電動汽車的歷史比您想象的要長得多。在本文中,我們將全面探討EV的發展。 本次熱鬧之前,電動汽車已經有過兩次浪潮,但并沒能顛覆傳統燃油汽車。 英文作者:克里斯托弗·麥克法登;產業前沿編譯 要了解電動汽車的歷史,將其與總體上私人汽車的發展聯系起來很有用。 在20世紀前夕,主要的運輸方式仍然是騎馬。但是隨著人們收入的增加和可用技術的發展,一些人開始嘗試新型的運輸方式。 在這一點上,汽油,蒸汽和電力都可以使用,每種都在爭奪市場主導地位。 蒸汽技術在這個時候已經很成熟,并且被公眾普遍理解和信任。畢竟,它證明了為工廠,礦山,火車和輪船提供動力的價值–用蒸汽發動機建造較小型的運輸裝置似乎只是自然而然的進步。 從1700年代后期開始確實存在一些自行式車輛(尤其是尼古拉斯·約瑟夫·庫諾特的蒸汽三輪車),但直到1800年代末,才真正為這種角色開發了這項技術。庫格諾(Cugnot)的蒸汽驅動的 Dampfwagen被廣泛認為是世界上第一輛汽車。 Cugnots Dampfwagen,約1769年, 來源:FA Brockhaus / Wikimedia Commons 但是有一個問題-蒸汽機需要很長的預熱時間,通常接近一個小時。 它們的行程也很有限,需要不斷“喂水”。 電動汽車如何工作? 電動汽車(簡稱EV)通過使用電動機代替汽油機等內燃機來工作。在大多數情況下,電動汽車使用大型牽引電池組為電動機供電。該電池組可通過插入用戶家中專門設計的充電站或插座中進行充電。 當電動汽車依靠電力運行時,它們沒有排氣,并且不包含汽油動力汽車所需的零件,例如燃油泵,燃油管,化油器和油箱。 通常,電動汽車由一系列基本組件組成。這些包括但不限于以下內容: 1、電池(全電動輔助電池): 在大多數電動汽車中,輔助電池為啟動和為時鐘等車輛配件供電提供電力。請勿與主牽引電池組混淆。 2、充電端口: 電池中存儲的能量無法永遠持續使用,需要不時充電。這是充電端口起作用的地方。允許將EV連接到外部電源。 資料來源:美國能源部 3、DC / DC轉換器:通常,牽引電池組的電壓將高于汽車中的許多其他組件。為了安全使用,該設備將高壓直流電轉換為低壓直流電。 4、電動牽引電機:由于預計電動汽車實際上會在某個點移動,因此需要一種方法將電能轉換為旋轉力來移動車輪。這是牽引電動機的發源地。有些車輛的車輪也具有能量再生功能,也可以彌補部分損失的能量。 5、車載充電器:由于外部來源的電能通常為交流電,因此該設備將其轉換為直流電,以便為電池充電。它還可用于在對電池組充電時監視電池特性,例如電壓,電流,溫度和充電狀態。 6、電力電子控制器:該設備主動管理輸送到電池的電能流,并控制牽引電機的速度(更不用說它產生的扭矩了)。 7、熱冷卻系統: 該系統維持發動機,電動機,電力電子設備和其他組件的適當工作溫度范圍。 8、牽引電池組: 這是電動汽車的“燃料箱”,是用于驅動汽車中大多數其他組件的所有電力的來源。 9、電氣傳動:此設備從牽引電動機傳遞機械動力,以驅動EV車輪。 奧托,柴油,奔馳和福特參與其中 今天仍然流行的四沖程發動機由尼古拉斯·奧托(Nikolaus Otto)在1862年開發,柴油發動機由魯道夫·迪塞爾(Rudolf Diesel)在1893年開發。 不久之后,卡爾·本茨( Karl Benz)于1886年研發出了革命性的“世界上第一輛量產車” 。和福特T型車成為在20世紀初,第一“批量生產”汽車。 盡管內燃機提供了強大的功能和實用性,尤其是與蒸汽和馬力替代品相比,它們并非沒有問題。 它們并不是很容易駕駛,通常首先需要付出很大的努力來換擋和啟動發動機。這些車輛的聲音也很大,排氣煙氣也不盡如人意。 但是還有第三種選擇(如果包括動物在內則為第四種選擇)-電動汽車。這些缺乏其他替代方案的許多問題。它們安靜,相對易于操作,并且沒有任何有害排放物。 齊格弗里德·馬庫斯(Siegfried Marcus)開發了首款汽油動力汽車,來源:比汽車更聰明 早期的電動汽車是內燃機和蒸汽機的理想替代品 早期的電動汽車發現了一個利潤豐厚的市場,尤其是用于在城市周圍行駛的市場。他們的一些主要消費者包括女性,她們發現自己是城市短途旅行的理想之選。 1884年左右,英國發明家托馬斯·帕克(Thomas Parker)發明了最早的實用電動汽車之一。早期的電動車另一個著名的例子是該 Flocken Elektrowagen, 這是在德國生產在 1888年。 令人遺憾的是,城市中心以外的道路較差,使早期的電動(和蒸汽/汽油)汽車難以冒險超出城市范圍。隨著1910年代電氣化的普及,為這些早期的電動汽車充電變得非常容易,并大大提高了它們的公眾吸引力。 當時的汽車制造商開始注意到并開始嘗試電動和早期混合動力汽車。保時捷的創始人費迪南德·保時捷(Ferdinand Porsche)是一個著名的例子,他于1898年開發了自己著名的P1(這也是他有史以來的第一輛汽車)。 托馬斯·愛迪生(Thomas Edison)也將精力投向了早期的電動汽車,因為他們相信電動汽車比其他電動汽車更具優勢,并且他致力于開發性能更好的電池。亨利·福特(Henry Ford)(恰好是愛迪生(Edison)的親密朋友)在1914 年左右與他合伙開發了低成本電動汽車的選擇。 保時捷P1,資料來源:Arnaud 25 / Wikimedia Commons 具有諷刺意味的,或者也許是有意的,福特對T型汽車的開發,特別是他的批量生產過程,將敲響早期電動汽車的喪鐘。一個T型車在1912年左右的成本$ 650每人-電動的替代成本幾乎三倍,約為$ 1,750。 Flocken Elektrowagen建于1888年,來源: Henrysirhenry / Wikimedia Commons 汽油發動機的其他發展,例如查爾斯·凱特林(Charles Kettering)的電起動器(以及HJ Dowsing之前的例子,于1896年),消除了早期內燃機的主要煩惱之一-手搖曲柄。當道路系統得到改善并開始發現大量原油時,電動汽車獲得了政變。 這些因素以及其他因素,都導致了電動汽車的衰落,到1935年左右,它們幾乎全部消失了。這場戰斗似乎勝利了,或者說,未來30年內,內燃機汽車將占上風。 直到1970年代的石油危機。 誰制造了第一輛電動汽車? 像內燃機汽車一樣,沒有電動汽車的發明者。它們的出現和發展應更多地考慮為一系列發現和發明,這些發現和發明最終將“凝聚”到我們今天公認的電動汽車中。 除了發現電力之外,開發電動汽車所需的第一個前提條件是要有可靠的可充電電池。 匈牙利發明家Anyos Jedlik在1828年開發了一種早期的電動機。利用這一新發明,他還通過制造可以用他的電動機移動的模型車,開發了一種早期的“概念證明”,將電力用作交通工具。 不久之后,1834年,佛蒙特州鐵匠,托馬斯·達文波特(Thomas Davenport)制造了另一輛電動模型車,該電動車能夠在小型圓形電動軌道上行駛。 盡管令人印象深刻,但它們缺乏獨立的可充電電源,因此即使擴大規模,其作為一種交通工具的實用性也很有限。 世界需要等到1859年,那時法國物理學家加斯頓·普蘭特(Gaston Plante)開發了鉛酸電池。 另一名法國人Camille Alphonse Faure對該技術進行了進一步改進,他于1881年大大提高了電池的容量。這種發展使工業規模的電池生產成為可能。 有了可靠的可充電電源,其他發明者開始嘗試用電和運動。 電動汽車是什么時候發明的? 正如我們所看到的,電動汽車的創建更多是一系列事件,而不是特定事件。話雖如此,在上面的早期發展之后,下面的“第一批”電動汽車還是有一些競爭者,這取決于您對什么構成完整的電動汽車的想法。 在電動汽車的一個有趣的早期發展在取得1834年由 Sibrandus Stratingh教授格羅寧根,荷蘭,(和他的助手克里斯托弗·貝克爾)誰創造了一個小規模的電力車,由不可充電 原電池。 令人遺憾的是,斯特拉廷斯在1841年去世后不久就無法進一步發展自己的“汽車” 。 不久之后,1867年, 奧地利發明家弗朗茲·克拉沃格(Franz Kravogl)在巴黎的世界博覽會上展示了他的原型電動車。這是一個電動兩輪自行車,在街上行駛不是很可靠。 在1881年, 居斯塔夫·特勞弗測試沿著巴黎的街頭三輪汽車。在此之前,他開發了世界上第一臺舷外發動機,并將其用作Coventry-Rotary腳踏三輪車的驅動機構。 雖然,這并不是全電動汽車征途的一個關鍵發明。 但是直到1884年,英國發明家托馬斯·帕克(Thomas Parker)(他還使倫敦地鐵電氣化)才制造了第一臺量產電動汽車。派克使用自己專門設計的可充電大容量電池為汽車供電。 機械工程師Henry G. Morris和化學家Pedro G. Salom于1894年在賓夕法尼亞州的費城開發了第一臺成功的電動汽車The Electrobat。對于鋼輪胎來說,這是一個緩慢而沉重的矛盾,以支撐沉重的車架和大型鉛蓄電池的重量。 同樣在美國,愛荷華州得梅因市的威廉·莫里森(William Morrison)開發了一種六人座電動汽車(貨車),其時速可達23 km/h。1895年,在AL Ryker在美國推出全電動三輪車之后,消費者開始注意到這種“新型技術”。 托馬斯·帕克(Thomas Parker)的早期電動車,大約1895年,資料來源:Wikimedia Commons 各種其他的發明者和工程師還開發了一系列其他模型 在此期間,1898年12月18日,一輛電動車創造了世界速度記錄。 在這些發展之后,電動汽車技術蓬勃發展-這是該技術的“黃金時代”。結果,在整個1890年代末期和20世紀初,人們對電動汽車的興趣不斷上升。 1961年的Henney Kilowatt,來源:DRoberson / Wikimedia Commons 電動出租車開始逐漸普及,尤其是沃爾特·伯西(Walter C. Bersey)的倫敦出租車車隊,該車隊于1897年推出。 盡管它們比當時的汽油車更具優勢,但電氣基礎設施的缺乏阻礙了消費者對其的大量采用。實際上,這將標志著電動汽車的衰退,因為它們開始被內燃機汽車所取代,尤其是在發現大量石油礦藏之后。 到1910年,大多數電動汽車制造商要么倒閉,要么完全停產。在英國,這項技術一直被用于叉車、牛奶車等專業用途,高爾夫球車以及一些小眾汽車(如Henney Kilowatt)之類的專業用途上一直存在,但電動汽車通常一直處于觀望狀態,直到20世紀下半葉復興為止。 通用汽車的第一輛電動汽車 盡管通用汽車早在1960年代中期就開始試驗電動汽車及其概念車“ Electrovair”,但該汽車從未實現量產。Electrovair基于1966年的 Corvair,并使用可提供532伏特的銀鋅電池組供電。 幾十年后,通用汽車(General Motors)決定再一次“試一試”(盡管你會看到,這并非完全出于自愿)。 他們的第一款現代電動汽車、通用汽車EV1于1990年代中期開發。EV1是近代的第一部大型汽車制造商量產(和專用)的電動汽車。 這款外觀低調的汽車還具有其他一些優點。 這是通用汽車第一款從頭開始設計的電動汽車;EV1也是第一款(也是唯一一款)以通用品牌銷售的乘用車,而不是通用旗下的一個部門。 通用汽車設計和制造EV1的決定部分受到了加利福尼亞空氣資源委員會(CARB)的啟發,該委員會通過了一項授權,要求美國主要制造商如果想繼續在該州銷售其產品,則必須開發零排放車輛 。 資料來源:Mariordo / Wikimedia Commons 第一輛特斯拉汽車是什么時候制造的?(待續...) |
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