Zapomniane w natłoku benzynowej ery: dlaczego elektryczne samochody lat 70. się nie przyjęły?

Udostępnij tę stronę
Dlaczego elektryczne samochody lat 70. się nie przyjęły? Krótka odpowiedź: przejściowość kryzysu naftowego, fizyczny sufit akumulatorów ołowiano-kwasowych oraz braki w zakresie bezpieczeństwa i jakości zadziałały jednocześnie. Pojazdy takie jak CitiCar połączyły dobry pomysł z niedojrzałą technologią akumulatorów i rynkiem, na którym benzyna znowu staniała; efektem była generacja zapomniana aż do rewolucji litowo-jonowej.
Najważniejsze informacje
- Po embargo z 1973 roku ceny ropy wzrosły o około 350%; kolejki przed stacjami benzynowymi ponownie uczyniły samochód elektryczny widocznym.
- Sebring-Vanguard CitiCar: W latach 1974-1977 wyprodukowano około 2 300 sztuk, a ze wszystkimi wariantami 4 444 egzemplarzy.
- Zasięg wynosił w przybliżeniu 64 km, prędkość maksymalna w wersji 36V to 25-28 mph, a w wersji 48V 34-38 mph.
- CitiCar był najlepiej sprzedającym się samochodem elektrycznym powojennej Ameryki Północnej aż do pojawienia się Nissana Leafa w 2011 roku.
Szaransa zrodzony z kolejek po benzynę: Kryzys naftowy 1973 roku
W październiku 1973 roku OAPEC nałożyła embargo naftowe na kraje wspierające Izrael w wojnie Jom Kipur. Ceny osiągnęły historyczne szczyty, stacje benzynowe wyczerpały zapasy, a wskutek embarga OPEC cena ropy naftowej wzrosła o około 350%. Kryzys energetyczny zbiegł się z recesją lat 70., a federalna polityka energetyczna po raz pierwszy stała się wielkim priorytetem.
Sektor motoryzacyjny znalazł się dokładnie w środku tego szoku. Sprzedaż pojazdów wysokowynajdnych załamała się, niektórzy producenci zbankrutowali. Ale jak przy każdym kryzysie, pojawiły się luki: pojawiła się cała seria przedsiębiorczych firm chcących produkować małe, proste i elektryczne pojazdy. Profil z włókna szklanego w kształcie klina, stworzony przez przedsiębiorcę pochodzącego z dealershipu na Florydzie, podejście mikromobilne włoskiego studia projektowego i prototypy laboratoryjne w skali pół z Detroit - wszystko to narodziło się z tej samej fali.
Problem w tym, że wszystkie te próby musiały poruszać się w tym samym wąskim fizycznym korytarzu: jedynym rozsądnym sposobem magazynowania energii wciąż był akumulator ołowiano-kwasowy. Masa ołowiu i kwasu siarkowego potrzebna do zapewnienia odpowiedniego zasięgu przekraczała to, co pojazd mógł udźwignąć. Kryzys otworzył rynek dla tych pomysłów; ale technologia nie była jeszcze w stanie udźwignąć ciężaru, który utrzymałby je na powierzchni.
Sebring-Vanguard CitiCar: Od korzeni golfa do rekordowej sprzedaży
Robert G. "Bob" Beaumont, twórca CitiCar, był sprzedawcą samochodów i zbudował ten pomysł w oparciu o komercyjny instynkt. Projekt został zainspirowany małym, o klinowym profilu golfem Club Car autorstwa Jima Muira; na spawanej ramie rurowej z aluminium klasy lotniczej osadzano panele z Cycolacu, czyli plastiku ABS. Płaskie szyby, dwa fotele, zero ozdób. Pierwszy pojazd został wprowadzony w 1974 roku jako Vanguard Coupe, ale ponieważ wypadł słabo, w tym samym roku przemianowano go na CitiCar.
Liczby jasno pokazują pojazd tamtej epoki:
| Cecha | SV-36 (wczesna) | SV-48 (po grudniu 1974) |
|---|---|---|
| Silnik | 2,5 hp szeregowy DC (GE/Baldor) | 3,5 hp GE szeregowy DC |
| Akumulator | 36V (6x6V ołów-kwas) | 48V (8x6V ołów-kwas) |
| Prędkość maksymalna | 25-28 mph | 34-38 mph |
| Zasięg | Około 40 mil (64 km) | |
| 0-25 mph | 6,2 sekundy | |
| Masa na sucho | Około 591 kg | |
| Długość | Około 2437 mm | |
Mimo to liczby sprzedaży były zaskakujące. Do 1977 roku wyprodukowano około 2300 egzemplarzy CitiCar; wszystkie warianty, łącznie z Comuta-Car, dały łącznie 4444 sztuk. Ceny zostały dostosowane tak, aby odpowiadały Volkswagenowi Beetle, a w 1976 roku Sebring-Vanguard uważano za szóstego największego amerykańskiego producenta samochodów - po GM, Fordzie, Chryslerze, AMC i Checker Motors, a przed Excaliburem i Avanti.
Dlaczego CitiCar się nie przyjął? Przecięcie trzech osobnych defektów

Jakość wykonania i luka w bezpieczeństwie
Problem z wizerunkiem pojazdu został zapisany kamieniem jednym słowem podsumowania: w tamtym okresie CitiCar postrzegano jako wózek golfowy zamieniony w samochód. Bardziej namacalnym problemem było nadwozie. Według ocen ówczesnej prasy pojazd pod względem bezpieczeństwa zderzeń miał "wytrzymałość na zgniatanie puszki po piwie".
CitiCar miał wytrzymałość na zgniatanie puszki po piwie.
W dwuosobowym, ważącym 591 kilogramów pojeździe z plastikową powłoką obawy o bezpieczeństwo nie były jedynie kwestią postrzegania; dodanie dodatkowych wzmocnień ramy do późniejszego Comuta-Car, aby zbliżyć się do norm DOT, pokazuje, jak bardzo było ono w tyle.
Sufit ołowiano-kwasowy
Technicznie czynnik ograniczający był jasny: akumulator ołowiowo-kwasowy był ciężki, o niskiej gęstości energii i ograniczonej żywotności. Zasięg w dobry dni wynosił 50 mil, a w typowym użytkowaniu spadał poniżej 40 mil; prędkość w większości przypadków pozostawała poniżej 45 mph, a silniki często pochodziły z wózków golfowych. Masa ołowiu i kwasu potrzebna do magazynowania energii jednocześnie zjadała zasięg pojazdu i jego ładowność. To nie była kwestia, którą można było rozwiązać inżynierią, lecz przepis wymagający zmiany chemii.
Powrót benzyny
Być może najbardziej śmiertelny cios przyszedł z tabeli cen: gdy po kryzysie spadły ceny benzyny, zainteresowanie sprzedażą niemal natychmiast wygasło. Firma nigdy nie zdołała sprzedać ponad 5000 pojazdów. Następca CitiCar został wyprodukowany dopiero w 1982 roku przez inną firmę. Pojazdy kupowane z krótkoterminowej motywacji ekonomicznej straciły swój rynek, gdy tylko motywacja ta zniknęła.
Zagato Zele: Elektryczna dygresja legendy designu
Europejski wątek tej historii przyszedł z Włoch. Zagato, kojarzone z pięknem i osiągami, na Salonie Samochodowym w Genewie w 1972 roku zaprezentowało Zele 1000 jako "pojazd miejski o efektie ciszy". Produkcja rozpoczęła się w 1974 roku i trwała do 1976 roku. W stosunku do tradycji tej firmy była to wyjątkowa dygresja: Zele, o długości 77 cali (około 2 metrów), był mikrosamochodem jeszcze mniejszym niż CitiCar.
Zele, sprzedawany na rynku amerykańskim pod nazwą Elcar, wyprodukowano łącznie w zaledwie ~500 egzemplarzach. Zele 2000, oferowany od 1975 roku, obiecywał dodatkowe 10 mph i zasięg 50 mil - czyli podstawowe równanie w ogóle się nie zmieniało: pakiet ołowiowo-kwasowy, krótki zasięg, prędkość miejska. Egzemplarz Zagato wyjaśnił jedno: geniusz projektu nie był w stanie zrekompensować gęstości energii baterii.
Eksperymenty Detroit i testy NASA
Wielcy gracze też nie siedzieli bezczynnie, ale nigdy nie zbliżyli się do linii produkcyjnej. GM na początku i w połowie lat 60. wyprodukował prototypy Electrovair I oraz Electrovair II oparte na modelu Corvair; W General Electric przez całe lata 70. prowadzono prace nad rozwojem pojazdów elektrycznych. Mimo to dekadowy postęp w dużej mierze wyhamował - ponad 80% pojazdów produkowanych w USA miało silniki V8.
Najbardziej systematyczną ocenę epoki przyniosła NASA: raport opublikowany w październiku 1976 udokumentował podstawowe wyniki testów EVA Metro Sedan, Citi-Car, JET Industries Electra-Van, CDA Town Car i Otis P-500 Van. A więc pokolenie proto-EV zamieniło się w bazę danych testowych - zamiast pokonywać drogi, poddano je pomiarom.
Comuta-Car: Ostatni oddech i wariant pocztowy
Commuter Vehicles, które wykupiło Sebring-Vanguard, przemianowało projekt na Comuta-Car i w 1979 rozpoczęło produkcję. Pojazd był o około 16 cali (410 mm) dłuższy od CitiCara, baterie przeniesiono spod siedzeń do skrzyń za zderzakiem, a dodatkowe wzmocnienia ramy dodano pod kątem norm DOT. W latach 1979-1982 wyprodukowano szacunkowo 2144 egzemplarzy Comuta-Car i Vana.
Najciekawszą pochodną był z prawym kierownicą Postal Comuta-Van wyprodukowany dla Poczty Stanów Zjednoczonych: 142 cale długości, silnik 12 KM, bateria 72V i trzystopniowa skrzynia biegów. Stała trasa, krótkie dystanse i nocne ładowanie - to był właśnie jedyny profil użytkowania, jaki ołów-kwas mógł udźwignąć. Ostatni znany pojazd z produkcji fabrycznej, specjalnie zamówiony pick-up 72V DC bez numeru seryjnego, zjechał z linii w 1986 roku.
Droga do EV1: Fundament przygotowany przez porażki
Pokolenie lat 70. umarło na rynku, ale żyło dalej jako wiedza. Począwszy od 1996 roku GM produkował opracowany we współpracy z AeroVironment model EV1 - pierwszy nowoczesny samochód elektryczny zaprojektowany dla rynku masowego. Łącznie wyprodukowano 1117 egzemplarzy, z których większość wynajmowano. Zespół EV1 musiał wynaleźć od zera wiele technologii, które dziś są powszechne w samochodach EV; czyli to, co dla pokolenia CitiCar było kosmetyką - zarządzanie termiczne, zasięg - stało się bezpośrednim programem inżynieryjnym.
Koniec EV1 też był pouczający: wysokie koszty produkcji i utrzymania, koszt baterii oraz brak oczekiwanych rygorystycznych przepisów emisyjnych zakończyły program; GM zniszczyło pojazdy z powodu argumentu o dostępności części zamiennych. Prawdziwy przełom nastąpił w chemii: W 2008 roku Tesla Roadster jako pierwszy w pełni elektryczny samochód produkowany seryjnie, homologowany do ruchu drogowego, wykorzystujący ogniwa litowo-jonowe, zaoferował zasięg przekraczający 200 mil - sufit narzucany od dziesięcioleci przez ołów-kwas runął z dnia na dzień wraz ze zmianą ogniw. Klinowy profil CitiCara, elektryczny układ napędowy i minimalistyczne wnętrze uznano jednak za "ewolucyjną ślepą uliczkę"; żaden inny samochód nie przywrócił tych trzech kryteriów w jednym pojeździe aż do 2019 roku.
Inżynierska lekcja z wyjścia z ciemnych wieków
Niepowodzenia proto-EV z lat 70. nie da się sprowadzić do jednej przyczyny i to jest najważniejsza część tej historii. Jakość wykonania i braki w bezpieczeństwie zjadały popyt; taniejająca benzyna zabiła motywację zakupu; ale żadna z tych przyczyn nie pogrzebałaby pojazdu, gdyby nie sufit gęstości energetycznej akumulatora kwasowo-ołowiowego. Zasięg 40 mil był problemem strojenia, a nie chemii.
Patrząc z dzisiejszej perspektywy, to pokolenie zostawiło dwie rzeczy: zmierzoną bazę danych i lekcję rynkową - pojazd elektryczny przetrwa nie dzięki tymczasowym zachętom, takim jak ceny energii, lecz dzięki trwałej zmianie równania zasięgu i kosztów. Kiedy litowo-jonowe baterie zmieniły to równanie, droga do EV1 została otwarta.
Źródła
- CitiCar - Wikipedia
- 1974 Vanguard-Sebring CitiCar - The History of the Electric Car, TIME
- The First Cybertruck? A 100% Electric 1980 "CitiCar" - Silodrome
- The Henry Ford - CitiCar
- Zagato Zele - Wikipedia
- The story of the Zagato Zele - Below The Radar
- General Motors EV1 - Wikipedia
- EV1 Electric Car - National Museum of American History
- Energy Crisis - National Museum of American History
- The Legacy of the 1970s Energy Crisis - US National Archives
- Why Early Electric Cars Lost the Race - UPS Battery Center
- Electric Cars Engineering & History - Edison Tech Center
- What happened to the GM EV1 - OPB
- Driving the future, then and now: the story of the EV1 - GM News
- Tesla Roadster (first generation) - Wikipedia