Những chiếc ô tô điện đã chạy như thế nào trên các con đường của thế kỷ 19?

19. Vào cuối thế kỷ 19, ô tô điện là một công nghệ đã trưởng thành, cùng chạy trên những con đường với xe xăng và thường tìm thấy thị trường rộng lớn hơn nhiều so với xe xăng. Tính đến năm 1900, khoảng 28% phương tiện trên đường tại Mỹ là xe điện; 40% là xe chạy hơi nước, và chỉ có 22% là xe xăng. Bài viết này xem xét cách ô tô điện vận hành về mặt kỹ thuật trong giai đoạn từ những năm 1880 đến đầu những năm 1900, chúng được bán cho ai và vì sao, cũng như lý do chúng nhanh chóng tạo nên một thời kỳ hoàng kim truyền kỳ.

Chiếc Ô Tô Điện Đầu Tiên Ra Đời Như Thế Nào?

Câu chuyện của xe điện bắt đầu cùng với câu chuyện của động cơ điện. Năm 1827, linh mục người Hungary Ányos Jedlik phát triển động cơ điện đầu tiên và năm sau đó vận hành một chiếc xe mô hình nhỏ. Những năm 1830, các cái tên ngày càng nhiều: Nhà phát minh người Scotland Robert Anderson thử nghiệm một chiếc xe điện thô sơ, thợ rèn người Vermont Thomas Davenport chế tạo một chiếc xe chạy trên đường ray điện khí hóa, còn giáo sư người Hà Lan Sibrandus Stratingh và trợ lý Christopher Becker sản xuất một chiếc xe quy mô nhỏ chạy bằng pin sơ cấp. Riêng Robert Davidson người Scotland đưa công việc này lên đường ray: Đầu máy Galvani nặng 7.100 kilogram có thể kéo tải 6 ton với tốc độ 6,4 km/h trên quãng đường 2,4 kilômét. Các công nhân làm việc trên đường ray xem cỗ máy này như mối đe dọa mất việc và tiêu hủy nó - có thể nói rằng đây là lần công nghệ đầu tiên đối mặt với sự phản đối ngoài trời, bằng chính đôi tay của con người.

Bước ngoặt thực sự đến từ khâu lưu trữ năng lượng. Năm 1859, Gaston Planté phát minh ra ắc quy chì-axit có thể sạc lại; năm 1881, Camille Alphonse Faure cải tiến đáng kể thiết kế này, khiến việc sản xuất công nghiệp trở nên khả thi. Nếu không có một chiếc ắc quy có thể sạc lại, ô tô điện sẽ chỉ mãi là một món đồ chơi phòng thí nghiệm. Cùng năm đó, vào ngày 19 tháng 4 năm 1881, Gustave Trouvé đã thử nghiệm tại Paris dọc Rue Valois chiếc xe điện đầu tiên được cho là chở người bằng nguồn năng lượng tự thân của nó - đó là phiên bản điện hóa của một chiếc xe ba bánh Starley.

Những năm sau đó lần lượt nối tiếp nhau nhanh chóng. Thomas Parker chế tạo chiếc ô tô điện đầu tiên của mình tại Wolverhampton vào năm 1884; Andreas Flocken sản xuất Flocken Elektrowagen vào năm 1888, được xem là chiếc ô tô điện "thực sự" đầu tiên. Ở phía nước Mỹ, cái tên đầu tiên là nhà hóa học William Morrison đến từ Des Moines: Chiếc "xe điện" chở sáu người mà ông phát triển trong giai đoạn 1890-91 có thể lăn bánh với tốc độ tối đa 23 km/h. Năm 1898, Ferdinand Porsche phát triển cả chiếc xe điện P1 lẫn chiếc ô tô điện hybrid đầu tiên trên thế giới; ngoài ra còn vẽ ra một thiết kế xe điện toàn thời gian với động cơ riêng biệt đặt tại mỗi mô-tơ bánh xe. Câu hỏi "Ai là người tạo ra chiếc xe điện đầu tiên?" không có một câu trả lời duy nhất; tùy vào định nghĩa bạn sử dụng, câu trả lời sẽ là Trouvé, Parker, Flocken hay Morrison.

Xe điện Thời kỳ Đầu Vận Hành Như Thế Nào Về Mặt Kỹ Thuật?

Nếu bạn tìm kiếm bộ não của một chiếc xe điện hiện đại, bạn sẽ không tìm thấy, vì nó không có bộ não. Những chiếc xe này vận hành không cần máy tính, bằng những mạch điện trực tiếp và đơn giản: Bộ ắc quy, một động cơ điện và vài tiếp điểm khóa điều khiển tốc độ. Điểm bán hàng không phải là sự phức tạp mà là sự đơn giản. Hộp số, ly hợp, bộ chế hòa khí, bugi - không thứ nào trong số đó có mặt trong sơ đồ của xe điện.

Hãy nhìn vào những con số. Baker Motor Vehicle Company có trụ sở tại Cleveland (sản xuất trong giai đoạn 1899-1914) đặt sáu ắc quy 6 volt dưới nắp capo trước, sáu chiếc dưới nắp capo sau, cung cấp năng lượng cho một động cơ tổng cộng 72 volt. Baker Electric đời 1912 công suất 8 HP, tốc độ tối đa 23 mph (37 km/h) và có giá bán 2.700 đô la. Tờ rơi năm 1911 còn thẳng thắn hơn nữa: Hứa hẹn khoảng 100 dặm với tốc độ 15 dặm/giờ trong thành phố - tức là khoảng 7 giờ lái xe liên tục. Riêng Detroit Electric đã sản xuất 13.000 xe điện kể từ năm 1907, với tầm hoạt động điển hình trong khoảng 30-65 km. Standard Electric những năm 1910 tuyên bố tầm hoạt động 110 dặm với một lần sạc, tốc độ tối đa 20 mph và mức giá 1.785-1.900 đô la.

Đằng sau bức tranh này là công nghệ ắc quy, tức là giới hạn thực sự của hiệu suất. Hóa học chì-axit không hào phóng về mật độ năng lượng: Trọng lượng tăng lên, tầm hoạt động bị thu hẹp. Beardsley Electric chỉ có thể sản xuất 661 xe tại Los Angeles từ năm 1913 đến 1917 - thị trường tương đối nhỏ và xe đắt tiền. Nhưng trong thành phố, những giới hạn này hầu như không làm phiền người dùng; nhu cầu hàng ngày 20-70 dặm vẫn nằm trong tầm hoạt động sẵn có.

Xe Điện Có Phải Là Kẻ Phá Rào Cản 100 km/h?

Có - và đó là thành tựu kỹ thuật ít được biết đến nhất nhưng cũng gây ấn tượng nhất của thời kỳ đó. Vào ngày 29 tháng 4 năm 1899, Camille Jenatzy đã đạt tốc độ 105,88 km/h tại Achères gần Paris với chiếc xe hình tên lửa chạy bằng ắc quy có tên La Jamais Contente. Kỷ lục cũ bị phá, 92,78 km/h, thuộc về một chiếc xe hơi nước. Nhớ rằng những đặc tính hôm nay được ca ngợi trong các bài phát biểu ra mắt là "yên tĩnh, mượt mà, nhanh" từng được vinh danh với một kỷ lục tốc độ mặt đường vào thế kỷ 19 chính là bằng chứng rõ ràng nhất cho thấy động cơ điện là một lĩnh vực kỹ thuật trưởng thành đến mức nào. Tốc độ cao đồng nghĩa với dòng điện cao và trọng lượng cao; làm điều đó với ắc quy chì, trong điều kiện thời đó, là một cuộc thử nghiệm truyền lực đầy táo bạo.

Tại Sao Xe Điện Lại Được Bán Cho Nữ Tài Xế Trước?

Câu trả lời hoàn toàn nằm ở cơ khí. Hộp số của xe xăng rất phiền toái và tay quay đề quay bằng tay là một mối nguy hiểm thực sự: Khi tay quay giật ngược, cánh tay bị gãy. Xe điện không có tay quay đề, không có số, cũng không có rung động, mùi và tiếng ồn. Nhận thức xã hội thời bấy giờ đã biến lợi thế này thành mục tiêu nhắm đến: Nữ tài xế bị coi là "quá yếu ớt, rụt rè và cầu kỳ" đối với những chiếc xe xăng ồn ào, có mùi; các nhà sản xuất đã biến sự gắn mác này thành công cụ tiếp thị. Xe điện được định vị là "yên tĩnh, sạch sẽ, không mùi và thanh lịch", được trang bị những chi tiết như mái che dành riêng cho phụ nữ. Trong những bức ảnh năm 1904, các nữ tài xế tự sạc chiếc Columbia Mark 68 Victoria của Pope Manufacturing bằng một bộ sạc ắc quy quay tay.

Chiến lược này cũng có cái giá của nó. Một chiến dịch tiếp thị nhắm vào phụ nữ có thể tạo ra sự gắn mác ngược ở nam giới: Nhận thức "xe điện là dành cho phụ nữ" đã chia đôi thị trường xe. Một nghiên cứu học thuật năm 2025 lập luận rằng việc phân biệt giới tính này đã tạo ra một hiệu ứng khóa mạnh mẽ, và chiếc ô tô điện Mỹ thời kỳ đầu đan xen với trật tự "lĩnh vực riêng biệt" bảo thủ của thời đại. Một kịch bản sử dụng vượt trội về mặt kỹ thuật có thể đã bị nghiền nát dưới một nhãn mác xã hội - đây là dấu hiệu đầu tiên cho thấy thất bại của xe điện không thể chỉ giải thích bằng chi phí.

Xe Tắc Xi Điện và Đội Xe Trên Các Đường Phố Thành Phố

Thời kỳ hoàng kim của xe điện không chỉ gồm những chiếc xe thành phố lộng lẫy; trong các đội xe thương mại, đó là một mô hình kinh doanh nghiêm túc. Năm 1897, những chiếc taxi điện mang biệt danh "Hummingbirds" của Walter Bersey xuất hiện trên các đường phố London. Cùng năm đó tại New York, Samuel's Electric Carriage and Wagon Company bắt đầu vận hành 12 chiếc hansom cab điện và đến năm 1898 đã nâng đội xe lên 62 chiếc taxi; thành phố có hơn 60 đội taxi điện. Trước Chiến tranh Thế giới thứ I, Hiệp hội Xe Điện New York - một tổ chức có sự tham gia của bộ phận xe tải của GM và bộ phận General Vehicle của GE - sở hữu khoảng 2.000 xe điện trong khu vực đô thị; Lord & Taylor tự hào với đội xe giao hàng điện gồm 38 chiếc xe tải. Ngay cả Nhà Trắng cũng bị thuyết phục: Tổng thống Woodrow Wilson và các đặc vụ Secret Service sử dụng Milburn Light Electric tại Washington.

Vấn đề thực sự của các hoạt động đội xe là sạc và quản lý năng lượng, và một câu trả lời sớm đã xuất hiện. Ý tưởng về dịch vụ ắc quy thay thế được đề xuất vào năm 1896 và được Hartford Electric Light Company áp dụng trên xe tải trong giai đoạn 1910-1924: Khách hàng không mua ắc quy mà thay khi hết, và hệ thống bao phủ tổng cộng hơn 6 triệu dặm. Từ năm 1917, một dịch vụ tương tự được vận hành tại Chicago cho chủ xe Milburn. Khái niệm mà ngày nay chúng ta gọi là "trạm thay ắc quy" đã được thử nghiệm ở quy mô công nghiệp từ trọn một thế kỷ trước.

Vì Sao Xăng Chiến Thắng Trước Xe Điện?

Không một lý do duy nhất nào giải thích sự kết thúc của thời kỳ hoàng kim; bốn developments riêng biệt cùng dẫn đến một điểm:

• Cách mạng sản xuất: Năm 1908, Ford Model T khiến ô tô xăng trở nên giá cả phải chăng. Năm 1912, xe xăng được bán với giá 650 đô la, trong khi một chiếc xe điện dạng roadster đòi 1.750 đô la.
• Giải quyết vấn đề tay quay: Năm 1912, động cơ đề điện của Charles Kettering đã loại bỏ nhược điểm lớn nhất của xe xăng. Một trong những luận điểm bán hàng chính của xe điện đã bay đi cùng với hơi nước.
• Chênh lệch cơ sở hạ tầng: Vào thập niên 1920, mạng lưới đường liên thành phố được cải thiện, dầu mỏ Texas khiến xăng rẻ và phổ biến, các trạm xăng mọc lên khắp nơi. Trong khi đó, lưới điện ở vùng nông thôn nước Mỹ hầu như không tồn tại.
• Kịch bản sử dụng: Xe xăng có thể đi xa hơn, nhanh hơn và trên địa hình gồ ghề; khi việc nhựa đường nông thôn vượt qua các thành phố, du lịch và hành trình đường dài trở thành sân nhà của xe xăng.

Vật lý cũng không giúp đỡ. Một gallon xăng chứa khoảng 36 kWh năng lượng; với ắc quy chì-axit, việc tiếp cận mật độ đó là bất khả thi vào thời điểm đó. Doanh số xe điện đạt đỉnh vào đầu thập niên 1910, thị phần giảm xuống 5% vào năm 1915 và đến năm 1935 thì thực sự biến mất khỏi đường phố. Thomas Edison đã thể hiện rõ dấu ấn của thời đại: Ông từng nói "Trong vòng 15 năm, điện sẽ được bán cho ô tô điện nhiều hơn là cho chiếu sáng". Edison coi xe điện là công nghệ vượt trội, đang nghiên cứu một loại ắc quy tốt hơn, và năm 1914 thậm chí còn khám phá khả năng hợp tác với Henry Ford về xe điện giá rẻ. Loại ắc quy đó chưa bao giờ xuất hiện. Báo chí thời đó lại lạc quan: Một bài viết năm 1911 ghi chú rằng ngay cả những nhà sản xuất xe xăng nổi tiếng và hàng đầu cũng sở hữu xe điện. Khi triển lãm ô tô đầu tiên của Mỹ mở cửa tại Madison Square Garden vào ngày 3 tháng 11 năm 1900, xe điện có mặt trên gian hàng chính; không thể nói rằng chúng sẽ ở trên đó trong hàng thập kỷ.

Di sản của thời kỳ đầu: Những bài học có thể đọc được ngày nay

Câu chuyện về ô tô điện đầu những năm 1900 là một trường hợp điển hình mang tính giáo khoa cho thấy công nghệ thôi thì chưa đủ để chiến thắng. Chiếc xe tự làm tốt nhiệm vụ của nó: Yên tĩnh, sạch sẽ, dễ sử dụng, tầm hoạt động đủ cho việc di chuyển trong thành phố, thậm chí đủ mạnh để phá kỷ lục tốc độ. Bên thua cuộc không phải là công nghệ, mà là giao điểm của chi phí, cơ sở hạ tầng và các nhãn xã hội. Hơn nữa, thời đại đó đã thử hết những giải pháp mà hôm nay chúng ta gọi là hiện đại - thay ắc quy, quản lý đội xe, sạc tại nhà. Một thế kỷ sau, khi giải quyết lại cùng một vấn đề, tấm gương ngắn nhất để nhìn lại chính là những con đường yên tĩnh và không mùi khói của thế kỷ 19.

Nguồn tham khảo

• 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
• Tờ rơi Baker Electrics 1911
• Về chúng tôi - Detroit Electric
• Kỹ thuật & lịch sử xe điện - Edison Tech Center
• Xe điện từng bán chạy hơn xe xăng từ 100 năm trước
• Xe điện đã xuất hiện từ thế kỷ 19
• Lịch sử kỷ lục tốc độ mặt đất