Woods Dual Power: 首款量产混合动力尝试为何失败?

世界上第一款量产混合动力汽车,由于2,650美元的标价相当于两辆别克车的价格,在廉价汽油时代未能找到买家.
世界上第一款量产混合动力汽车,由于2,650美元的标价相当于两辆别克车的价格,在廉价汽油时代未能找到买家.

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Woods Dual Power是芝加哥Woods Motor Vehicle公司于1916年发布并生产至1918年的全球首款量产混合动力汽车,它将汽油发动机与电动机结合在同一套传动系统中.这款车在24 km/h以下可完全纯电行驶,超过该速度则切换至汽油模式,但在商业上以失败告终:其2,650美元的售价相当于两辆Buick的价格,在廉价汽油的时代无法说服任何人.这款填补了Lohner-Porsche与Toyota Prius之间空白的车型,是混合动力历史失落岁月中最具体的见证.

亮点

  • 1916–1918: Woods Dual Power的生产年份;公司于1918年从历史上消失.
  • 14 hp Continental 汽油发动机 + 6 hp General Electric 直流电动机-发电机.
  • 24 km/h 以下纯电行驶,超过此速度 56 km/h以内可使用汽油.
  • 2,650美元: 1916年的售价——按当时币值相当于两辆Buick.
  • 存世车辆:分别收藏于Petersen博物馆和The Henry Ford博物馆;唯一一辆仍可运行的车辆在荷兰的Louwman博物馆.

芝加哥的电动汽车公司为何转向混合动力?

Woods Motor Vehicle Company由Clinton Edgar Woods于1899年9月28日在芝加哥创立.公司以1,000万美元的资本注册,总部位于Motor Row的1130 South Wabash Avenue,是一栋建于1891年的建筑.近二十年间,Woods一直是一个只生产电动汽车的品牌;其创始人对此领域极为精通,1900年还撰写了最早一批关于电动汽车的著作之一.

到了1910年代,局势已发生变化.电动汽车销量下滑,面对Ford装配线的效率优势,Woods的商业模式被迫转入守势.公司的应对之策是同时销售两个世界:一款将电动汽车的使用便利性与汽油车的续航里程相结合的车型.从这个意义上说,Dual Power与其说是工程理想,不如说是一种商业生存策略——目的并非节省燃油;那个年代汽油便宜,也没有人会考虑排放问题.

关于生产年份,历史记载略有出入:一些资料称该车于1915年生产,另一些则将发布时间定在1916年、持续生产定在1917–1918年.可以确定的是,该车型短暂的生命周期于1918年随着车辆和公司的终结而画上句号.考虑到那个时代的记录习惯,这种模糊并不令人意外;但有一点很明确:如今我们手中至少有两件博物馆藏品和一辆可以运行的复制品.

Dual Power的传动系统:磁力离合器混合动力系统

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

要从工程角度理解这套系统,只需看两个核心部件:Continental生产的 4缸、69 CID (约1,125 cc)汽油发动机,以及General Electric生产的 6 hp 功率的直流电动发电机.对于习惯了当今混合动力汽车100马力一体化启动发电机的读者来说,6马力初看之下似乎很可笑;但不要忘记,这套功率是为了让车辆在市区速度下独立行驶而设计的,与当时电动汽车所用电机属于同一级别.

两台机器通过磁性离合器结合在一起.这个离合器可以将来自汽油发动机曲轴的动力通过电动机电枢轴传递到车轮;车辆完全没有变速箱.该系统基于Roland Fend编号为1.303.870的美国专利.这里有必要做一个虽小但重要的历史更正:Dual Power使用Entz变速箱这一流行说法并不正确;其架构源自Fend专利.

能量的来源是, 48伏 铅酸电池组 - 各资料对电池单元数量和电池在底盘上的位置(后底盘还是座椅下方)说法不一;也有记载给出电动机功率高达20马力等更高数值,这些差异很可能源于不同的测量定义.轴距为 110英寸;1918年轴距延长至124英寸,汽油发动机排量扩大到95 CID - 也就是说Woods在最后一年仍未停止改进这款车.

双模式运行逻辑

其工作原理惊人地现代: 24 km/s (15 mph) 以下的所有速度以及倒车时,车辆仅靠电动机行驶.超过这个速度后汽油发动机介入,车辆 56 km/s (35 mph)最高可达到这一速度.行驶过程中可以进行再生制动,或者让汽油发动机作为发电机运转为电池充电;在汽油模式下,当励磁绕组被分流时,电动机就变成了发电机.串联混动逻辑的全部要素 - 电动起步、行驶中充电、能量回收 - 在整整80年前就已存在于此.

就当时而言,控制系统也相当先进:转向柱上有两根操纵杆,供驾驶者切换模式.易于使用是主要卖点,营销活动主要面向女性买家.消除当时电动汽车最大的实际困扰 - 手摇曲柄启动 - 正是针对这一目标群体而设计的.

电动启动的缺失及其他致命缺陷

讽刺的巅峰就在这里:这款面向女性买家销售、号称没有摇曲柄烦恼的汽车,在最初的生产版本中,汽油发动机竟没有电动启动装置.散热器下方固定着一根启动摇柄.到生产末期,工程师们找到了一个优雅的解决方案 - 彻底取消了摇柄;电动机将车辆加速到15 mph,然后通过磁性离合器自动带动汽油发动机旋转启动.1916年的销售目录将电动启动作为最重要特性大加赞赏.然而这一方案来得太晚了.

商业失败的原因实际上就是一份简明扼要的清单:

  • 价格: 1916年售价2,650美元——相当于两辆别克的价格.1918年涨至2,950美元,但并未提振销量.
  • 竞争对手: Model T的简洁设计与福特的生产效率.对于花钱购买一辆极致简单汽车的客户来说,混合动力传动系统想必显得过于复杂.
  • 时代背景: 汽油廉价,排放无人过问,续航焦虑尚未诞生的市场.节油的承诺不在任何人的需求清单上.
  • 时机: 缺少电动启动装置,从第一天起就削弱了向目标客户群作出的承诺.

Woods Motor Vehicle公司在Dual Power上市仅两年后的1918年便宣告破产. 这是该公司留在商界的最后一次尝试,而这次尝试也将公司一同拖入了深渊.

混合动力历史中"迷失的80年"真的迷失了吗?

混合动力汽车的流行叙事通常建立在两个节点之间:费迪南德·保时捷1900至1901年间在维也纳Lohner Carriage Works开发的轮毂电机驱动的Semper Vivus及其混合动力版本;以及1997年在日本上市、2000车型年登陆美国市场的丰田Prius.中间的近一个世纪,在大多数叙述中犹如一页空白——仿佛丰田1968年开始最初的混合动力研发时,这一领域几乎空无一人.

Dual Power是填补这一空白的最具体例证之一,因为它不是原型车,而是按订单销售的产品.Lohner-Porsche始终未能超越昂贵且续航有限的精美玩物的范畴;而Prius则在一个世纪后,伴随着成熟的电池与电力电子技术登场.1916年的Woods Dual Power表明,混合动力的理念并未消亡,只是它的市场尚未诞生.想法是对的,日历错了.

后来怎样,现存何处?

目前已知存世的样品陈列于洛杉矶的Petersen Automotive Museum和密歇根州迪尔伯恩的The Henry Ford.Henry Ford馆藏的车辆保持原始状态,未经修复,行驶里程仅为11,085英里——是这辆车使用之少的无声见证.据记载唯一一辆可行驶的样品,是荷兰Louwman Museum中经修复后仍能运行的1917年Type 44 Roadster.给爱好者提个醒:同规格的一辆roadster于2025年7月30日在拍卖会上以5,000英镑成交;历史混动车的市场价值,与它们的故事相比依然低调.

而在芝加哥方面,实体遗产也在消逝:Woods位于南Wabash大道1130号的历史建筑于2024年秋季开始拆除.一个世纪前,市中心南部曾有一家销售混合动力汽车的车行,如今只有档案记录还记得那个地方.

Woods Dual Power对今天的混合动力工程师意味着什么?

从机械工程师的角度来看, Dual Power 的罪过不在于技术缺陷, 而在于错误的营销和生不逢时.该系统已经具备了当今并联/串联混合动力讨论的所有要素 - 电动起步, 电机-发电机双联, 再生制动, 无变速箱传动.所欠缺的是电池的能量密度, 电力电子技术的成熟度, 以及最重要的一点: 燃油价格没有施加任何迫使工程突破的压力.

对于想深入了解的读者, Ernest Wakefield 1998年出版的电动汽车史著作至今仍可在这一时期的一手文献中查阅到.Dual Power 的真正教训是: 当正确的工程在市场尚未准备好时到来, 它只会成为历史上的一条脚注 - 并且整整等待了80年.

参考资料