关于电动汽车这里有你所不知道的“光辉岁月”

发表于 2015-12-27 04:47

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卡尔-奔驰在1886年发明了汽车，而在那之前的几十年，电动车就已经诞生了。关于电动汽车，它的第一个故事起源于1830年……

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19世纪30年代美国南北战争时期，有一名苏格兰人，同时也是北方军陆军少将Robert Anderson，它的“坐骑”就是一辆由电驱动的汽车。它采用的电池叫伽伐尼电池——铜为正极，锌为负极，土豆汁或西红柿汁为电解质溶液。当然，这款简陋的电池也无法进行充电。在当时，这样一辆车足以吓尿任何敌军——因为它不用马拉就能自己前进！1837年，另一名叫Robert Davidson的苏格兰人造出了一辆电动机车（或者叫火车头），并在1841年推出改进版本，能够拖曳6吨重的物体以4英里/时的速度行驶1.5英里。在当时，这样的性能已经非常出众，要比那些采用蒸汽发动机的火车头高效得多，后者需要工人不断地加煤。因此，那些铁路工人似乎感觉到自己的工作即将不保，便偷偷地将Robert Davidson的电动火车头给砸了。

1890年，又是一个苏格兰出生的人，名为William Morrison的化学家，造出了一辆前轮驱动，拥有4马力的电动车，它最高时速可以达到20英里/时。电池组共由24个电池单元组成，续航里程为50英里。他的这款电动车在1893年的芝加哥世博会上引起了轰动。相比车，Morrison对电池更感兴趣，但他的此次创举为后来者激发了不少灵感。
1894年，费城人Pedro Salom和Henry G. Morris申请了一项电动汽车专利。他们创造了一辆名为Electrobat（下图左）的电动车，采用了充气式轮胎以及更轻的材料；后轴装配了两个1.1千瓦的电机，从而使这辆车最高时速达到20英里/时，续航里程25英里。这辆车甚至在1896年的一场“汽油车VS电动车”的5公里竞赛中获得了胜利。

俩人此后还共同创建了一家电动汽车公司，并生产了一批汉瑟姆出租车（上图右上），用于纽约的交通出租服务。还将生产技术卖给了一家名在新泽西州名为Electric Vehicle Company（EVC）的公司。到了20世纪初，这个小团队已经拥有了600辆规模的电动出租车队，并建立了自己的换电服务站。
这家公司很成功，但是发展的脚步似乎太快了。公司的投资者们在未来的战略中发生了意见冲突，也最终导致了这家电动出租车公司在1907年倒闭。而这家EVC公司的电池供应商就是今天的埃克塞德（Exide）公司。而它的生产合作商Pope公司将这项技术用于生产另一款车型——Colunbia（上图右下）。当这款电动汽车生产到第1000辆时，后来的底特律汽车巨头的创始人兰塞姆·奥茨和亨利·福特都尚未如此成功。
在早期的赛车运动中，电动车曾占有很大的疆域。1899年，比利时人Camille Jenatzy与他的工程团队造出了第一款突破100公里时速的电动车，它依靠的是两个最大功率为25千瓦的电机，就是图中的这辆像鱼雷似的车。它的车身由轻量化的铝钨合金制成，并采用了米其林轮胎。

19世纪末到20世纪初的这段时期，全世界的汽车发明如雨后春笋般层出不穷。当时的汽车市场很小，因为他们对于富人来说也是一比不小的开支。而当时，蒸汽动力汽车仍然是汽车的主流动力，紧接着是电动车，而如今具有统治地位的汽油车在当时是最不受人待见的。在这个时期，诞生了许多著名的品牌，至今仍为人所熟知。

在兰塞姆·奥茨生产出奥兹莫比牌汽车之前，他曾造过一款电动车，后来由于其在底特律的工厂起火，唯一仅存的一辆现在在密歇根兰辛市的一家博物馆里摆放着（上图右下）。从此以后，兰塞姆·奥茨再也没有造过电动车。而当他的公司，奥兹汽车公司更名为“通用汽车”将近一个世纪后，这家公司才开始再次涉猎电动汽车领域。
另一辆昙花一现的老古董电动车是Egger-Lohner C.2 Phaeton，这是由保时捷家族的老祖宗——费迪南德·保时捷先生在23岁时发明的。这款车的电驱系统重286磅，可提供5马力的动力，最高时速22英里。虽然从参数上来看，这款车还不如1893年Morris的那辆Electrobat电动车，但它却在1899年的柏林车展上赢得了25英里竞赛。
当时的美国豪华车品牌斯蒂贝克（Studebaker）也是在这个时期“冒头”的。这家公司在19世纪还在造马车，但到了20世纪初，却摇身一变成了一家电动汽车制造商。上图左是1902年，托马斯·爱迪生坐在自己的斯蒂贝克电动车上的照片。爱迪生和亨利·福特曾共同研究过一段时间电动车，然而他们最终发现，电池的能量密度不够高，还是汽油机更适合用来长途移动。

1901年9月6日，第25任美国总统威廉·麦金莱在美国纽约州布法罗泛美博览会的音乐圣殿被枪击，而当时运送他去医院的车是一辆电动救护车。
1923年，一款最高时速达到25英里/时，续航里程80英里的产品面世，它由底特律电动汽车公司制造（Detroit Electric）。虽然当时内燃机汽车的技术已经开始成熟，电动汽车仍然占有一定的市场份额。而当时电动车的使用者大多为女性，因为电动车的操控比需要手摇曲柄的内燃机车方便太多了。
然而，福特T型车的诞生了。1908年，第一款T型车的售价为850美元，而大部分电动车的售价是它的两倍。而在1923年，T型车的售价已经不到300美元，此时的电动车价格约为它的10倍。Detroit Electric公司后来发布的新款电池组售价就超过600美元。即便这样，仍有不少名媛——亨利·福特的夫人，喜欢花费高价购买电动汽车。

讽刺的是，最终击败电动车的，确是一台电机。代顿工程（Dayton Engineering）的一名名为Charles Kettering的工程师开发出了电子启动器（首次用于凯迪拉克1912车型），免去了内燃机车需要手摇曲柄的麻烦。自此以后，电动汽车与内燃机车的天枰开始向反方向倾斜。
二战时期，汽油机在技术上已经完全胜过了电动车，许多电动汽车制造商要么也转型为内燃机车制造商，要么就倒闭了。不过，那时的电动车仍能满足一些特定的需求，例如在市区的短途移动。英国直到20世纪80年代还保留了一支电动牛奶车队（milk floats）为居民送牛奶。

二战之后，日本汽油价格很高，当时一家叫Tama（日产/达特桑的前身）的公司造出一辆最高时速20英里/时，续航40英里的电动车，采用的是铅酸电池。这个技术水平相当于美国50年前的水平。
虽然电动车已占下风，但人们对于它的兴趣从未磨灭。一家名为Henney的车身设计公司在1953年收购了Eureka Williams后，又成为了National Union Electric公司下的一个事业部，其中包括艾默生无线电（Emerson radio）和埃克塞德电池（Exide batteries）业务。将一家车身设计公司和一家电池公司放在同一屋檐下，它们必然会造出电动汽车来。

1959年，它们的第一个合作的产物诞生——一辆最高时速40英里/时，续航40英里的电动车。1960年，车速与续航里程分别提高到了60英里/时与60英里。后来他们还从雷诺购买工具和零部件用于制造车身，虽然质量优良，但是成本也高。最后，由于没有一个好的分销渠道，其产品售价一直不具备竞争力，结果自不必多说。

20世纪60年代，通用汽车开始秘密研发电动汽车，上图中的Electrovair II就是产物之一，这是基于雪佛兰Corvair打造的电动原型车。这家公司采用了银锌电池可以为最大功率115马力的交流感应电机提供532伏的电压。这与1964款雪佛兰Corvair的水平对置6缸发动机功率相近，但是沉重的电池组使这辆车比标准版Corvair重800磅。最终表现出来的结果就是最高时速可达到80英里/时，续航里程为40-60英里。而最终这款车没有推向市场的原因在于，银-锌电池组仅能承受100次充放电循环，但成本却高达16万美元——是1966年的16万美元。
1965年，美国政治家Ralph Nader向参议院委员会投诉，他认为通用电气公司（GE）完全有能力造出续航超过200英里，时速超过80英里/时的电池组，但这家公司似乎与石油行业有所“勾结”，故意不发布电池技术。
事实证明，通用电气并没有那么强。1968年，通用电气展示的Delta电动试验车仅能达到55英里/时的最高时速，续航也仅有40英里，其采用的是镍铁电池。同年，福特展示了一辆采用成本更高的镍镉电池的试验车，而数据仅比Delta好看了一点点而已。

此后，业界几乎达成了共识——电池技术的突破太难了，需要考虑成本、充放电循环、容量、耐久性、耐腐蚀性、续航里程以及极端条件下的性能等等。
虽然在地球上难以生存，但不代表电动车会灭绝。为了完成载人登月计划，美国宇航局NASA与波音公司签署协议，后者需要造出一辆能在月球上行驶的车。在没有空气的太空中，电是唯一可以使用的动力。通用汽车旗下的Delco事业部是这辆月球车（Lunar Roving Vehicle）驱动控制系统和电机的承包商。车辆车拥有4个直流电机，分别装在每个车轮上，每个拥有0.25马力。

当时NASA共花费了3800万美元造了4辆这样的电动月球车，这一开销超过了原计划的1倍。月球车在月球上的理论最高时速是8英里/时，在阿波罗15号任务中，月球车总共在3小时内行驶了17英里。
风水轮流转，1973年石油输出国组织OPEC加强石油禁运，使得原油价格隔夜就翻了一番，电动汽车似乎重见天日。一家名为Sebring Vanguard的电动汽车制造商开始露头，图左中的Citicar就是该公司的产品，其采用了通用电气公司的2.5马力直流电机以及铅酸电池，最高时速仅为25英里/时。在随后的几个版本中，数据得以改善。到1977年，这家制造商累计生产了2300辆Citicar。随后，便被创始人Robert G. Beaumont 卖给了Commuter Vehicles公司，后者将Citicar改名为Commuta-Car（下图右上），并小幅改善了车辆的安全性。

后来，这家公司与政府签订了协议，Commuta-Car成为了政府邮递专用车，配备了12马力的电机、3速变速箱和72伏的电池组。当时，Sebring Vanguard与Commuter Vehicles公司共生产了4444辆电动车，成为了二战结束以来美国最大的电动车制造商。
1977年，通用汽车内部一些经济学家预测，1980年之前油价可能会大幅上升至2.5美元/加仑（相当于现在的8美元/加仑），致使通用汽车再次尝试电动车。其在雪佛兰雪维特（Chevette）车型基础上改装，并命名为Electrovette。该车采用了当时最新研发的镍锌电池，安装在后座处。以30英里/时的速度该车可续航50英里。

而到了1979年，即便第二轮原油危机袭来，油价也并没有如专家所预测的那样上升。结果，Electrovette计划搁浅。
1996年，加州立法规定汽车制造商要在当地卖车必须有一部分的零排放汽车，也就是电动车。而在其他车企，纷纷在其燃油车基础上改造成电动车时，原本已有类似经验的通用汽车却没有走这条“捷径”，却转而开发了一款全新的电动汽车——GM EV 1。

这款车采用了通用汽车最新的技术，包括各种合金材料，感应充电系统，高效的交流电机，以及可以将直流电和交流电互相转换的逆变器。
然而除了真正的拥趸，普通人仍对这款电动车没有什么拥有欲。其最终被用于在洛杉矶、图森、凤凰城区域作租赁用途。
1992年Alan Cocconi成立了AC Propulsion公司，这家公司为上述EV1提供了一些关于电动系统的技术支持。这家公司在1997年发布了当时全世界最快的电动跑车tzero。其采用江森自控供应的铅酸电池，实现了150千瓦的功率。

后来随着锂电池在消费电子中兴起后，它在电动车中也得以应用。后来的特斯拉联合创始人Martin Eberhard就将锂电池用于tzero中，实现了3.7秒的百公里加速。
但当时，Alan Cocconi以及Martin Eberhard的合伙人Tom Gage反对将这款电动超跑量产。于是在2003年，Martin Eberhard就与Marc Tarpenning共同开创了一家公司——特斯拉汽车。他们与硅谷的风投们阐述着自己的想法（当然，两人的想法并不完全一致，这也导致了后来的法律诉讼）。其中一名投资人就是现在的特斯拉CEO伊隆-马斯克，他以630万美元的投资成为了这家公司的董事长。

特斯拉在2008年量产了首款电动跑车Roadster，第一代Roadster它可以被看作是tzero与一些路特斯Elise组件的结合体。2011年发布的Roadster2.5（如上图）则是由特斯拉自行开发的传动技术。
类似奔驰Smart Fortwo电动版这样的车型仍然是当今绝大多数车企所理解的电动车——将已经开发过的一辆燃油车改造成电动版。

日产是少数为电动汽车特地开发一个平台的车企。日产聆风2011年刚诞生时采用24千瓦时锂电池组，而其2016款车型的电池组容量达到了30千瓦时，体积却没变。这款电动车如今在世界各地均有出售，可满足高速、城市道路等各种路况。它是目前位置全世界销量最好的电动车。2015年12月为止，这款车已经累计售出了近20万辆。

2012年，特斯拉Model S诞生，采用了70-90千瓦时三种规格的电池组。这款车当今电动车界的“光环车”虽然起售价为71200美元，但是似乎每月的销量都几乎超过了“冠军”日产聆风。

原文来自：Car and Driver
编译：周纯粼

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