Woods Dual Power: Thử nghiệm sản xuất hàng loạt xe hybrid vì sao thất bại?

Chiếc ô tô hybrid sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới, với mức giá 2.650 đô la tương đương hai chiếc Buick, đã không tìm được người mua trong thời đại xăng dầu giá rẻ.
Chiếc ô tô hybrid sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới, với mức giá 2.650 đô la tương đương hai chiếc Buick, đã không tìm được người mua trong thời đại xăng dầu giá rẻ.

Chia sẻ trang này

Woods Dual Power là chiếc ô tô hybrid sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới, được Woods Motor Vehicle Company có trụ sở tại Chicago công bố năm 1916 và sản xuất đến năm 1918, kết hợp động cơ xăng với động cơ điện trên cùng một hệ thống truyền động. Chạy hoàn toàn bằng điện đến 15 mph (24 km/h), sau đó chuyển sang xăng, chiếc xe này đã thất bại về mặt thương mại; vì giá 2.650 đô la của nó tương đương hai chiếc Buick và trong thời kỳ xăng rẻ, không ai bị thuyết phục. Chiếc xe lấp khoảng trống giữa Lohner-Porsche và Toyota Prius này là bằng chứng hữu hình nhất của những năm bị lãng quên trong lịch sử hybrid.

Điểm Nổi Bật

  • 1916–1918: những năm sản xuất của Woods Dual Power; công ty biến mất khỏi lịch sử vào năm 1918.
  • Động cơ xăng Continental 14 hp + động cơ máy phát điện DC General Electric 6 hp.
  • Hoàn toàn điện dưới 24 km/h, trên đó chạy xăng đến 56 km/h.
  • 2.650 đô la: giá năm 1916 - tương đương hai chiếc Buick theo đồng tiền thời đó.
  • Các mẫu còn sót lại: tại bảo tàng Petersen và The Henry Ford; chiếc xe duy nhất còn chạy được nằm ở Louwman Museum ở Hà Lan.

Tại Sao Công ty Ô tô Điện của Chicago Chuyển Sang Hybrid?

Woods Motor Vehicle Company được Clinton Edgar Woods thành lập tại Chicago vào ngày 28 tháng 9 năm 1899. Trụ sở công ty, được đăng ký với vốn 10 triệu đô la, là một tòa nhà xây năm 1891 tọa lạc tại 1130 South Wabash Avenue trên đại lộ Motor Row. Woods tồn tại gần hai mươi năm với tư cách là một hãng chỉ sản xuất ô tô điện; người sáng lập am hiểu vấn đề đến mức năm 1900 ông còn là tác giả của một trong những cuốn sách đầu tiên viết về ô tô điện.

Đến thập niên 1910, bức tranh đã thay đổi. Doanh số xe điện đang giảm và trước hiệu quả của dây chuyền lắp ráp của Ford, mô hình kinh doanh của Woods buộc phải phòng thủ. Câu trả lời của công ty là bán cả hai thế giới cùng một lúc: một mẫu xe kết hợp sự tiện dụng của xe điện với tầm hoạt động của xe xăng. Theo nghĩa này, Dual Power là một chiến lược sinh tồn thương mại hơn là một lý tưởng kỹ thuật - mục đích không phải là tiết kiệm nhiên liệu; những năm đó xăng rẻ và không ai tính đến khí thải.

Về năm sản xuất, các hồ sơ lịch sử hơi lệch nhau: một số nguồn cho rằng xe được sản xuất năm 1915, một số đặt lễ ra mắt vào năm 1916 và sản xuất liên tục vào giai đoạn 1917–1918. Điều chắc chắn là vòng đời ngắn ngủi của mẫu xe này khép lại vào năm 1918 với sự kết thúc của cả chiếc xe lẫn công ty. Sự mơ hồ này không đáng ngạc nhiên khi xét đến thói quen lưu trữ hồ sơ của thời kỳ đó; nhưng dữ liệu sau đây thì rõ ràng: hôm nay chúng ta có ít nhất hai mẫu bảo tàng của chiếc xe này và một bản sao còn chạy được.

Hệ thống Truyền động của Dual Power: Hệ thống Hybrid Ly hợp Từ tính

1916'da Woods Dual Power'ı hibrit yapan, bugünkü sistemlerin aksine yalnızca 6 beygirlik bir DC motor-jeneratöre yaslanan manyetik kavramaydı.

Để hiểu hệ thống dưới góc độ kỹ thuật, chỉ cần nhìn vào hai thành phần chính: động cơ xăng 4 xy-lanh, 69 CID (khoảng 1.125 cc) do Continental sản xuất và động cơ máy phát điện DC công suất 6 hp do General Electric sản xuất. Đối với độc giả đã quen với các động cơ khởi động-máy phát tích hợp công suất trăm mã lực của các mẫu hybrid ngày nay, 6 hp thoạt nhìn có vẻ nực cười; nhưng cần nhớ rằng công suất này được thiết kế chỉ để di chuyển xe ở tốc độ trong đô thị, và thuộc cùng phân khúc với các động cơ dùng trên những chiếc xe điện thời bấy giờ.

Hai cỗ máy được nối với nhau thông qua một khớp nối từ tính. Khớp nối này có thể truyền lực từ trục khuỷu của động cơ xăng đến các bánh xe qua trục rơ-to của động cơ điện; xe hoàn toàn không có hộp số. Hệ thống dựa trên bằng sáng chế Mỹ số 1.303.870 của Roland Fend. Ở đây nên thực hiện một chỉnh sửa lịch sử nhỏ nhưng quan trọng: nhận định phổ biến rằng Dual Power sử dụng hộp số của Entz là không chính xác; kiến trúc này xuất phát từ bằng sáng chế của Fend.

Nguồn năng lượng là bộ ắc quy chì-axit 48 volt - các tài liệu ghi số lượng pin và vị trí của ắc quy trên khung xe (khung sau hay dưới ghế) theo những cách khác nhau; cũng có những tài liệu đưa ra con số công suất của động cơ điện cao hơn như 20 hp, và những khác biệt này nhiều khả năng xuất phát từ các định nghĩa đo lường khác nhau. Khoảng cách trục bánh xe là 110 inch; năm 1918 nó được kéo dài lên 124 inch và động cơ xăng được nâng lên 95 CID - nghĩa là Woods ngay cả trong năm cuối cùng cũng chưa ngừng phát triển chiếc xe.

Nguyên lý hoạt động hai chế độ

Nguyên lý hoạt động hiện đại đến đáng ngạc nhiên: Ở mọi tốc độ dưới 24 km/h (15 mph) và khi lùi, xe chỉ chạy bằng động cơ điện. Trên tốc độ này, động cơ xăng được kích hoạt và xe đạt tới 56 km/h (35 mph). Trong lúc di chuyển, có thể thực hiện phanh tái sinh hoặc chạy động cơ xăng như máy phát để nạp ắc quy; ở chế độ xăng, khi các cuộn kích từ được shunt, động cơ điện chuyển thành máy phát điện. Toàn bộ logic của hybrid nối tiếp - khởi động bằng điện, sạc trên đường, thu hồi năng lượng - đều có mặt ở đây, từ đúng 80 năm trước.

Hệ thống điều khiển cũng tham vọng so với thời đại: hai cần trên cột lái cho phép người lái thay đổi chế độ. Tính dễ sử dụng là luận điểm bán hàng chính và chiến dịch marketing chủ yếu nhắm vào khách hàng nữ. Việc loại bỏ thao tác quay tay đề - rắc rối thực tế lớn nhất của các xe điện thời bấy giờ - được nghĩ ra chính xác cho nhóm khách hàng mục tiêu này.

Thiếu hệ thống đề điện và những sai lầm chí mạng khác

Và đây là đỉnh cao của sự trớ trêu: Phiên bản sản xuất đầu tiên của một chiếc xe được chào bán cho khách hàng nữ với ưu điểm không cần quay tay đề lại không có hệ thống đề điện cho động cơ xăng. Một tay quay đề cố định nằm dưới bộ tản nhiệt. Về cuối quá trình sản xuất, bộ phận kỹ thuật đã tìm ra một giải pháp thanh lịch - tay quay đề được loại bỏ hoàn toàn; động cơ điện tăng tốc xe lên tới 15 mph và quay động cơ xăng tự động qua khớp nối từ tính để khởi động nó. Trong danh mục bán hàng năm 1916, hệ thống đề điện được ca ngợi là tính năng quan trọng nhất. Tuy nhiên giải pháp này đến quá muộn.

Bản kê khai thất bại thương mại trên thực tế là một danh sách ngắn gọn và rõ ràng:

  • Giá: 2.650 đô la vào năm 1916 - tương đương tiền của hai chiếc Buick. Năm 1918, giá được tăng lên 2.950 đô la và không giúp được doanh số.
  • Đối thủ: Sự đơn giản của Model T và hiệu quả sản xuất của Ford. Hệ truyền động hybrid có lẽ là quá phức tạp đối với khách hàng trả tiền cho một chiếc xe cực kỳ đơn giản.
  • Thời đại: Xăng rẻ, khí thải không được quan tâm, một thị trường mà nỗi lo về quãng đường đi chưa hề tồn tại. Lời hứa tiết kiệm nhiên liệu không có trong danh sách nhu cầu của bất kỳ ai.
  • Thời điểm: Việc thiếu bộ đề điện đã làm suy yếu lời hứa dành cho khách hàng mục tiêu ngay từ ngày đầu tiên.

Woods Motor Vehicle Company phá sản vào năm 1918, chỉ hai năm sau khi Dual Power ra mắt thị trường. Đây là lần cố gắng cuối cùng của công ty để trụ vững trong giới kinh doanh, và nỗ lực đó đã kéo công ty sụp đổ theo.

80 năm bị lãng quên của lịch sử hybrid có thực sự bị lãng quên?

Câu chuyện phổ biến về ô tô hybrid thường được xây dựng giữa hai mốc thời gian: Semper Vivus với động cơ đặt trong moay-ơ bánh xe cùng các phiên bản hybrid mà Ferdinand Porsche phát triển tại Lohner Carriage Works ở Vienna trong các năm 1900-1901; và Toyota Prius, được bán tại Nhật Bản năm 1997 và giới thiệu tại Hoa Kỳ với mẫu năm 2000. Khoảng một thế kỷ ở giữa, trong phần lớn câu chuyện, giống như một trang giấy trắng - như thể lĩnh vực này gần như trống trơn khi Toyota bắt đầu nghiên cứu hybrid đầu tiên vào năm 1968.

Dual Power là một trong những ví dụ cụ thể nhất lấp đầy khoảng trống này, bởi vì nó không phải là nguyên mẫu mà là một sản phẩm được bán theo đơn đặt hàng. Lohner-Porsche không thể vượt quá một sản phẩm xa xỉ đắt đỏ và phạm vi hạn chế; Prius thì lại xuất hiện một thế kỷ sau, với pin và điện tử công suất đã trưởng thành. Woods Dual Power của năm 1916 ở giữa cho thấy ý tưởng hybrid chưa từng chết, mà chỉ là thị trường của nó chưa hề ra đời. Ý tưởng là đúng; nhưng thời điểm thì sai.

Điều gì đã xảy ra, và còn lại ở đâu?

Những mẫu còn tồn tại đã được biết đến ngày nay đang được trưng bày tại Petersen Automotive Museum ở Los Angeles và The Henry Ford ở Dearborn, Michigan. Chiếc xe tại The Henry Ford còn nguyên bản, chưa được phục chế và chỉ chạy 11.085 dặm - một lời chứng thầm lặng về việc chiếc xe được sử dụng ít như thế nào. Còn mẫu đang hoạt động duy nhất trong hồ sơ lưu trữ là một chiếc Type 44 Roadster năm 1917 còn sống sót sau khi được phục chế tại Bảo tàng Louwman ở Hà Lan. Một lưu ý cho những ai quan tâm: một chiếc roadster cùng thông số đã đổi chủ với giá 5.000 bảng Anh trong một cuộc đấu giá vào ngày 30 tháng 7 năm 2025; giá trị thị trường của những chiếc hybrid lịch sử vẫn khiêm tốn, trái ngược với câu chuyện của chúng.

Ở phía Chicago, di sản vật lý cũng đang biến mất: việc phá dỡ tòa nhà lịch sử của Woods tại 1130 South Wabash Avenue bắt đầu vào mùa thu năm 2024. Ngày nay, chỉ còn các hồ sơ lưu trữ mới nhớ đến nơi từng là một đại lý bán ô tô hybrid ở phía nam thành phố, một thế kỷ trước.

Woods Dual Power nói gì với kỹ sư hybrid ngày nay?

Nhìn qua góc độ của một kỹ sư cơ khí, lỗi của Dual Power không phải là thiếu sót kỹ thuật, mà là marketing sai và sai cả một thập kỷ. Hệ thống mang trong mình tất cả các yếu tố của những cuộc tranh luận về hybrid song song/chuỗi hôm nay - khởi động bằng điện, cặp động cơ-máy phát, phanh tái tạo năng lượng, truyền động không cần hộp số. Thiếu sót nằm ở mật độ năng lượng của pin, sự trưởng thành của điện tử công suất, và quan trọng nhất là giá nhiên liệu không tạo ra bất kỳ áp lực nào đủ để thúc đẩy kỹ nghệ.

Với những ai tìm hiểu sâu, cuốn sách lịch sử ô tô điện năm 1998 của Ernest Wakefield vẫn có thể tiếp cận được trong số tài liệu sơ cấp của thời kỳ này. Bài học thực sự của Dual Power là: kỹ nghệ đúng đắn, khi đến trước khi thị trường sẵn sàng, chỉ trở thành một chú thích trong lịch sử - và phải chờ đợi trọn 80 năm.

Tài liệu tham khảo