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等了100年,“旧能源汽车”终于死者苏生 精选

已有 3944 次阅读 2019-3-25 21:45 |系统分类:科普集锦

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2019年,道路上拥挤汽车中不乏张挂绿色车牌的新能源电动车。

1900年,美国马路上汽车还很稀少,但每三辆车中就有一辆电动汽车。


2019年,有轨电车成为集运输与观光为一体的景点,吸引无数游客。

20世纪60年代,中国大连、上海等主要城市的有轨电车被大规模拆除,兴起柴油公交车。

 

如今的杭州有轨电车(上)与第一代有轨电车(下)如今的杭州有轨电车(上)与第一代有轨电车(下)


如今的电动汽车因节能、环保而大受赞赏,“新能源”的头衔让它看起来像是新鲜劲十足的玩意儿。


但其实早在100多年前,电动汽车就曾经是汽车市场上的主流。

它比燃油汽车更早出现,光辉一时,却被淘汰于历史长河里。


不料100多年后的今天,它又卷土重来,直逼燃油车的市场地位。

 

现代电动汽车在街头充电(上)与1973年西雅图街头的电动汽车在充电(下)现代电动汽车在街头充电(上)与1973年西雅图街头的电动汽车在充电(下)


1827年,一位匈牙利工程师就打造出一个电动车模。

这辆奇形怪状的电动车无论如何也不会让人联想到“汽车”,但它却是不可磨灭的功臣。


零件配备齐全的模型车已经可以在电力支持下短暂地“行驶”起来。


当时还是蒸汽机的天下,应用电池作为动力驱动虽然新奇,但顶多也只有玩具性质。

 

第一个电动车模型第一个电动车模型


1835年,荷兰格罗宁根大学的一名教授用不可充电的原电池发明了一辆小型的电动“汽车”。


“玩具”逐渐升级,三年后,这种“玩具”已经可以以6公里/小时的速度运动了。


既然可以达到比人行走更快的速度,那么不妨用它来代步?

直到1881年,法国发明家古斯塔夫发明了第一辆真正可以作为汽车使用的电动汽车。

 

第一辆实用的电动车第一辆实用的电动车


这辆汽车虽然形状也十分怪异,但起码实现了驾驶的基本需求。

因此电动汽车调动起人们的新奇与需求。


三年后,英国工程师托马斯·帕克发明了第一辆投入量产的电动车。

这种车型更加满足人体驾驶体验,也更接近现代设计雏形。

 

第一辆投入量产的电动车第一辆投入量产的电动车


当时的蒸汽机汽车已经是汽车界的龙头大佬,内燃机汽车也才刚刚兴起。

两种汽车都是以发动机驱动,唯独电动汽车依靠的是电池。


而只有电动汽车的发展势头一路上涨,深受汽车厂商和人们的喜爱。

其实原因也不难发现。

 


不像发动机嘈杂的响声,电动汽车行驶时安静稳健。

而它一开就走的操作省去了换挡的繁琐步骤,十分简便。

再加上简易的充电只需要在自家大院里就能轻松完成。


结合这些优点,电动汽车制造商把目标客户主要瞄准于上流阶层的女士们。

 

1912年底特律电气公司的电动汽车广告,海报上显眼的贵妇驾驶员形象1912年底特律电气公司的电动汽车广告,海报上显眼的贵妇驾驶员形象

开车载着姐妹去兜风开车载着姐妹去兜风


底特律电气公司是当时电动汽车销量最大的品牌。

它就特别设计精美汽车外壳,在海报广告中也凸显女性驾驶的宣传。


不过,电动汽车也并非女性的特权。

比如以电力发明著称的托马斯·爱迪生也对电动汽车十分钟爱。

他拥有形形色色的汽车,却几乎只开电动汽车。

 

爱迪生与它的电动汽车爱迪生与它的电动汽车


当然电动汽车也有十分显著的缺点。

电动汽车行驶缓慢,普遍最快也只能达到20公里/时,这一点是远落后于其他两种竞争对手的。


但是当时的城市道路还不发达,崎岖的马路本来也让车走不快。

而且人们的行驶需求不多,通常目的地的距离不会太远。

所以这些缺点在当时根本不值一提。

 


19世纪末、20世纪初,电动汽车的发展达到鼎盛。

当时美国的汽车市场基本形成了三种动力汽车几乎平分市场的局面。


1912年,美国蒸汽汽车、电动汽车和内燃机汽车分别占比40%、38%和22%。

这时的电动汽车明显在内燃机汽车之上,而且具有显著的上升趋势。

 


但是,电动汽车的盛世没有持续很久,就面临着下坡路的趋势。

工业时代里,高效率的需求逐渐越过休闲需要,成了提高生产力的大前提。


而电动汽车在这方面可就吃了大亏。

显然,电池能源效率无法与直接燃烧的石油能源效率媲美。

 


当时的电动汽车每次充满电后顶多只能行驶100公里左右,而最快的速度也只有20公里/时。

而燃油车只要把油箱设计得足够大,就能保证充足的续航里程。


烧起油来的动力也足够支撑快速行驶。

就这样,作为后起之秀兴起的内燃机逐渐占领了原本属于电动机和蒸汽机的市场。

 


1912年,美国大约有34000辆电动汽车。


此后电动汽车受到沉重的市场打击,停滞不前的发展水平无法与燃油汽车匹敌。

从20世纪20年代开始,电动汽车逐渐落败,颇有被历史淘汰的势头。


讽刺的是,100年后,复兴后的电动车也才达到同样的数量规模。

 


虽然在道路上已经几乎没有了电动汽车的容身之处。

它显然不再具有任何优势,但它也并没有完全消亡。


路面上鲜少再见电动汽车的踪影,但人们却惊奇地发现它已经登上月球。


70年代,波音公司和通用汽车公司为美国宇航局研发制造了一辆电动月球车。

这辆电动月球车登上了荒芜的月球上,在月球表面驰驱探索。

 

电动月球车电动月球车


实际上,这个时期的电池能源已经在悄然发展与崛起。

而吸引汽车制造商重新重视起电动汽车的契机,是石油燃料的劣势凸显。


当燃油汽车以迅猛之势席卷汽车市场,普及率增大的同时也出现了始料未及的问题。


20世纪70年代,以美国为主的西方世界遭遇了一次严重的石油危机。

 

石油危机导致交通瘫痪石油危机导致交通瘫痪


由于阿拉伯产油国与美国等消费国之间产生的政治矛盾,石油成了西方国家的牺牲品。


短短几个月内,汽油价格疯涨4倍。

当时大部分西方国家的加油站中,甚至出现整整一周没有燃料可以供应的危机。


而人们也意识到随着日益增多的汽车出现,石油能源本身也是不小的负担。

污染与能源稀缺,给电动汽车的重新出现铺好了优渥的土壤。

 

加油站挂出“没有燃料”的牌子加油站挂出“没有燃料”的牌子


这时候人们把注意力追溯从前,看到了曾经兴盛一时的电动汽车。

采用可再生的电能,没有污染性的尾气排出,这恰好填补了燃油汽车的缺点。


当初被淘汰的主要原因,是电池能力不足以支撑其像燃油汽车一样长时间、长距离行驶。


于是,研发的主要着力点也在于如何提高电池性能。

 


直到90年代,锂离子电池的研发才燃起了电动汽车的希望。

这种新材料的应用极大地改善了电池能源的使用效率和性能。


打破了瓶颈的电动汽车,也因此一改颓势,重新崛起。

而“新能源汽车”中的“新”,其实更多地指向技术和材料,而不是能源形式。

 

用作汽车动力的锂离子电池用作汽车动力的锂离子电池


如今新能源电动汽车的势头大好。


政府政策支持与明朗的能源前景使选择新能源汽车的人潮涌动。

道路上的绿色车牌新能源车以肉眼可见的明显增速逐渐霸占车道。


充电站也不断在建,截止到去年9月,美国和加拿大已经建成约2.2万个公共充电站。

 


这样的形势下,甚至有人声称“原油已死”,表达对电动汽车抱有极大的信心。


但即便如此,汽车界这场原油与电力对弈的决斗仍然打得火热。

一些对电动汽车有争议的声音也不绝如缕。


有人认为电动汽车不仅不配称为新能源,还动摇了其环保、能源可再生的属性。

 


几十年前曾击溃电动车的续航里程,虽然已经得到显著的改善,但人们仍不满足。


即使是快速充电,每20分钟的充电时间也只能支撑行驶约100公里。

这一步的实现耗费了几十年的研发时间与精力,可谓来之不易。


但要是与插上油管,撒泡尿的功夫就加满一箱油的燃油车相比,又逊色了许多。

 


而最致命的论证,是抨击以环保、能源可再生为卖点的新能源汽车其实并不比燃油车环保。


废气冲天的雾霾都市,繁忙的交通道路接待着有序地拥堵着的汽车。

其中最直观也最容易激起人们感慨的污染就来自于汽车尾气。


这时候出现的新能源汽车,则标榜绿色、环保而夺人眼球。

 


诚然,在道路上,新能源汽车的出现很大程度降低了人们的焦虑值。


因为不以燃烧作为动力驱动,所以汽车行驶过程中不会产生废气。

这在人们看来确实是比传统燃油汽车环保多了。


但实际上,电动汽车的污染藏在了人们看不见的地方。

 


首先是电动汽车所配备的电池材料,大多属于矿藏资源,并非可再生能源。

而如雨后春笋般不断涌现的充电桩,其传输的电能来源也是一项十分隐蔽的污染。


如今大部分的电能主要来源于火力发电,也就是通过燃烧煤炭进行发电。


于是有人认为,电动汽车的污染甚至可能比传统燃油汽车更严重。

只不过它把污染从马路上,转移到了发电厂里。

 


一场新时代的电动汽车与燃油汽车的市场争夺戏剧性地在历史舞台上重现。

在双方各执一派、炮火相当的对峙中,主导汽车能源动力的发展问题还留存悬念。


而值得肯定的是,一百多年来经过高潮、衰落,再重新发展,电动汽车产业仍生生不息。

目前的种种问题,也都在科学家的研究中不断出现解决的惊喜。

没有人敢断言未来汽车主力就不会再次落在电动汽车身上。

 


在历史长河中,科技永远存在着无限的可能。

曾经被淘汰、被埋葬的,也会有从头革新卷土来袭的一天。


旧的构想在新的现代技术包装与改善下,被重新赋予了意想不到的活力。

发展受限的落后设备先放着,等到有能解决办法的新技术出现再搬回科学的“手术台”。


这不禁让人想起暂时冷冻起来,待医学技术足够昌明再复苏的人体冷冻,不也有着异曲同工的相似吗?

 

*参考资料

Rebecca Matulka. The History of the ElectricCar[J]. Energy.gov, 2014.09.15.

GuarnieriM . Looking back to electric cars[C]// History of Electro-technologyConference. IEEE, 2013.

ScottBauer for CME Group. Electric Vehicles and the Future of Oil[J]. The Street,2019.02.15.

为新能源汽车而生的电动汽车[J]. 科普中国, 2017.12.09.

Marisa Gertz, Melinda Grenier. 171 YearsBefore Tesla: The Evolution of Electric Vehicles[J]. Bloomberg, 2019.01.05.

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