世界上第一款量产混合动力车是保时捷吗?

混合动力汽车的历史并非始于丰田,而是始于费迪南德·保时捷(Ferdinand Porsche)于1901年上市的Lohner-Porsche Mixte.
混合动力汽车的历史并非始于丰田,而是始于费迪南德·保时捷(Ferdinand Porsche)于1901年上市的Lohner-Porsche Mixte.

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是的: 世界上第一款量产的混合动力汽车,是费迪南德·保时捷设计的Lohner-Porsche Mixte. 1900年还是一台可运行原型的Semper Vivus在一年内达到了量产准备状态,并从1901年起开始向客户出售. 因此,混合动力汽车的历史并非始于一次原型尝试,而是作为一款真正售出的产品,始于20 世纪初的头几年.

重点回顾

  • 费迪南德·保时捷在24岁时仅用10周时间就开发出了轮毂电机驱动的Lohner-Porsche; 该车于1900年4月14日在巴黎亮相.
  • Semper Vivus被认为是世界上第一辆功能性混合动力汽车; 其重量约为1.7吨.
  • 于1901年投入量产的Mixte是首款售出的混合动力汽车; 其首个版本的销量停留在约12辆.
  • 整个系统到1906年为止共生产和销售了300多辆 Lohner-Porsche汽车.
  • 高昂的成本以及相比燃油车更低的性能,使混合动力的构想被搁置了数十年.

电动起点: 轮毂电机是如何诞生的?

费迪南德·保时捷于1899年加入维也纳的k.u.k. Hof-Wagen-Fabrik Jacob Lohner公司,并在那里开发了名为"System Lohner-Porsche"的电动汽车. 其基本理念惊人地激进: 取消中间传动——变速箱、传动轴、链条——完全去除,并将电动机直接安装在前轮毂中. 这位24岁的工程师仅用十周就完成了这辆车.

该车于1900年4月14日在巴黎博览会的电力宫首秀. 它搭载两台功率各为2.5马力的电动机; 最高时速为32公里/小时,铅酸电池的续航里程约为50公里. 即使是应用于全部四个车轮的制动器,在当时也是一项里程碑.

保时捷和路德维希·洛纳并未止步于此. 他们设计了一套模块化电动驱动系统,涵盖轿车、客车和重型卡车的三种电机尺寸,每只车轮的功率最高可达12马力. 同年,保时捷完成了一款每个车轮都配有一台14马力电机的电动赛车La Toujours Contente——世界上第一辆四轮驱动汽车.

Semper Vivus: 电池问题催生了怎样的解决方案?

Bataryasız kalan Porsche, benzinden elektrik üreten bir jeneratörle tarihin ilk fonksiyonel hibrit otomobilini doğurdu.

电动汽车有多优雅,那个时代的电池就有多成问题. 电池单元频繁出现故障,充电基础设施则几乎不存在. Porsche的回应在工程上直接而合理: 让电池不再是唯一的能源,取而代之的是一台由汽油发动机驱动的发电机. 其成果以意为"永远充满活力"的Semper Vivus命名,成为世界上第一辆功能性混合动力汽车.

在架构上,这是一套串联混动系统: 汽油发动机从不直接驱动车轮; 仅驱动发电机,而发电机再为轮毂电机提供电力. 在电池电能耗尽之前,车辆可以依靠静音的电池动力行驶,随后汽油发动机才介入工作. 如今串联混动概念的核心在1900年时就已经可以正常运转了.

代价是重量: Semper Vivus重约1.7吨. 电池、电机和发电机的叠加,意味着低续航的问题被重量和成本的问题所取代.

Mixte系列: 首款混动车型如何走向销售?

1901年, Semper Vivus经过优化的量产版本Mixte投入生产线. 前部的四缸发动机与发电机结合,扮演着移动电源的角色. Mixte作为首款具备量产条件的混动汽车载入史册,1902年Porsche驾驶一辆Mixte混动车赢得了Exelberg拉力赛——证明了这项技术在实战中同样有效.

技术参数因版本而异,因为Mixte并非单一车型,而是基于模块化系统构建的一个车系. 一些赛车版本每轮一个电机,共四台电机可与汽油发动机协同驱动; 电机功率范围涵盖10-80马力. 有记录的部分配置如下:

项目数值
电动机(部分早期版本)90伏,20安,2.5马力
Mixte Voiturette发动机输出2.5-3.5马力; 短时可输出7马力
Voiturette电池44个电芯,80伏铅酸
1900年车辆的电池80伏,300 Ah,410 kg
一些赛车车型的汽油发动机25马力(18 kW),5.5升Daimler
Semper Vivus重量约1.7吨

谁购买了这些车辆? 客户群体极为挑剔. 奥匈帝国商人和外交官Emil Jellinek为首批Mixte长途车中的七辆提供了资金. 奥地利皇帝以及挪威、罗马尼亚和瑞典的王室订购了Lohner车辆. 维也纳消防站以该系统为基础采购了40辆车; 其余客户包括出租车和私人买家. 到1906年为止,整个系统共生产了300多辆 Lohner-Porsche汽车.

混动汽车为何在商业上失败?

而这一系列的商业成绩则讲述了截然不同的故事. 关于首个Mixte版本销量的一个统计仅显示12辆销售; 需要强调的是,该数字仅限于首个版本,不应与整个系统超过300辆的总销量相混淆. 两个数字之间的差距,概括了混动配置所面向的市场区间有多么狭窄.

原因可以用数据清晰衡量:

  • 价格: 混动车型的售价几乎是同级汽油车型的两倍.
  • 功率:比汽油同类车型产生的功率更低,因此在性能上存在差距.
  • 重量:铅酸电池意味着沉重的质量负担; 1900年那辆车的电池单是410 kg.
  • 基础设施: 当时的电池电动车,充电站仅存在于大城市.

这一局面不仅打击了Lohner-Porsche,也打击了所有早期电动车. 由于成本高昂、最高车速低且续航里程短,电动车无法与内燃机车辆竞争; 到1915年,电动车的市场份额已下滑至5%. Thomas Edison试图开发替代笨重铅酸电池的产品也以失败告终,进一步延缓了早期电动车的发展. 混动车型的生产一直持续到1910年代,但销量始终未能回升.

技术层面也有一定原因: 轮毂电机作为一种实用的乘用车驱动方式,很快便被放弃; 当时已有更适合批量生产的概念. 串联混动所必需的双重能量转换——从机械能转为电能,再转换回机械能——以当时的技术无法在效率与成本的平衡中实现.

一段被遗忘的成功: 早期混动时代证明了什么?

Mixte的故事表明,在市场条件尚未成熟时应用工程上的正确方案意味着什么. 串联混动架构是可行的; 它赢得过拉力赛,载运过王室成员,也曾在消防车队中服役. 但面对两倍的价格和缺失的能源基础设施,它未能找到足够的买家. 因此,早期混动时代通常被评价为一次失落的成功: 技术已有,商业回报却无.

不过,这一理念并未完全消亡. Porsche在2011年委托制造了1900年原版Semper Vivus的复制品; 即便在111年后,这一设计的可行性依然毋庸置疑. 轮毂电机的理念也从档案中重新问世: 1970年代初,阿波罗15、16和17任务的月球车使用了电动轮毂电机——这一遗产被归功于Porsche在1900年的开创性工作.

Porsche本人也长期处在这段早期混动时代的阴影之下; 这家以他名字命名的公司的工程师成功将混动理念转化为可销售的产品,但那个时代的经济环境却无法承载这一产品. 串联混动概念的大规模商业成功要晚得多才到来,是在电池技术和制造成本经济学成熟之后——但生产记录证实,第一步已于1901年在维也纳迈出.

参考资料