在很多人的认知里,汽车的发展是从蒸汽机车到内燃机车再到现在的电动车;但也许很少有人会知道,电动车的历史已经有一百多年了,比常见的内燃机车还要早。那么今天,我们就来看看电动汽车的发展历史。
1828年,DC汽车之父杰德利克。匈牙利工程师尼奥斯在实验室里完成了第一台电传装置。他发明的换向器,解决了以前电机不能连续转动的技术难题,他把这项发明命名为“电磁自转器”。
(叶德利·安诺斯)
但真正实现能跑的纯电车是由美国发明家托马斯布尔;托马斯·达文波特于1834年设计制造,1837年获得美国汽车工业第一项专利。这款车的亮点是由DC电机驱动的电动汽车,但缺点是只能短距离行驶,最高时速6 km/h
(托马斯布尔;达文波特)
从1832年到1838年,苏格兰人罗伯特·安德森·罗伯特·安德森发明了电力驱动的马车。马车的启动模式是通过马匹的奔跑来发电,所以它是一种由不能充电的原电池驱动的车辆。
1859年,加斯顿的普兰特发明了可充电铅酸电池。但直到1881年,法国工程师古斯塔夫·特鲁夫(Gustave Trouve)才造出一辆由铅酸电池驱动的纯电动汽车。整车及驾驶员重量约106kg,速度15km/h,续航里程16km。这种进步可能是时代的一大进步,但铅酸蓄电池驱动的纯电动汽车在当时还无法与马车抗衡。
1885年,德国人卡尔·本茨发明了世界上第一辆内燃机驱动的汽车,并于1886年1月29日申请并获得了发明专利。该车的亮点在于其后置内燃机,为卧式四冲程发动机,排量为954cc。其最大马力0.75 kW,最大扭矩400 Nm,最高时速16 km/h。
(梅赛德斯-奔驰专利汽车-Wagen)
本茨夫人带着她的两个孩子开着奔驰专利摩托回家,这个“怪物”发出的噪音也引起了周围的围观。(因为当时的汽车主要是马车)
电动汽车的高速发展期是1900年到1920年,可以说是早期纯电动汽车的高速发展期。仅1900年,在欧美售出的4200辆汽车中,40%是蒸汽机车,38%是电动车,剩下的22%是燃油车。因为在早期的汽车消费市场,电动车比内燃机驱动的汽车更有优势:无异味、无震动、无噪音、无换挡、价格低廉,内燃机在当时的市场占有率并不高。
(1912年,一名女子演示用手动充电装置给哥伦比亚马克68维多利亚电动车充电)
好景不长,汽车的发展也促进了高速公路的建设。人们对汽车能开到更远地方的期望越来越高,电动车续航里程成了自己的软肋。随着德州石油的发展和内燃机技术的提高,电动车的市场份额逐渐被内燃机驱动的汽车所贪婪。1920年后,电动车慢慢从大众视野中消失,少数城市很少有电车和无轨电车以及数量有限的电瓶车。
电动汽车发展的停滞期是1920年到1990年的电动汽车停滞期,但是1970年到1990年的三次石油危机让很多国家重新开始关注电动汽车。加州在70年代曾试图用零排放法掀起电动车应用高潮,后被小布什为首的石油大亨利益集团打压,美国的电动车发展也停止了。
(纪录片《谁毁了电动车》中EV1电动车的葬礼)
值得关注的是,如今的汽车大国日本,在二战后从未停止过对电动汽车的研究,不仅仅是因为石油危机,更是因为日本是一个能源资源贫乏的国家,迫切需要发展新能源也被迫无所作为。上世纪70年代,日本甚至制定了电动车计划,即十年内量产20万辆电动车。但由于镍镉电池等技术未能突破,加上日本人认为纯电动汽车所需的电力来自煤炭和石油,无法减少对环境的污染,日本电动汽车计划失败。
电动车发展的恢复期1990年以后,由于环境污染和当时很多人炒作石油资源枯竭轮(实际上由于石油开发技术越来越先进,越来越多的石油资源被发现),各国开始重视电动车的发展。但由于电池技术的滞后,汽车厂商迫于市场的压力开始研发混合动力汽车,以克服电池技术无法突破、续航里程短的问题。为什么日本现在的混合动力汽车技术这么成熟?
21世纪初,电池技术开始有所突破,各国开始大规模发展电动汽车。2003年,比亚迪已经成长为全球第二大充电电池制造商。王传福认为,电池行业的发展很容易达到一个高峰,需要很长时间才能突破,所以他选择了半导体和汽车行业的汽车。比亚迪现在的成绩,是经过20多年的沉淀才能达到的。
(王传福)
同年,马丁·埃伯哈德和马克·塔彭宁创立了特斯拉汽车公司。但由于特斯拉的两位创始人都没有独立研发和生产电池的能力,所以不得不选择能量密度高、成本低的18650圆柱形电池。然而,每辆配备这种电池的特斯拉跑车将损失1万美元。
(马丁(左)和马克)
2004年,直到第四灵魂人物埃隆·里夫·马斯克(Elon Reeve Musk)上任CEO,特斯拉的发展才逐渐稳定下来。即使在2008年金融危机之后,它也凭借Model S取得了巨大的成功,后来通过更高效、更快速的21700锂电池降低了产品的定价区间,推出了广受欢迎的Model 3,奠定了特斯拉全球电动车的标杆地位。
(马斯克2004年)
“三分天下”的新能源汽车发展格局,现在可以称之为新能源汽车市场。首先是以日本为首的传统汽车强国。然而,日本汽车制造业的优势在于其混合动力技术。严格意义上来说,混合动力并不是新能源。由于历史原因,日本的新能源发展势头并不强劲。
然后,以欧美为主。与成熟国家相比,2021年欧洲电动汽车市场份额超过10%,已经超过美国。而且欧美经济基础雄厚,技术成熟,短时间内很难撼动其在新能源汽车行业的领先地位。
最后,中国是新能源技术高速发展的新兴国家。虽然中国已经连续七年汽车产销量世界第一,但要知道这只是在国家政策的大力补贴下。而且我国新能源汽车产业在一些关键技术、支撑和保障能力上还存在不足,还在学习和进步。
新能源汽车未来发展趋势我们都知道混合动力技术只是暂时的过渡技术。未来新能源汽车的发展会逐渐走向纯电动汽车,然后可能是醇电汽车、氢能源汽车等更加环保高效的汽车。
目前电动车最大的阻力在于它的动力源——电池。现在最主流的技术还是锂电池,但是它的单位质量能量密度,很难在短时间内解决问题。而且相比传统车辆的加油速度,几个小时的充电时间也不方便人们使用。所以电动汽车真正普及可能还需要十年甚至更长的时间。
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