Trạm sạc đầu tiên được lắp đặt ở đâu và như thế nào?

Lịch sử ô tô điện
Tác giả: Deniz Erkan
Ngày tạo: 18 Tháng 10 2026

Đầu những năm 1900, các trạm Electrant của General Electric được lắp đặt trên các con phố New York đã là bước tiến cụ thể đầu tiên của giấc mơ xe điện trong đô thị hóa.

Chia sẻ trang này

Những trạm sạc đầu tiên 20. đầu thế kỷ 20, tại các thành phố như New York, các thiết bị sạc đường phố "Electrant" do General Electric sản xuất, các điểm sạc của đại lý và gara, cũng như các trạm tại cửa hàng thu hút khách hàng giàu đã được thiết lập; còn sạc tại nhà mới là trụ cột chính. Các công ty điện lực xây dựng hạ tầng dựa trên mạng lưới chiếu sáng, thậm chí đã thử cả thay pin - nhưng tính di động của xăng dầu đã vượt qua mạng lưới này. Trang này kể câu chuyện hạ tầng bị lãng quên đó, từ khi thành lập đến những bài học hiện đại.

Điểm nổi bật

Chiếc ô tô điện Mỹ đầu tiên được William Morrison chế tạo vào năm 1891; có tốc độ tối đa 14 mph.
General Electric sản xuất đơn vị sạc đường phố có tên Electrant cho New York vào đầu thế kỷ.
Trạm sạc kiểu nhà để xe cổ nhất được cho là còn tồn tại nằm trong nhà để xe bê tông của Thomas Edison xây năm 1908.
Ý tưởng thay pin được đề xuất vào năm 1896; Hartford Electric Light Company đã triển khai nó trong giai đoạn 1910-1924.
Đến những năm 1930, ô tô điện đã gần như biến mất khỏi đường phố.

Hạ tầng bắt đầu từ ổ cắm: Sạc tại nhà và kho

Mạng sạc đầu tiên của ô tô điện, khác với các bản đồ sạc nhanh ngày nay, được xây dựng theo logic hoàn toàn ngược lại: trước là nhà ở, sau đó mới đến mọi thứ khác. Đến năm 1910, chủ nhà có thể lắp đặt đơn vị sạc trên tài sản của mình và để xe cắm vào ổ cắm suốt đêm. Những đơn vị đầu tiên gắn trên tường này kết nối cáp trực tiếp với xe - về sơ đồ công nghệ không quá xa các bộ sạc gia đình ngày nay. Ngoài ra, ngày càng nhiều tiệm sửa chữa ở các thành phố bắt đầu cung cấp dịch vụ sạc như một dịch vụ phụ.

Lý do kỹ thuật của cách tiếp cận này rất đơn giản: Pin thời kỳ đầu có dung lượng thấp, thời gian sạc dài. Chiếc xe tải 6 chỗ năm 1891 của Morrison với 24 tế bào pin cần sạc sau mỗi 50 dặm. Với sự cân bằng năng lượng như vậy, mô hình "sạc xe ban đêm, dùng ban ngày" là giải pháp hiệu quả hơn nhiều so với việc xây dựng mạng lưới công cộng rộng lớn.

Bộ chỉnh lưu: Cây cầu đầu tiên từ AC sang DC

Bộ phận quan trọng của sạc tại nhà là bộ chỉnh lưu hơi thủy ngân được phát triển vào năm 1902. Van này chuyển đổi dòng điện xoay chiều của lưới điện thành dòng một chiều mà pin yêu cầu, là thành phần then chốt khiến việc sạc trở nên thực tế ở quy mô gia đình. Xét về mặt kỹ thuật, sự khác biệt giữa điểm sạc gia đình đầu những năm 1900 và đơn vị Level 2 hiện đại nằm không ở chức năng cơ bản mà ở công suất và điện tử điều khiển.

Những điểm sạc công cộng đầu tiên: Electrant và các nhà để xe thành phố

Về phía công cộng, General Electric là người đi đầu. Vào đầu thế kỷ, công ty đã sản xuất đơn vị sạc đường phố có tên Electrant tại New York. Triết lý thiết kế đáng chú ý hiện đại: Electrant, giống như các bộ sạc Level 2 AC 240 volt hoặc sạc nhanh DC ngày nay, có thể đặt ở hầu hết mọi nơi mà một chiếc xe có thể đỗ. Ngoài ra, các khu vực cửa hàng tập trung ở trung tâm thành phố cũng đã tự thiết lập trạm sạc của riêng mình để thu hút khách hàng giàu có - đặc biệt là các nữ tài xế không muốn phải quay tay khởi động. Điểm sạc của đại lý cũng là một trong những lựa chọn; pin của một số mẫu xe có thể tháo rời, xe có thể để lại ở gara để sạc.

Các hồ sơ lưu trữ hình ảnh củng cố sự thật của hạ tầng này: một bức ảnh chụp năm 1906 cho thấy một gara sạc sớm ở New York, còn một khung hình năm 1912 ghi lại một công nhân vận hành một bộ sạc xe khổng lồ do General Electric sản xuất. Tuy nhiên, dữ liệu số về phạm vi đầy đủ của mạng lưới khi được triển khai vẫn chưa chắc chắn; các tuyên bố phổ biến về số lượng trạm công cộng tại Hoa Kỳ thập niên 1910 vẫn quá mơ hồ, không thể sử dụng nếu chưa được xác nhận từ nguồn sơ cấp.

Gara của Edison: mẫu lâu đời nhất còn tồn tại

Di vật cụ thể nhất của câu chuyện hạ tầng là gara bê tông mà Thomas Edison cho xây dựng vào năm 1908. Công trình này là nơi tọa lạc của trạm sạc xe điện kiểu gara được cho là lâu đời nhất còn tồn tại. Edison là một trong những người tin vào tương lai của ô tô điện; ông cùng với Henry Ford đã sản xuất ít nhất một nguyên mẫu điện. Tuy nhiên, cả hai đều nhận thấy tương lai của động cơ xăng tươi sáng hơn - còn nỗ lực phát triển pin nhẹ hơn của Edison thì liên tục bị trì hoãn; một nguyên nhân là pin nikel-sắt không thể kịp thời đáp ứng lời hứa trở thành giải pháp thay thế cho các bộ pin chì-axit nặng nề và cồng kềnh. Một yếu tố khác còn mang tính cấu trúc hơn: điện chưa phổ biến ngoài các khu trung tâm thành phố.

Tôi đã tin vào tương lai của ô tô điện; nhưng tương lai của động cơ xăng còn tươi sáng hơn.
Thomas Edison, nhà phát minh

Thay pin: mô hình "nạp nhiên liệu" nhanh được thử nghiệm cách đây một thế kỷ

New York'ta bir buz pateni pisti 1900'lerin başında pil değişim istasyonuna dönüştü; fikir çöktü ama bugünkü modellerin şeması çoktan çizilmişti.

Câu trả lời triệt để nhất của thời kỳ đó cho vấn đề thời gian sạc chính là thay pin. Ý tưởng này lần đầu được đề xuất vào năm 1896 và được Hartford Electric Light Company triển khai thực hiện từ 1910–1924 thông qua dịch vụ pin GeVeCo. Trong giai đoạn này, cả xe lẫn pin đều được cải tiến phù hợp với việc thay thế nhanh chóng. Tại New York, Electric Vehicle Company đi xa hơn: họ biến một sân trượt băng thành trạm thay pin - cabin chạy vào, pin cạn được thay bằng bộ pin đã sạc đầy và xe chạy ra. Dự án này sụp đổ vào trước năm 1907, nhưng về sơ đồ thì giống hệt các mô hình thay pin ngày nay. Rào cản cấu trúc cũng rất rõ ràng: pin dự phòng quá nặng tính trên mỗi đơn vị năng lượng, và điều đó đồng nghĩa với một hệ thống hậu cần phải gánh toàn bộ khối lượng ấy.

Tại sao các công ty điện lại xây dựng mạng lưới sạc?

Kiến trúc sư của hạ tầng sạc sớm không phải là một chương trình nhà nước mơ hồ hay các nhà sản xuất ô tô; mà là các công ty điện. Việc sản xuất và phân phối điện thương mại được thiết lập cho chiếu sáng và hệ thống đường sắt nhẹ đã tạo nền tảng cho hạ tầng mà ô tô điện cần đến. Khi mạng lưới đô thị mở rộng, các điểm sạc được thêm vào mạng lưới đó - phiên bản thời bấy giờ của câu hỏi "lưới điện đã sẵn sàng chưa" thường được nêu trong các cuộc tranh luận về hạ tầng ngày nay, là khi chưa có lưới điện; lưới điện được xây trước, sạc theo sau nó.

Giới hạn của mô hình này cũng chính là giới hạn của lưới điện. Xăng là một loại nhiên liệu có thể vận chuyển: có thể đưa đến những thị trấn xa xôi bằng thùng. Riêng điện, ở một khoảng cách nhất định từ nơi sản xuất, vẫn chưa phải là dịch vụ mà mọi người đều có thể tiếp cận. Việc mạng lưới sạc bị giới hạn trong các đô thị không đơn thuần là một thất bại công nghệ, mà là địa lý phân phối năng lượng của thời kỳ đó.

Xăng Dầu Đã Vượt Lên Như Thế Nào?

Thực ra các trạm xăng thời kỳ đầu cũng thưa thớt; đầu thế kỷ XX, khi lập kế hoạch hành trình, tài xế phải thuộc lòng vị trí các trạm, và các trạm chỉ phổ biến vào những năm 1930. Nghĩa là mạng lưới sạc không phải là lực lượng duy nhất bị xăng bỏ lại phía sau. Một số yếu tố đo lường được đã cùng nhau vượt qua xe điện:

1912: Động cơ đề điện của Charles Kettering, với ứng dụng đầu tiên trên Cadillac 1912, đã loại bỏ tay quay khởi động - nhược điểm thực tế lớn nhất của xe xăng được xóa bỏ.
1908: Model T của Ford được bán với giá 850 đô la; hầu hết xe điện đắt ít nhất gấp đôi. Đến 1923, Model T giảm xuống dưới 300 đô la, trong khi xe điện có thể đắt hơn tới 10 lần.
Dầu thô giá rẻ được tìm thấy ở Texas đã hạ giá xăng; xe điện có thể đắt hơn 2–3 lần.
Khi các con đường vươn ra ngoài đô thị, những chiếc xe điện tốc độ thấp và tầm ngắn không còn phù hợp cho các chuyến đi đường dài.

Kết quả đến rất nhanh: Đến 1930, ô tô điện phần lớn biến mất khỏi đường phố, và đến 1935 thì gần như hoàn toàn. Mạng lưới sạc được xây trước mạng lưới xăng - nhưng thị trường xe của nó, vốn là phương tiện vận chuyển, đã biến mất.

So sánh	Xe điện thời kỳ đầu	Xe xăng thời kỳ đầu
Hạ tầng nhiên liệu/năng lượng	Nhà, ga-ra, Electrant, trạm cửa hàng	Trạm thưa thớt, phổ biến vào những năm 1930
Cân bằng giá (1908)	Ít nhất gấp đôi Model T	Model T: 850 đô la
Chênh lệch giá năm 1923	Đắt hơn tới 10 lần	Dưới 300 đô la
Giới hạn tầm hoạt động	Tầm ngắn, tốc độ thấp	Đường dài với nhiên liệu có thể vận chuyển
Công nghệ then chốt	Bộ chỉnh lưu 1902, thay pin	Khởi động điện 1912

Từ Thời Kỳ Trung Gian Đến EV1: Sự Chờ Đợi Dài Của Công Nghệ Sạc

Sau những năm 1930, vấn đề hạ tầng sạc biến mất khỏi chương trình nghị sự suốt sáu thập kỷ. Sự trở lại đến cùng GM EV1, được phát triển năm 1996 nhằm đáp ứng quy định xe không phát thải của California: ô tô điện chạy pin sản xuất loạt đầu tiên, với tầm hoạt động khoảng 60 dặm và tốc độ tối đa 80 mph. Khoảng 800 xe đã được cho thuê tại Los Angeles, Tucson và Phoenix trong giai đoạn 1996–2003. Đóng góp của EV1 ở khía cạnh sạc là không thể phủ nhận: hệ thống sạc cảm ứng - công nghệ "paddle" Magne Charge - cung cấp công suất lý thuyết 80 kW và xe gửi thông tin loại pin và tình trạng sạc đến trạm sạc. Việc sản xuất bị dừng vào năm 2002, nhưng những bài học từ EV1 đã định hình công nghệ pin thế hệ sau, việc giáo dục người tiêu dùng và sự phát triển hạ tầng.

Các mắt xích của chuỗi hiện đại được hoàn thành theo thứ tự sau: chiếc tzero dùng pin lithium-ion của AC Propulsion ra đời năm 1997; việc Eberhard và Tarpenning thành lập Tesla Motors vào năm 2003; khoản đầu tư của Musk vào Tesla sau khi đề nghị tiếp quản sản xuất tzero bị từ chối; và chiếc Tesla Roadster bước vào sản xuất năm 2008 như một trong những xe đầu tiên có tầm hoạt động 200 dặm mỗi lần sạc. Cột mốc 1 triệu xe EV bán ra cộng dồn chỉ được đạt tới hơn 8 năm sau những chiếc EV đại chúng đầu tiên. Một chi tiết kỹ thuật đáng chú ý: toàn bộ các trạm trong cơ sở dữ liệu trạm sạc tại Mỹ trước năm 2011 đều là thiết bị sạc "legacy" phục vụ các xe thế hệ đầu như EV1.

Mạng sạc từ một thế kỷ trước dạy gì cho các mạng hiện đại?

Trong mô hình sử dụng song song nổi bật nhất: ngày nay, cũng như một thế kỷ trước, xe chủ yếu được sạc tại nhà; ở Bắc Mỹ, hơn 80% việc sạc diễn ra tại nhà. Nghĩa là sơ đồ "xương sống tại nhà" của thời kỳ đầu không hề sai, chỉ bị gián đoạn rồi quay trở lại. Điểm yếu của mạng lưới thời kỳ đầu cũng vẫn còn nguyên tính thời sự: hạ tầng không thể tồn tại nếu không có xe, và xe không thể bán được nếu không có hạ tầng. Vì vậy trong thời hiện đại, sự cân bằng giữa việc sử dụng sạc và phát triển hạ tầng vẫn nằm ở trung tâm của vấn đề; dữ liệu từ hơn 100 triệu phiên sạc của năm ngoái cho thấy mức độ sử dụng đang tụt hậu so với phát triển hạ tầng.

Kinh tế của phía công cộng cũng đang trong quá trình trưởng thành tương tự thời kỳ đầu: một số mạng sạc nhanh thời kỳ đầu có lãi, phần lớn thì không, và mô hình kinh doanh của sạc nhanh vẫn đang phát triển. Năm 2025, Mỹ lập kỷ lục khi bổ sung nhiều hơn 20% điểm sạc công cộng so với năm trước - nhưng sự phổ biến của khả năng tiếp cận sạc vẫn được chỉ ra là một rào cản quan trọng trong việc tăng doanh số xe EV. Bài học chính từ initiative đầu tiên của các công ty điện vẫn còn đúng cho đến ngày nay: hạ tầng phải được xây dựng trước xe; nhưng chính thị trường xe mới giữ cho hạ tầng đứng vững. Hai trăm năm trước, sự cân bằng đó không đạt được và một mạng lưới đã sụp đổ. Lần này, sự cân bằng đang được thiết lập với các quân bài mạnh hơn nhiều trên cả hai phương diện: xe và lưới điện.