Tại sao Xăng Thắng Khi Xe Điện Mới Bước Vào Thế Kỷ Đầu Tiên?

Chia sẻ trang này
Lịch sử của ô tô điện là một câu chuyện cũ hơn nhiều người nghĩ và kịch tính hơn nhiều. Ở ngưỡng cửa thế kỷ XX, xe điện là những chiếc ô tô bán chạy nhất tại Mỹ; trong khi động cơ xăng bị xem là những lựa chọn rung b , có mùi và phải quay tay đề. Lý do xăng thắng cuộc chiến đó không phải là một phát minh hay một quyết định duy nhất, mà là cơn bão khi hạ tầng đường bộ, giá dầu, bộ đề điện và sản xuất hàng loạt cùng lúc tham gia cuộc chơi. Trang này xem xét cuộc chiến đó, những lần thử lại xen kẽ trong suốt một thế kỷ, bi kịch của GM EV1, cuộc cách mạng lithium-ion và sự chuyển đổi hiện đại bắt đầu với Tesla Roadster theo trình tự thời gian.
Những điểm nổi bật
- 1899: Camille Jenatzy, với chiếc xe điện Jamais Contente, đã đạt tốc độ 105,88 km/h, lần đầu tiên phá vỡ rào cản 100 km/h.
- 1900: 38% ô tô sản xuất tại Mỹ là xe điện; khoảng một phần ba là xe điện.
- 1912: Bộ đề điện của Kettering đã đưa quay tay đề vào dĩ vãng; cho đến thời điểm đó, xe điện được bán với giá gần gấp đôi.
- 1996–2003: GM EV1 chỉ được cung cấp dưới hình thức cho thuê; chương trình bị hủy và hầu hết các chiếc xe đã bị tiêu hủy.
- 2008: Tesla Roadster trở thành chiếc xe thể thao điện sản xuất hàng loạt đầu tiên cung cấp phạm vi khoảng 385 km với pin lithium-ion.
Ô tô điện ra đời như thế nào, có trước ô tô xăng không?

Về mặt kỹ thuật là có. Động cơ điện trở nên khả thi trước động cơ đốt trong. Năm 1827, linh mục người Hungary Ányos Jedlik đã chế tạo động cơ điện đầu tiên; năm 1828, ông vận hành một chiếc xe mô hình nhỏ bằng động cơ đó. Nhà phát minh người Scotland Robert Anderson đã phát triển một phương tiện điện thô sơ trong giai đoạn 1832–1839, và thợ rèn Thomas Davenport từ Vermont đã chế tạo phương tiện điện của riêng mình vào năm 1834. Có lẽ ví dụ sớm nhất đáng chú ý nhất là chiếc đầu máy điện đầu tiên được biết đến, do Robert Davidson chế tạo tại Aberdeen vào năm 1837: năm 1841, "Galvani" nặng 7.100 kg đã kéo hàng hóa trên quãng đường 2,4 km với tốc độ 6,4 km/h. Công nhân đường sắt đã phá hủy chiếc máy này vì sợ mất việc - việc acts phá hoại đầu tiên nhắm vào giao thông điện lại là một chiếc đầu máy chứ không phải ô tô fits khá tốt với tính trớ trêu của lịch sử.
Ngưỡng tới hạn là điện năng có thể lưu trữ. Năm 1859, Gaston Planté đã phát minh ra pin axit-chì sạc được; năm 1881, Camille Alphonse Faure đã tăng đáng kể dung lượng của loại pin này. Giờ đây, phương tiện có thể tự mang theo nguồn năng lượng của mình. Ngày 19 tháng 4 năm 1881, Gustave Trouvé đã thử nghiệm tại Paris trên đường Rue Valois phương tiện điện có nguồn năng lượng riêng - một phương tiện ba bánh - có lẽ là phương tiện chở người đầu tiên. Thomas Parker đã chế tạo chiếc ô tô điện đầu tiên của mình tại Wolverhampton vào năm 1884; Andreas Flocken vào năm 1888 đã chế tạo Flocken Elektrowagen, ngày nay được coi là "chiếc ô tô điện thực sự đầu tiên".
Về phía Mỹ, đồng hồ bắt đầu chạy cho nhà hóa học sinh ra tại Scotland William Morrison. Trong giai đoạn 1890–91, Morrison đã phát triển chiếc xe điện đầu tiên tại Mỹ ở Des Moines, Iowa: một toa chở sáu người, chạy với tốc độ 23 km mỗi giờ, là một sản phẩm kỹ thuật chỉnh chu.
1897–1912: Thời kỳ hoàng kim của xe điện trông như thế nào?
Năm 1897 là năm chiến thắng thương mại đầu tiên của ô tô điện. Những chiếc taxi điện của Walter Bersey chạy trên các con phố London; chúng được đặt biệt danh "Hummingbirds" (chim ruồi) vì tiếng vo ve nhẹ nhàng. Cùng năm đó, tại New York, Samuel's Electric Carriage and Wagon Company bắt đầu vận hành 12 chiếc taxi hansom điện và đến năm 1898, đội xe đã đạt con số 62 chiếc taxi; công ty sau đó được tái cấu trúc thành Electric Vehicle Company. Cùng năm đó, ô tô bán chạy nhất ở Mỹ là xe điện: Columbia Motor Carriage của Pope Manufacturing. Năm 1902, Studebaker cùng với các nhà sản xuất như Waverly Company bước vào ngành ô tô với những chiếc xe điện, và vào đầu những năm 1900, những chiếc xe điện sản xuất hàng loạt đầu tiên đã xuất hiện trên các con đường Mỹ.
Về mặt hiệu năng cũng chẳng hề tệ. Ngày 18 tháng 12 năm 1898, chiếc xe điện Jeantaud đã lập kỷ lục tốc độ mặt đất ô tô đầu tiên với 63,13 km/h. Ngày 29 tháng 4 năm 1899, Camille Jenatzy đạt 105,88 km/h với chiếc Jamais Contente thân hình ngư lôi, trở thành chiếc xe đầu tiên vượt qua rào cản 100 km/h. Xe điện giữ kỷ lục tốc độ mặt đất cho đến khoảng năm 1900.
Bức tranh thị trường Mỹ năm 1900 thật đáng ngạc nhiên đối với độc giả quen với số liệu ngày nay. Trong số các ô tô được sản xuất, 40% chạy bằng hơi nước, 38% chạy bằng điện, 22% chạy bằng xăng; khoảng một phần ba số xe trên đường là xe điện. Các con số về thị phần thay đổi đôi chút tùy theo cách định nghĩa cuộc kiểm đếm - một đánh giá cho kết quả 28% xe điện, một đánh giá khác 38% - nhưng bản chất của bức tranh không thay đổi: Nước Mỹ năm 1900, ô tô không phải là một cỗ máy đồng nhất. Đỉnh cao sản xuất đến vào năm 1912: năm đó, tại Mỹ, chỉ có 936 chiếc xe chạy động cơ đốt trong được sản xuất so với 1.575 chiếc xe điện.
Tại Sao Ai Cũng Thích Xe Điện?
Lý do hoàn toàn nằm ở những ưu điểm có thể đo lường được. Xe điện không có độ rung, mùi và tiếng ồn; không cần sang số; không cần quay tay quay đề máy. Để so sánh, xe hơi nước phải mất thời gian khởi động lên tới 45 phút vào những buổi sáng lạnh. Xe điện là một lựa chọn thực dụng cho việc di chuyển trong thành phố, và tiếp thị cũng biết điều đó: xe điện được bán đặc biệt cho khách hàng nữ - điều này cũng tạo ra một sự kỳ thị ở khách hàng nam, nghĩa là vấn đề hình ảnh đầu tiên của xe điện đã xuất hiện ngay từ sớm.
Còn giá cả thì là điểm yếu của xe điện: cho đến năm 1912, một chiếc ô tô điện được bán với giá gần gấp đôi xe xăng. Về cơ sở hạ tầng sạc, ngành công nghiệp đã tạo ra những giải pháp tương đồng đáng ngạc nhiên với các cuộc tranh luận ngày nay: Hartford Electric Light Company (GeVeCo), trong giai đoạn 1910–1924, đã phục vụ hơn 6 triệu dặm với dịch vụ pin có thể thay thế; từ năm 1917, một dịch vụ tương tự được triển khai tại Chicago cho Milburn. Việc thay pin đã được thử nghiệm cách đây 100 năm.
Tại Sao Cuộc Chiến Xăng Đã Thắng?
Nguyên nhân của thất bại không phải là một công nghệ bị trì hoãn đơn lẻ, mà là sự chồng chéo của bốn yếu tố trong cùng một thập kỷ. Thứ nhất là cơ sở hạ tầng: Khi mạng lưới đường sá của Mỹ được cải thiện, người ta muốn đi xa hơn, và xe điện bị giới hạn ở tốc độ 24-32 km/h với quãng đường 50-65 km không thể đáp ứng nhu cầu này. Thứ hai là nền kinh tế năng lượng: những phát hiện về mỏ dầu lớn đã nhanh chóng làm giảm giá xăng. Thứ ba, motor đề điện do Charles Kettering phát triển vào năm 1912 đã loại bỏ rào cản sử dụng lớn nhất của xe xăng - tay quay đề; ống giảm thanh của anh em nhà Reeves vào năm 1897 đã làm giảm vấn đề tiếng ồn. Thứ tư, việc sản xuất hàng loạt của Henry Ford đã đưa giá xe xăng xuống mức mà xe điện không thể theo kịp: phần lớn nhà sản xuất xe điện đã ngừng sản xuất vào thập niên 1910, và đến thập niên 1930, ngành này trên thực tế đã biến mất.
Tất nhiên nó không chết hẳn; nó rút về những thị trường ngách hẹp. Năm 1923, Yale sản xuất xe nâng điện. Những xe giao sữa ở Vương quốc Anh - các "milk float" - trong suốt thế kỷ 20 đã tạo nên đội fleet xe chạy pin điện lớn nhất thế giới. Năm 1954, xe golf điện Lektro ra đời. Trong Thế chiến II, các nước châu Âu thiếu hụt nhiên liệu đã thử lại xe điện. Nói cách khác, ý tưởng này chưa bao giờ chỉ là một sự tò mò học thuật; nó chỉ đơn giản là rời xa hành khách của mình.
Những Nỗ Lại Giữa Thế Kỷ 20: Từ Henney Kilowatt đến Xe Mặt Trăng
Cuối thập niên 1950, các thử nghiệm bắt đầu trở lại. Henney Kilowatt là một chiếc xe điện dựa trên Renault Dauphine; có các phiên bản 36V và 72V, mẫu 72V có thể đạt tốc độ khoảng 96 km/h - nhưng việc sản xuất kết thúc vào năm 1961, vì giá của nó gấp đôi chiếc Dauphine chạy xăng. Chu kỳ kinh điển của sản xuất điện quy mô thấp cũng lặp lại chính nó ở đây: ý tưởng hay, kinh tế tồi. Năm 1959, AMC và Sonotone bắt đầu nghiên cứu pin "tự sạc"; trong thập niên 1960, các khái niệm như Scottish Aviation Scamp (1965), GM Electrovair (1966) và AMC Amitron (1967) được tạo ra, nhưng không cái nào chuyển thành sản xuất hàng loạt.
Thử nghiệm thất bại mang tính biểu tượng nhất là Enfield 8000 vào năm 1973; chỉ tổng cộng 112 chiếc có thể được sản xuất. Một sự tương phản ấn tượng của cùng năm đó lại diễn ra trên Mặt Trăng: vào ngày 31 tháng 7 năm 1971, Lunar Roving Vehicle cùng Apollo 15 trở thành xe điện đầu tiên được con người sử dụng trên bề mặt Mặt Trăng - nó được phát triển bởi Boeing và công ty con Delco Electronics của GM. Trong khi ngành không thể bán được ô tô điện trên Trái Đất, thì lại đang sử dụng xe điện trên Mặt Trăng.
Các cuộc khủng hoảng năng lượng thập niên 1970-80 đã đưa chủ đề này trở lại thời sự; Đạo luật Nghiên cứu Xe Điện và Lai của Mỹ năm 1976 cung cấp các ưu đãi. Tuy nhiên kết quả là đáng thất vọng: các sản phẩm như Sinclair C5 thất bại, và các chuyển đổi EV trong giai đoạn 1960-90 (Electrosport, Electra-Van, Lectric Leopard, Solectria Force) chỉ bán được số lượng thấp. Hóa học pin đặt ra giới hạn, và chì-axit không thể vượt qua những giới hạn đó.
GM EV1: Tại Sao Chiếc Xe Điện Thực Sự Đầu Tiên của Thời Hiện Đại Chết?
Điểm khởi đầu của sự hồi sinh hiện đại được coi là năm 1990. Năm đó, Chủ tịch GM Roger Smith đã giới thiệu mẫu ý tưởng GM Impact tại Los Angeles Auto Show; cùng năm đó, California áp dụng quy định ZEV, tức là bắt buộc xe không phát thải. Áp lực từ CARB đã đẩy ngành công nghiệp ô tô đến một danh mục xe điện chưa từng có trong vòng một thập kỷ: Chrysler TEVan, Ford Ranger EV, GM S10 EV, Honda EV Plus, Toyota RAV4 EV và Nissan Altra EV - chiếc cuối cùng là xe điện sản xuất hàng loạt đầu tiên dùng pin lithium-ion.
Ngôi sao của gia đình này là GM EV1. Xe không được bán cho người tiêu dùng; chỉ được cung cấp dưới hình thức cho thuê kín. Khi các hợp đồng thuê ba năm kết thúc vào đầu những năm 2000, GM đã hủy chương trình với lý do chi phí sản xuất cao và thị trường nhỏ. Các xe được thu hồi và phần lớn bị tiêu hủy; người hâm mộ đã tổ chức các cuộc phản đối và EV1 trở thành một trong những biểu tượng giàu cảm xúc nhất trong lịch sử xe điện.
Không thể nói câu chuyện này chỉ có một chiều. Một số sử gia ô tô phản đối cách kể chuyện "GM bỏ cuộc với xe điện", cho rằng di sản của EV1 đã tạo động lực cho các nghiên cứu xe pin nhiên liệu của công ty; có những đánh giá khác nhau về tính tất yếu của chương trình. Tuy nhiên, đến năm 2002 bức tranh rất rõ ràng: Toyota đã bán 328 chiếc RAV4-EV cuối cùng cho công chúng và các nhà sản xuất khác rút xe điện khỏi thị trường. Một khởi đầu rực rỡ, nhu cầu đã được chứng minh và sau đó là sự rút lui hoàn toàn - đó là kết cục của thập kỷ thử nghiệm. Thông điệp tưởng niệm mà GM công bố năm 2026, nhân dịp kỷ niệm 30 năm EV1, với thông điệp "di sản vẫn sống động hôm nay", là một mốc thời gian tốt để đo lường sự trở lại này kéo dài bao lâu.
Cách mạng Lithium-ion và Tesla Roadster: Tại sao vòng lần này lại bị phá vỡ?
Động lực cho sự trở lại của ô tô điện phát triển từ bên ngoài ngành công nghiệp ô tô. Pin lithium-ion bắt đầu được phát triển từ cuối những năm 1970 bởi một nhóm khoa học gia toàn cầu và được đánh giá là cuộc cách mạng lớn đầu tiên trong công nghệ lưu trữ kể từ pin chì-axit năm 1859. Trong suốt những năm 1990, khi chi phí lithium-ion giảm xuống, quá trình chuyển đổi bắt đầu bằng quy định ZEV của California đã nhanh chóng tăng tốc. Bước nhảy này trong hóa học pin là biến số duy nhất có thể phá vỡ vòng lặp "ý tưởng hay, kinh tế tồi" đã quay quanh suốt hàng thập kỷ.
Năm 2008, Tesla Roadster biến tiềm năng này thành chiếc ô tô: chiếc ô tô thể điện hoàn toàn đầu tiên được sản xuất hàng loạt, hợp pháp trên đường cao tốc, sử dụng các cell pin lithium-ion. Xe mang lại tầm hoạt động khoảng 240 dặm (385 km), giá khoảng 100.000 đô la và thu hồi năng lượng nhờ phanh tái tạo. Các bản cập nhật sau đó đã nâng tầm hoạt động lên tới 340 dặm. Ý nghĩa thực sự của Roadster không nằm ở những con số mà nằm ở bước ngoặt trong nhận thức: ô tô điện không còn là một phương tiện phải thỏa hiệp được bán với giá bất công, mà có thể là một sản phẩm khiến xe xăng phải suy nghĩ lại nhờ hiệu suất và tầm hoạt động của nó. Đến cuối năm 2020, doanh số tích lũy xe điện pin nhẹ cắm sạc đã đạt 10 triệu chiếc - thị phần từng chiếm một phần ba vào những năm 1900 đã trở thành hàng triệu xe vào cuối thế kỷ.
Có Thể Học Được Gì Từ Một Vòng Lặp Trăm Năm?
Trong lịch sử ô tô điện, có ba quy luật bất biến. Quy luật đầu tiên là công nghệ chưa bao giờ là vấn đề cốt lõi: xe điện đã bốn lần được chứng minh là hoạt động được vào năm 1888, 1912, 1996 và 2008. Quy luật thứ hai là kinh tế quyết định - năm 1912 là mức giá của Ford, năm 1961 là nhãn giá gấp đôi của Henney Kilowatt, năm 2003 là chi phí sản xuất của EV1. Thứ ba, mỗi bước nhảy vọt trong công nghệ lưu trữ (chì-axit 1859, lithium-ion những năm 1990) đều mở ra cánh cửa cho một thời kỳ hoàng kim mới. Chiến thắng của xăng không phải là thất bại về kỹ thuật, mà là một thế cân bằng kinh tế và hạ tầng; và thế cân bằng này đã có xu hướng đảo ngược trong nhiều thập kỷ qua.
Nguồn tham khảo
- History of the electric vehicle
- The History of the Electric Car
- Early Electric Cars in America (1891-1922)
- General Motors EV1
- EV1 Electric Car - National Museum of American History
- What happened to the General Motors EV1?
- Driving the future, then and now: the story of the EV1 - GM News
- The lost history of the electric car
- Tesla Roadster (first generation)
- The History of the Lithium-Ion Battery
- Lithium-Ion Battery - Clean Energy Institute, University of Washington
- Electric Vehicles Have Been Around Since the 19th Century
- Mythbusting: The truth about the GM EV1