Cuộc đua ô tô đầu tiên giữa xe hơi nước, xe điện và xe xăng

Chia sẻ trang này
Trong những năm đầu tiên của ô tô, chưa ai biết được kẻ thắng cuộc sẽ là ai; hơi nước, điện và xăng cùng chạy đua trong một cuộc đua với cơ hội ngang nhau. Trong sản xuất của Mỹ vào khoảng năm 1900, xe hơi nước chiếm khoảng 40%, xe điện 38%, còn xe xăng chỉ chiếm 22%. Ngày nay, những trang bài viết về cuộc cạnh tranh giữa xe điện và xe xăng thường khắc họa nó như một trận đấu hai bên; trong khi đó, cuộc đua đầu tiên có ba người, và bên biến mất khỏi cuộc đua là xe hơi nước. Trang này tập trung vào cuộc đua ba bên giữa những năm 1890-1910: chỉ trong bối cảnh này chúng ta mới có thể hiểu được vì sao xe điện chỉ đứng thứ hai và vì sao hơi nước hoàn toàn bị lãng quên.
Điểm Nổi Bật
- Trong sản xuất của Mỹ vào khoảng năm 1900, hơi nước chiếm 40%, điện 38%, xăng 22%.
- Kỷ lục tốc độ trên mặt đất của ô tô đầu tiên đã được một chiếc xe điện thiết lập năm 1898 với 63,13 km/h.
- La Jamais Contente trở thành chiếc ô tô đầu tiên vượt qua rào cản 100 km/h vào ngày 29 tháng 4 năm 1899 với tốc độ 105,88 km/h.
- Xe hơi nước phải chờ nồi hơi đạt áp suất khoảng 20 phút trước khi lái; vào những buổi sáng lạnh, thời gian này còn lâu hơn nữa.
- Năm 1912, xe điện được bán với giá gần gấp đôi xe xăng.
Ba Ứng Viên Nhìn Như Thế Nào Vào Năm 1900?
Mỗi công nghệ trong ba công nghệ đại diện cho một triết lý kỹ thuật khác nhau. Hơi nước là nguồn động lực trưởng thành nhất của thời kỳ đó: một giải pháp có mô-men xoắn cao, nhanh và mạnh, đã quen thuộc từ đầu máy xe lửa và các cơ sở công nghiệp. Điện nổi bật với sự êm ái và dễ sử dụng: không cần tay quay đề, không cần sang số, không ồn ào. Còn động cơ đốt trong chạy xăng là ứng viên nhiều vấn đề nhất trong ba ứng viên: khó khởi động bằng tay quay, rung lắc, bốc mùi và các mẫu đời đầu yếu về độ tin cậy.
Phân bổ thị phần cho thấy điều này khá rõ ràng. Năm 1900, hơn 1.600 ô tô hơi nước đã được sản xuất tại Mỹ và ước tính khoảng 28% số xe trên đường là xe điện; tỷ lệ này và thị phần 38% tính theo doanh số là hai cách đo khác nhau của cùng một câu chuyện. Xe xăng đứng thứ ba ở cả hai cách đo. Mặc dù con số phần trăm chính xác của thị phần sản xuất thay đổi đôi chút tùy theo định nghĩa và phạm vi, thứ tự không thay đổi: hơi nước dẫn đầu, điện sát sao ở vị trí thứ hai, xăng đuổi theo từ phía sau.
| Công nghệ | Thị phần năm 1900 (khoảng) | Điểm Mạnh | Điểm Yếu |
|---|---|---|---|
| Hơi nước | 40% | Mạnh mẽ, nhanh, công nghệ trưởng thành | Thời gian khởi động lâu, phải chở nước và nhiên liệu |
| Điện | 38% | Êm ái, dễ sử dụng | Tốc độ thấp (24-32 km/h), tầm hoạt động ngắn (50-65 km) |
| Xăng | 22% | Tầm hoạt động, tính linh hoạt | Khó khởi động, ồn ào, vấn đề độ tin cậy thời kỳ đầu |
Thời Kỳ Hoàng Kim Của Hơi Nước: Vì Sao Stanley Steamer Dẫn Đầu Thị Trường?

Sự dẫn đầu thị trường của hơi nước không phải là ngẫu nhiên. Stanley Motor Carriage Company được thành lập bởi hai anh em sinh đôi Francis Edgar và Freelan Oscar Stanley, và hai thương hiệu Stanley cùng Locomobile là những chiếc ô tô phổ biến nhất của đất nước trong giai đoạn 1900-1904. Những chiếc xe được biết đến với cái tên Stanley Steamer, niềm vui mà mô-men xoắn tức thời vốn có của hơi nước mang lại cho người lái là thứ không chiếc xăng nào thời đó có thể mang lại. Piston hoạt động nhờ áp lực nồi hơi, không có khái niệm vòng tua, gần như tạo ra đầy đủ lực kéo ngay từ giây phút đầu tiên.
Tuy nhiên, hiệu suất ấy phải trả một cái giá, và cái giá ấy không được trả bằng kỹ thuật mà bằng sự kiên nhẫn. Nồi hơi phải đốt lửa bằng tay và trước khi lái xe phải chờ khoảng 20 phút để đạt áp lực; vào những buổi sáng lạnh, thời gian này ở một số mẫu đời đầu có thể kéo dài đến 30 phút, thậm chí lên tới 45 phút. Xe hơi nước còn phải chở cả nước lẫn nhiên liệu, và do mất nước nên trên những chặng đường dài cần tiếp cả hai thứ này. Nhận định của Smithsonian về những chiếc ô tô thời kỳ đầu khá cô đọng: xe hơi nước nhanh và mạnh nhưng khó sử dụng hơn và kém an toàn hơn; điều này khiến chúng trở thành những cỗ máy hấp dẫn giới sành xe hơn là đông đảo công chúng.
Dù vậy, hơi nước đã bùng nổ thực sự vào đầu những năm 1900. Giải pháp kỹ thuật cho vấn đề này đến sau đó: các nồi hơi tự động đốt lửa nhanh đã phần lớn loại bỏ thời gian khởi động. Nhưng giải pháp ấy đến quá muộn; đến lúc đó động cơ xăng đã thắng cuộc đua định hình thị trường.
Tại Sao Xe Điện Là Ngôi Sao Của Cuộc Đua Đầu Tiên?
Nguồn gốc của dẫn động điện còn xa xưa hơn nhiều so với ô tô. Năm 1827-28, Ányos Jedlik chế tạo động cơ điện đầu tiên và chiếc xe mô hình nhỏ do nó dẫn động; từ 1832-39, người Scotland Robert Anderson phát triển một chiếc xe điện thô sơ. Năm 1881, Camille Faure đưa ắc quy chì-axit vào phù hợp với sản xuất công nghiệp là ngưỡng tới hạn, và cùng năm đó Gustave Trouvé đã thử nghiệm chiếc xe điện chở người đầu tiên có nguồn năng lượng riêng tại Paris. Andreas Flocken chế tạo Flocken Elektrowagen vào năm 1888, Thomas Parker chế tạo chiếc xe điện đầu tiên của mình tại Wolverhampton năm 1884; trong giai đoạn 1890-91, William Morrison tại Iowa phát triển chiếc ô tô điện đầu tiên của Mỹ chở sáu hành khách và có thể đạt tốc độ 23 km/h.
Tại Sao Những Kỷ Lục Tốc Độ Đầu Tiên Không Thuộc Về Xăng?
Bởi vì ngay cả trên đường đua, điện cũng sở hữu lợi thế vật lý trong thời kỳ đầu. Ngày 18 tháng 12 năm 1898, chiếc xe điện Jeantaud đã lập kỷ lục tốc độ trên đất liền đầu tiên của ô tô tại Achères với 63,13 km/h. Bốn tháng sau, ngày 29 tháng 4 năm 1899, chiếc La Jamais Contente của Camille Jenatzy với hai động cơ Postel-Vinay 25 kW đã đạt 105,88 km/h, trở thành chiếc ô tô đầu tiên vượt qua rào cản 100 km/h. Các xe xăng phải chờ trọn ba năm bốn tháng mới vượt qua được kỷ lục này. Xe điện nắm giữ kỷ lục tốc độ trên đất liền cho đến khoảng năm 1900; năm 1901, xe đua của Andrew Riker đã phá kỷ lục với tư cách chiếc xe điện nhanh nhất thời kỳ đó.
Mặt thị trường cũng nghiêng về phía xe điện. Năm 1897, những chiếc taxi điện của Walter Bersey tại London hoạt động với biệt danh "Hummingbirds"; cùng năm đó tại New York có 12 chiếc hansom cab điện đang hoạt động. Studebaker gia nhập ngành ô tô vào năm 1902 với những chiếc xe điện, và ngay cả Tổng thống Woodrow Wilson cũng sử dụng Milburn Light Electric tại Washington. Doanh số xe điện đạt đỉnh vào đầu những năm 1910; nghĩa là sự suy thoái của xe điện không phải do sự vượt trội sớm của xăng, mà là do cuộc vây hãm đến sau này.
Xăng Đã Vươn Từ Hạng Ba Lên Đỉnh Cao Như Thế Nào?
Sự trỗi dậy của động cơ xăng không phải là câu chuyện của một nhà phát minh hay một phát minh duy nhất; mà là một chuỗi các giải pháp bổ trợ lẫn nhau. Khung phân tích của Smithsonian rất rõ ràng: khi động cơ xăng trở nên tiện dụng ngang với xe điện, nó đã vươn lên vị trí của những phương tiện dễ khởi động và dễ lái hơn xe hơi nước; thêm vào đó là tốc độ, tầm hoạt động, tính đa dụng và thể thao.
- 1897: Bộ giảm thanh của các anh em nhà Reeves đã đưa tiếng ồn của động cơ xăng xuống mức chấp nhận được.
- 1912: Motor khởi động điện của Charles Kettering đã loại bỏ tay quay tay; hàng rào sử dụng lớn nhất của xe xăng bị gỡ bỏ.
- Sản xuất hàng loạt: Dây chuyền sản xuất của Henry Ford đã hạ giá xuống; năm 1912, xe điện vốn đã bán đắt gấp gần hai lần xe xăng.
- Hạ tầng và nhiên liệu: Dầu mỏ Texas giá rẻ đã kéo chi phí xăng xuống.
- Đường sá: Mạng lưới đường được cải thiện trong thập niên 1920 đã tạo ra những chặng đường dài mà các chiếc xe điện bị giới hạn ở tầm hoạt động 50-65 km không thể theo kịp.
Về bản chất, đây còn là vấn đề mật độ năng lượng: xăng mang theo nhiều năng lượng hơn nhiều trên mỗi đơn vị trọng lượng so với pin của thời đó. Xe điện với tốc độ 24-32 km/h và tầm hoạt động 50-65 km là một chiếc xe thành phố hoàn hảo, nhưng không thực tế như một phương tiện đa dụng. Người ta cũng đã có những nỗ lực sớm để giải quyết vấn đề tầm hoạt động: năm 1896, dịch vụ pin thay thế được đề xuất, và Công ty Hartford Electric Light đã cung cấp dịch vụ đổi pin trên quãng đường hơn 6 triệu dặm trong giai đoạn 1910-1924. Tuy nhiên, những dịch vụ kiểu này chưa đủ thay đổi dòng chính của thị trường.
Tại Sao Hơi Nước Bị lãng quên Hoàn Toàn?
Thất bại của xe điện là việc bị vượt lên từ phía sau; còn thất bại của xe hơi nước là việc rút lui khỏi sân chơi. Năm 1905, Stanley/Locomobile tụt lại đáng kể so với các mẫu xe đốt trong, và trong khi phần lớn nhà sản xuất xe điện dừng sản xuất vào thập niên 1910, các xe hơi nước cũng gia nhập đoàn xe ấy. Đến năm 1935, xe điện gần như biến mất hoàn toàn; còn những chiếc xe hơi chạy hơi nước thì đã biến mất khỏi thị trường phương tiện từ rất lâu trước thời điểm đó. Khi Francis Edgar Stanley qua đời vào ngày 13 tháng 7 năm 1918, mọi người đều thừa nhận rằng công nghệ mà công ty ông bán đã thua cuộc đua từ lâu.
Có một lời giải thích ba tầng cho sự lãng quên này. Thứ nhất là thời gian khởi động: việc chuẩn bị nồi hơi mất 20-45 phút đã trở thành chi phí sử dụng không thể chấp nhận được trước động cơ xăng chạy bằng chìa khóa nhờ motor khởi động. Thứ hai là bảo dưỡng và nhiên liệu: một chiếc xe mang theo hai loại vật tư tiêu hao với nồi hơi phải đốt bằng tay không thể cạnh tranh trong một thị trường ngày càng bán cho nhiều người dùng hơn và ít amaya kỹ thuật hơn. Thứ ba là hình ảnh: đà các kỷ lục tốc độ của động cơ xăng và biến ô tô thành phương tiện thể thao và thám hiểm, còn hơi nước vẫn chỉ là lựa chọn hoài cổ của những người yêu thích. Nói cách khác, hơi nước không bị đánh bại bằng một đòn chí mạng, mà bị loại dần ở mọi quy mô vì những nhược điểm biên có tính lũy tiến.
Vị trí thứ hai của xe điện góp gì vào câu chuyện hôm nay?
Nếu chỉ so sánh ô tô điện với ô tô xăng, câu chuyện sẽ đọc giống như "sự trở lại của kẻ thua cuộc". Khi đặt trong khung ba bên, bức tranh hoàn toàn khác: điện là công nghệ giữ kỷ lục tốc độ trong nửa đầu thời đại ô tô, phục vụ trong các xe taxi và có mặt trong garage của các tổng thống. Thất bại của nó không phải là thiếu vắng chiến thắng, mà là bị mắc kẹt ở vị trí thứ hai: một vị thế trung gian, không vượt được xe hơi nước về sự tiện dụng, không vượt được xe xăng về tầm hoạt động và mật độ năng lượng. Ngày nay, pin lithium-ion và điện tử công suất hiện đại đang giải quyết chính hai biến số quyết định vị trí thứ hai ấy: tốc độ và tầm hoạt động. Bài học thực sự của cuộc đua đầu tiên là: công nghệ chiến thắng không phải là công nghệ tốt nhất, mà là công nghệ ma sát ít nhất với những ràng buộc của thị trường đó tại thời điểm đó. Khi những ràng buộc thay đổi, việc bảng xếp hạng được viết lại không có gì đáng ngạc nhiên.
Nguồn tài liệu
- Technological Choices | National Museum of American History
- History of the electric vehicle
- The History of the Electric Car
- Xe điện Jeantaud và kỷ lục tốc độ trên đất liền | Origins (OSU)
- La Jamais Contente
- Chiếc xe hơi chạy hơi nước vĩ đại cuối cùng
- The Stanleys and their Steamer - AMERICAN HERITAGE
- Stanley Steamer -- Thông tin chung
- Stanley Motor Carriage Company
- Xe điện hay xe xăng: Lịch sử cho thấy đây không phải điều mới mẻ - MotorTrend
- Steam car