蒸汽、电动、汽油:三重竞赛
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1900年前后,汽油汽车在美国并不受青睐:市场榜首是蒸汽车,电动车位居第二,内燃机还在为第三名苦苦挣扎.然而短短几十年内,比赛的胜者便已见分晓. 在蒸汽、电力和汽油之间展开的这场技术竞赛,最终由汽油发动机胜出 - 这得益于廉价的生产、充足的燃料,以及Kettering在1912年发明的电动起动机.那么,一项落败的技术为何在一个世纪后重新登上舞台?让我们从头讲起这个故事.
重点速览
- 1900年,美国生产的汽车中只有大约四分之一是汽油车;其余大部分是蒸汽车和电动车.
- 1769/1770年: Cugnot的蒸汽汽车,历史上第一辆自行推进的陆地车辆.
- 1912年: Cadillac凭借Kettering的电动起动机,将危险的手摇曲柄送进了历史.
- 1912年价格: 汽油汽车约650美元,电动敞篷车则在1,750美元左右.
- 到1935年,电动汽车几乎从市场上完全消失.
为什么第一辆汽车用蒸汽驱动?
历史上第一辆自行推进的陆地车辆并非诞生于汽油泵,而是诞生于一个蒸汽锅炉.法国工程师 Nicolas-Joseph Cugnot于1769至1770年制造了他名为"fardier à vapeur"的蒸汽车.其目的非常实际:能够牵引重型火炮.这辆车安放在由橡木梁制成的沉重底盘上,与其说是一辆现代意义上的"汽车",不如说更像一台庞大的军用日常卡车.它是为工作而非表演而设计的——纯粹的工程思维.
在随后的一个世纪里,蒸汽汽车虽经尝试但并未普及;随着Richard Trevithick对高压蒸汽的改进,事态才变得严肃起来.蒸汽的优势显而易见:它是一种在工厂和火车上已被验证的、人们熟悉的能源.从19世纪70年代起上路行驶的蒸汽汽车也是强劲而运转平顺的机器.问题出在别处:在寒冷天气里,让车辆达到可以启动的状态有时需要 45分钟 今天你只需打开暖风再买杯咖啡——但即使买完咖啡回来,车还没准备好出发.此外,加水的需求也让续航里程始终受限.
蒸汽的黄金时代与Doble的最后一瞥
不过,也不应轻视蒸汽这条技术路线.1900年代初,据估计美国市场近40%是蒸汽车;也就是说,领先者早已分明,而且并不是汽油.像Stanley这样的品牌生产出干净、安静且快速的机器.这些车辆的发动机会像烤箱一样加热,通过水转化为蒸汽来上路.在市区及其周边,这非常实用.
这条技术路线上最耀眼(也最生不逢时)的明星是 Doble 就此落幕.Doble 兄弟制造了先进的蒸汽汽车,大幅缩短了漫长的暖车时间,深受收藏家和蒸汽迷的喜爱.但想想时机:到了 1920 年代,道路网络已经扩张,汽油变得便宜而充足,工厂已经转向大规模生产.Doble 在技术上堪称完美,但它的对手已不再是某台发动机,而是整个经济体系. 蒸汽输掉比赛,不是因为比赛本身输了,而是因为比赛的规则改变了.
电动车的早期黄金时代:安静、优雅、有格调
电动车这条故事线始于大约 1890年,爱荷华州得梅因市:William Morrison 制造的可载六名乘客、时速可达 14 英里的电动车,被认为是美国第一辆成功的电动汽车.而且电动车不只是存在——它们还很受欢迎.纽约有超过 60 辆电动出租车组成的车队在运营.Ferdinand Porsche 在 1898 年开发了 P1 电动车和世界上第一辆混合动力汽车.
电动车的优势在日常生活中非常具体:安静、无异味、不需要手摇启动,而且使用非常方便.因此它们特别向女性驾驶者销售;Baker 和 Detroit Electric 等品牌生产了优雅的高端"电动马车".连家族长辈们也站在这一边:Thomas Edison 是出了名的在日常使用中偏爱电动车,而 Clara Ford 则是宁坐电动车也不坐丈夫 Henry 公司产品的妻子.就连 Woodrow Wilson 也在使用一辆 Milburn Electric ;他的妻子 Edith 更作为 1904 年在华盛顿特区驾驶电动汽车的第一位女性载入史册.
续航也并不差:来自丹佛的 Fritchle在 1914 年生产了单次充电续航 60-100 英里的车型,Oliver Fritchle 用 29 天完成了从林肯市到纽约约 1800 英里的旅程,平均每次充电行驶 90 英里.甚至在 1914 年前后,Henry Ford 和 Thomas Edison 还曾合作开发一款廉价实用的电动汽车——遗憾的是项目没有结果.但即便在那时,桌面上仍然摆着一个认真的备选方案.
汽油机为什么以及如何赢得了这场比赛?
胜利并非源于某一项发明,而是几个条件同时到位的结果.到 1905 年,汽油汽车凭借更长的续航和便捷的加注已经超越了蒸汽和电动车.随后 1908 年 Ford Model T 登上舞台,大规模生产让汽油车变得人人都买得起.1912 年的情形是这样的:汽油车约 650 美元,而电动敞篷车则要 1750 美元 ——三倍的价格差距.电动车沉重的铅酸电池意味着续航短;乡村地区几乎没有电网;随着州际公路网络的扩张,远距离续航成了决定性因素.德克萨斯的原油让汽油便宜而充足,加油站也遍布全国.
| 评判标准 | 蒸汽 | 电动 | 汽油 |
|---|---|---|---|
| 1900 年市场地位 | 领先 | 第二 | 第三项 |
| 启动方式 | 长时间预热(寒冷天气下长达45分钟) | 用钥匙,轻松无忧 | 费力且危险的手摇曲柄 |
| 续航 | 受限于必须加水的需求 | 短小而笨重的电池 | 快速且便捷的加油 |
| 成本(1912年) | 尚无廉价生产方式 | 约1,750美元(敞篷车) | 约650美元(Model T效应) |
| 燃料基础设施 | 依赖水源 | 乡村地区没有电网 | 不断扩张的加油站网络 |
| 衰落 | 到1920年代已退居幕后 | 到1935年几乎从市场上消失 | 胜利 |
手摇曲柄到底有多危险?
汽油阵营最薄弱的环节正在这里:手动启动.要启动早期的汽油车,你需要把手正确地放在前部的曲柄摇把上,然后突然转动.这可不是一件轻松的事——发动机一旦回火(kickback),曲柄摇把就会弹回来打在你的脸上,也就是你的手上.结果就是:拇指骨折、手腕骨折、关节脱臼、膝盖受伤、背部拉伤.每天早上启动你的车就像小小的赌博,而有些日子赌输了就没有赢家.
这个故事的转折点源于一场悲剧: Byron Carter,Cartercar的创始人,因曲柄回火造成的伤害而去世.这一死亡事件点燃了对解决方案的探索,以便永远告别这个危险的摇把.而带来那个解决方案的人 Charles Kettering——他是俄亥俄州Loudonville小镇的一名工程师.起点很简单:Edward Deeds提出的为他的汽车安装启动电机的请求.Kettering和他的团队开发了一种电动启动电机;专利申请于 1911年6月15日提交.该系统与钥匙控制的自动点火装置一起于 1912年在Cadillac车型上推出,专利则于 1915年8月17日以"engine-starting device"(发动机启动装置)的名义注册.1912年的Cadillac由此作为首款配备启动电机的量产汽油汽车载入史册.
为什么这一点如此关键?因为手摇曲柄是汽油发动机最大的不正当竞争劣势.如果电动车最受欢迎的特点不是"用钥匙就能启动",汽油车可能会一直被视为"一半优势,一半风险". Kettering的启动电机赋予了汽油车用钥匙启动的便利,从而决定了这场竞赛的命运. 当曲柄摇把退出历史舞台时,电动车最大的销售卖点也随之蒸发.
这个故事今天告诉我们什么?
你知道结局:电动汽车 到1935年几乎完全从市场上消失,而汽油发动机在一个世纪里成为汽车的语言.但故事并没有就此结束.在美国,道路上的电动汽车数量从2011年到2021年间从约 22,000辆增加到超过200万辆;2021年单次充电续航中位数从68英里飙升至234英里.简而言之,竞赛的第二轮已经开始,而这一次,电动阵营不再背负手摇曲柄那样的障碍——恰恰相反.
在我看来,启示是:获胜的技术并不总是“最好的”,而是最适应条件的技术.在1900年代,这是巨大的——廉价的汽油、不断扩展的道路、批量生产以及一个启动电机,彻底改变了整个格局.今天,日益廉价的电池、不断扩展的充电网络和续航革命,正在再次挑战同样的平衡.你觉得这一轮谁会赢?我们正生活在一个有望见证一百年前错失良机的电动车复仇的世界里——而了解历史的人非常清楚这有多大的可能性.