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说到电动汽车,大家总觉得是近二三十年的产物,实际上它已经存在100多年了,而且出现的比燃油车还早。燃油车的历史可以说是从奔驰早期历史开始的。奔驰创始人之一德国工程师卡尔·本茨在1879年首次试验成功一台二冲程发动机。在1885年,卡尔·本茨
说到电动汽车,大家总觉得是近二三十年的产物,实际上它已经存在100多年了,而且出现的比燃油车还早。
燃油车的历史可以说是从奔驰早期历史开始的。奔驰创始人之一德国工程师卡尔·本茨在1879年首次试验成功一台二冲程发动机。在1885年,卡尔·本茨在曼海姆制成了第一辆本茨专利机动车, 1886年的1月29日,卡尔·本茨为其机动车申请了专利。同年11月,卡尔·本茨的三轮机动车获得了德意志专利权。这就是公认的世界上第一辆现代汽车。
但是,在上述现代汽车问世之前,早已经有电驱动的电动车了。事实上,电动机出现的时间比发动机要早50多年。自1820年丹麦物理学家奥斯特发现电磁效应后,物理学关于电磁理论的应用就开始井喷式的出现了,1821年9月法拉第第一次实现了电磁运动专为机械运动,从而建立了电机的实验室模型。1831年法拉第又发明了圆盘发电机,这是能够投入使用的首个电机装置,当年亨利对法拉第圆盘发电机进行了改良,使电磁铁能够以每分钟75个周期速度运动,这也是第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动,是第一台能产生连续运动的旋转电动机。很快这种连续旋转的电机就被作为动力机构推广开来。于是就有人将电机安装到轮式车上,出现了早期的电动车。
一 电动车的萌芽阶段
关于第一辆的电动车,学术界也有一定分歧,以下几个人,都可以被称作最早的电动车的发明人,他们所发明的电动车可以说是电动车萌芽时代的代表。
1, 荷兰教授Sibrandus Stratingh/1835年
1835年,著名的荷兰通用化学、应用化学和药物化学教授Sibrandus Stratingh设计了一款小型电动车,并由助手克里斯托弗·贝克负责制造了第一款小型电力驱动车。这款电动车的能源来自不可充电的干电池。
Sibrandus Stratingh设计了一款小型电动车
其实Sibrandus Stratingh最早发明的并不是电动车,而是蒸汽动力四轮车,1834年3月25日Stratingh 和 Becker 先生乘坐他们设计的蒸汽车进行了第一次测试。
当法拉第发明了电机后,Stratingh便将电机装在了三轮车上,为电动车行业的发展做出了大胆的尝试。
2,苏格兰Robert Anderson/1838年[2]
大约1838年,Robert Anderson制造了一辆类似四轮的电动车的车,时速可以达到6km/h。不过,他也没有使用充电电池。
3,美国发明家Thomas Davenport/1842年
更具实用价值也更成功的电动车则是由美国人托马斯•达文波特1842年研制的。
据说托马斯是以为铁皮匠兼发明家,早在1837年发明家托马斯·达文波特(Thomas Davenport)就建造了换向器型直流电动机,并电机以每分钟600转的速度运转,并为电动工具机和印刷机提供动力,1942年他将电机用在了四轮车上,并且使用了不可充电电池。
4,法国Gustave Trouv,1881
法国古斯塔夫·特鲁夫Gustave Trouvé在1881年制造了第一辆可充电的电动汽车,铅酸电池可充电,直流电机.
铅酸电池科技直到1859年才被法国人发明出来,它的能量密度才刚刚适合用于批量生产的车辆。在此之后,法国人Gustave Trouvé将其用在了三轮车上,发明了可以量产的电动车。
5,William Morrison 的电动公交车/1890
1890 年,威廉·莫里森William Morrison开发了一种能够容纳六名乘客的电动汽车。莫里森的车速度不是很快,最高时速仅为 14 英里/小时。有些学者认为莫里森的电动车更像现代汽车,所有有人也将莫里森的发明认为是第一辆真正实用的电动汽车
6,英国Thomas Parker/1984
1884年,英国发明家托马斯·帕克(ThomasParker)改进并重新设计了电池,这次电池容量更大,还可以再充电。随后他就在伦敦制造了第一辆可规模化生产的电动汽车。这比1886年,卡尔·本兹发明出三轮燃油汽车还早2年。
7,美国Thomas Edison1895
1895 年,大发明家 Thomas Edison 托马斯-爱迪生和他发明的电动车 - Edison Baker。这是用一块电池驱动的四轮敞篷马车式车辆,最高时速可达 20 英里/小时(约等于 32 公里/小时)。
自从法国人发明了可充电的铅酸蓄电池后,让电车汽车商业化成为可能,为电动汽车的第一次兴起奠定了基础。
1881年,法国人Camile Alphonse Faure改进了铅酸蓄电池,使其可以大量应用于早期的电动车。
镍铁电池在1899年由瑞士发明家Waldemar Jungner发明,1901年被发明之王托马斯·爱迪生改进后用在了电动车上,并在测试中跑出340.1公里的成绩。
二 电动汽车第一个小高潮
20世纪初的几十年里电动汽车深受大家的喜爱,“干净、没有噪音和肮脏油渍” 成为电动车的优点,同时在燃油还没有体现出它的价格优势的时候,电动车几乎成了最优的选择。
许多大佬,以及大公司都纷纷地布局电动车市场。像底特律汽车公司,爱迪生公司,西门子公司都推出了量产的电动车。
上图,1920 年,一位Detroit Electric car (底特律电动车)的工作人员驾驶一台电动车行驶在位于华盛顿州Mount Rainier (芒特雷尼尔)和Seattle (西雅图)之间,意在展示该公司电动车产品的续航能力。
电动车的普及也得益于当时电气化的普及,在20世纪初,美国和欧洲很多家庭已经铺设了电线,给电动车的充电带来了一定的便利性,助推了电动车的发展。
1910年,美国俄亥俄州克利夫兰的一个车库里,一台电动车正在用 Mercury Arc Rectifier Charging Set 装置充电。
1912年,一位女士正在演示用手摇充电装置来给她的 Columbia Mark 68 Victoria 电动车充电。该车是 1906 年由 Pope Manufacturing Company 设计生产的,这套 “聪明绝顶” 的充电装置直到 1912 年才发明出来。
20世纪初期是电动车的销量巅峰期,越来越多的家庭拥有自来电,人们也纷纷购置电动车和充电设备。当时在美国城市的大街上38% 汽车是电动车。不过,随着石油能源的广泛利用和内燃机的普及,人们发现燃油车更节省时间和金钱,渐渐对电动车丧失了兴趣。
三 早期电动车衰退
1920年代开始,汽油车逐渐打败了电动车。其原因一,是因为大油田的发现,使得汽油价格骤降,汽油车变得更加经济。第二,是因为美国连接各州的公路的出现,使得人们对汽车的续航能力提出了更高的要求。第三,是因为加油的速度要比充电的速度快得多,如此等等
正如今天的电动车和汽油车的对比,电动车相对汽油车的优势除了点便宜以外,续航能力,充电速度也是当时制约电动车发展的主要原因。随着奔驰,大众,福特等汽油车企业的崛起,汽油车整车成本越来越低,加油站也遍布大街小巷,人们开始逐渐转向购买汽油车。
到 1935 年,电动汽车的时代几乎已经结束。
知道最近几年,随着各国政府对环境的重视,随着像特斯拉一样企业出现,电动车才又开始复苏。
四 电动车和汽油车世纪之争
到底是燃油汽车好,还是电动车香,这个问题并不是最近十几年才开始讨论的,两者之争已经持续了100多年。
从上文介绍我们知道在德国人Karl Benz(奔驰)1888年发明出发动机及汽车之前,在电动车早已大行其道。德国人Gottlieb Daimler(戴姆勒)和Wilhelm Maybach(迈巴赫)到了1889年才开始生产汽油车。福特就更别提了,1901年才建了他的第一个汽车厂。
电动车真的比汽车出现的要早。我们在上文中也提到电动车之所以被汽油车取代,是因为加油方便还便宜,燃油续航能力高,虽然经过了100多年的发展,这两大难题仍没有解决,但是发展新能源是人类主动的改善地球环境的举动。从这点出发,新能源车的发展动力还是比较大的。
但是仍然需要科学家和工程师们攻克电动汽车的这两大难题。
张俊东