถแท็กซี่ไฟฟ้าของ Walter Bersey ให้บริการในลอนดอนภายใต้ฉายา "Hummingbirds" ในปีเดียวกัน รถแท็กซี่ม้า hansom ไฟฟ้า 12 คันให้บริการในนิวยอร์ก Studebaker เข้าสู่อุตสาหกรรมยานยนต์ในปี 1902 ด้วยรถยนต์ไฟฟ้า และแม้แต่ประธานาธิบดี Woodrow Wilson ยังใช้รถ Milburn Light Electric ในกรุงวอชิงตัน ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้ามาถึงจุดสูงสุดในต้นทศวรรษ 1910 นั่นหมายความว่าการถดถอยของรถไฟฟ้าไม่ได้อธิบายด้วยความได้เปรียบในยุคแรกของน้ำมันเบนซิน แต่อธิบายด้วยการล้อมโอบที่มาทีหลัง

น้ำมันเบนซินขึ้นจากอันดับสามสู่จุดสูงสุดได้อย่างไร?

การก้าวขึ้นของเครื่องยนต์เบนซินไม่ใช่เรื่องราวของนักประดิษฐ์เพียงคนเดียวหรือสิ่งประดิษฐ์เพียงชิ้นเดียว แต่เป็นห่วงโซ่ของโซลูชันที่เกื้อหนุนกันและกัน กรอบการวิเคราะห์ของ Smithsonian นั้นชัดเจน: เมื่อเครื่องยนต์เบนซินมีความสะดวกใช้เทียบเท่ารถไฟฟ้า มันก็ยกระดับเป็นยานพาหนะที่สตาร์ตและขับง่ายกว่ารถพลังไอน้ำ โดยมีความเร็ว ระยะทาง ความหลากหลายการใช้งาน และความสปอร์ตเพิ่มเข้ามา

• ปี 1897: ท่อปลดเสียงของพี่น้อง Reeves ช่วยลดเสียงดังของเครื่องยนต์เบนซินให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้
• ปี 1912: มอเตอร์สตาร์ตไฟฟ้าของ Charles Kettering ขจัดหมัดหมุนสตาร์ตด้วยมือ อุปสรรคใหญ่ที่สุดในการใช้งานรถเบนซินจึงหมดไป
• การผลิตแบบอนุกรม: สายการผลิตของ Henry Ford ทำให้ราคาลดลง ในปี 1912 รถยนต์ไฟฟ้ามีราคาขายสูงกว่ารถเบนซินอยู่แล้วเกือบสองเท่า
• โครงสร้างพื้นฐานและเชื้อเพลิง: น้ำมันเตาเท็กซัสราคาถูกกดต้นทุนของเบนซินให้ต่ำลง
• ถนน: เครือข่ายถนนที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษ 1920 สร้างเส้นทางระยะไกลที่รถไฟฟ้าซึ่งถูกจำกัดด้วยระยะทางเพียง 50-65 กม. ไปไม่ถึง

ที่แท้ยังมีประเด็นเรื่องความหนาแน่นของพลังงานอีกด้วย: เบนซินให้พลังงานต่อน้ำหนักหน่วยมากกว่าแบตเตอรี่ในยุคนั้นอย่างมาก รถยนต์ไฟฟ้าที่มีความเร็ว 24-32 กม./ชม. และระยะทาง 50-65 กม. เป็นรถยนต์ในเมืองที่สมบูรณ์แบบ แต่ไม่เป็นทางปฏิบัติในฐานะยานพาหนะสารพัดประโยชน์ ก็มีความพยายามแก้ปัญหาระยะทางตั้งแต่แรกเช่นกัน: บริการเปลี่ยนแบตเตอรี่ถูกเสนอในปี 1896 และ Hartford Electric Light Company ให้บริการเปลี่ยนแบตเตอรี่ในระยะทางมากกว่า 6 ล้านไมล์ ระหว่างปี 1910-1924 แต่บริการประเภทนี้ไม่เพียงพอที่จะเปลี่ยนกระแสหลักของตลาด

ทำไมพลังไอน้ำจึงถูกลืมไปโดยสิ้นเชิง?

ความพ่ายแพ้ของรถไฟฟ้าคือการวิ่งตามหลัง ส่วนความพ่ายแพ้ของรถไอน้ำคือการถอนตัวจากสนาม Stanley/Locomobile ตกม้าอย่างจริงจังให้กับรุ่นเครื่องยนต์สันดาปภายในในปี 1905 และขณะที่ผู้ผลิตรถไฟฟ้าส่วนใหญ่หยุดการผลิตในทศวรรษ 1910 รถไอน้ำก็ไปร่วมขบวนเดียวกันนั้น ภายในปี 1935 รถไฟฟ้าแทบหายไปหมดสิ้น ส่วนรถไอน้ำหายไปจากตลาดยานพาหนะมานานก่อนหน้านั้นแล้ว เมื่อ Francis Edgar Stanley เสียชีวิตเมื่อวันที่ 13 กรกฎาคม 1918 ทุกคนยอมรับกันแล้วว่าเทคโนโลยีที่บริษัทของเขาขายนั้นแพ้การแข่งขันมานานแล้ว

การถูกลืมมีคำอธิบายแบบสามชั้น ประการแรกคือเวลาในการสตาร์ต: การต้มหม้อไอน้ำที่ใช้เวลา 20-45 นาที กลายเป็นต้นทุนการใช้งานที่ยอมรับไม่ได้ เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เบนซินที่สตาร์ตด้วยกุญแจได้ด้วยมอเตอร์สตาร์ต ประการที่สองคือการบำรุงรักษาและเชื้อเพลิง: ยานพาหนะที่ต้องพกวัสดุสิ้นเปลืองสองอย่างและมีหม้อไอน้ำที่ต้องสร้างไฟด้วยมือ ย่อมแข่งขันไม่ได้ในตลาดที่ขายให้ผู้ใช้ที่มีจำนวนมากขึ้นและมีความรู้ด้านเทคนิคน้อยลง ประการที่สามคือภาพลักษณ์: เครื่องยนต์เบนซินที่เข้ามาแทนที่สถิติความเร็วและเปลี่ยนรถยนต์ให้เป็นยานพาหนะแห่งการแข่งขันและการสำรวจ ทำให้รถไอน้ำเหลืออยู่ในฐานะตัวเลือกอันเต็มไปด้วยความหลังของผู้หลงใหลไอน้ำเท่านั้น นั่นคือ ไอน้ำไม่ได้พ่ายแพ้จากการตีตรึงเพียงครั้งเดียว แต่ถูกตัดออกจากทุกขนาดด้วยข้อเสียของเครื่องจักรไอน้ำที่สะสมขึ้นเรื่อยๆ

การเป็นรองของรถไฟฟ้าเพิ่มอะไรให้กับเรื่องเล่าในปัจจุบัน?

หากคุณเปรียบเทียบรถยนต์ไฟฟ้ากับรถเบนซินเพียงอย่างเดียว เรื่องราวนี้จะถูกอ่านเหมือน "การกลับมาของผู้แพ้" แต่เมื่อวางในกรอบสามเส้าแล้ว ภาพจะแตกต่างออกไปมาก: ไฟฟ้าคือเทคโนโลยีที่ครองสถิติความเร็วในช่วงครึ่งแรกของประวัติศาสตร์รถยนต์ ให้บริการในรถแท็กซี่ และจอดอยู่ในโรงรถของประธานาธิบดี ความพ่ายแพ้นั้นไม่ใช่การขาดชัยชนะ แต่คือการติดอยู่ในลำดับที่สอง: สถานะตรงกลางที่ทำได้ดีกว่ารถไอน้ำในด้านความสะดวกในการใช้งาน แต่ไปไม่ถึงรถเบนซินในด้านระยะทางและความหนาแน่นของพลังงาน วันนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงกำลังแก้ไขสองปัจจัยที่กำหนดลำดับที่สองนั้น นั่นคือความเร็วและระยะทาง บทเรียนที่แท้จริงของการแข่งขันรอบแรกคือ: เทคโนโลยีที่ชนะไม่ใช่เทคโนโลยีที่ดีที่สุด แต่คือเทคโนโลยีที่เผชิญกับข้อจำกัดของตลาดในขณะนั้นน้อยที่สุด เมื่อข้อจำกัดเปลี่ยนไป การเขียนลำดับใหม่จึงไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจ

แหล่งอ้างอิง

• Technological Choices | National Museum of American History
• History of the electric vehicle
• The History of the Electric Car
• The Jeantaud Electric Car Land Speed Record | Origins (OSU)
• La Jamais Contente
• รถยนต์ไอน้ำที่ยิ่งใหญ่ครั้งสุดท้าย
• ตระกูลสแตนลีย์และรถจักรไอน้ำของพวกเขา - AMERICAN HERITAGE
• Stanley Steamer -- ข้อมูลทั่วไป
• บริษัทสแตนลีย์มอเตอร์แคริจ
• รถยนต์ไฟฟ้า vs รถยนต์เบนซิน: ประวัติศาสตร์แสดงให้เห็นว่านี่ไม่ใช่เรื่องใหม่ - MotorTrend
• รถยนต์จักรไอน้ำ