「智能汽车Y传」-12：

第二次工业革命，始于19世纪70年代左右，主要标志是电力的广泛应用。电的发明从最初的理论认识到实践应用经历了几个世纪的发展，直到1859年法国人普兰第发明铅酸蓄电池，1866年德国人西门子发明直流发电机，1870年比利时人格拉姆发明电动机，1877年美国人爱迪生在纽约建造第一个火力发电厂为电灯提供电能服务，电力资源的神奇效用才逐渐走进人们的视野。电力开始被用于带动机器，电力工业和电器制造业迅速发展，成为补充和取代蒸汽动力的新能源，人类从此跨入了“电气时代”。

电力的广泛应用使人类进入了电气时代

电动汽车初次亮相出手不凡

1859年，法国物理学家加斯东•普兰特 (Gaston Planté)发明了由铅阳极和浸入硫酸中的二氧化铅阴极组成的铅酸电池。这是有史以来第一块可以通过反向电流充电的电池。从此人们可以像保存木材、粮食一样把电保存起来，以备不时之需。这无疑是自人类发现电之后，最为伟大的发明之一。1866年，德国发明家西门子发明了自激式直流发电机，为铅酸蓄电池提供了稳定可靠的电源。这两项发明为电动汽车的诞生奠定了必要的物质基础。

普兰特发明的铅酸蓄电池

1873年，英国人罗伯特•戴维森（Robert Davidsson）制造了世界上最早的可供实用的电动汽车，但他使用的是铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次性电池。这辆车也被认为是最早的电动汽车，比德国人戴姆勒（Gottlieb Daimler）和奔驰(Karl Benz)发明的内燃机汽车还早了十多年。

1880年，法国人古斯塔夫•特鲁夫（Gustave Trouvé）提高了西门子开发的小型电动机的效率，并将6节最新的铅酸蓄电池安装在英国James Starley三轮车上，从而发明了世界上第一辆可反复充电的电动汽车。三年之后，英国工程师托马斯·帕克（Thomas Parker）成功制造了世界上第一辆可以量产的电动汽车。

特鲁夫发明的第一辆电动汽车

随着电池和电机技术的进步，以及电力的普及，电动汽车在1890年代后期开始进入了黄金时期。1896年，哈特福德电灯公司（Hartford Electric light）提议建设充电基础设施，让人们可以从通用车辆公司（通用电气的子公司，与通用汽车无关）购买不含电池的电动汽车，哈特福德则为人们提供更换电池的服务。这项服务从1910 年一直持续到1924 年，期间共帮助车主们行驶了近1000万公里的路程。哈特福德比现代换电服务模式倡导者——以色列Better Place 公司早了将近100 年的时间。1897 年，全新的电动出租车出现在了纽约街头，这标志着电动汽车商用化进程开启。1898年，Jeantaud公司制造的电动汽车Duc（公爵），在一天内分别以63和93公里的时速两次打破陆地速度记录。打破Duc速度记录的，仍然是一辆名为“永无止境”的电动汽车，它由比利时人Camille Jenatzy制造的，在1899年创下了106公里/时的记录。

Brougham

早期的电动汽车得到了大发明家托马斯·爱迪生的鼎力支持。他相信电动汽车比蒸汽汽车和内燃机汽车更优越，并努力开发性能更好的电池。爱迪生还与内燃机汽车巨头——亨利·福特合作，一起探索降低电动汽车成本的办法。亨利福特的妻子开的也是一辆底特律电气公司生产的电动汽车。这辆名为Brougham的电动汽车车目前仍然珍藏在福特博物馆中。在19世纪下半叶电动汽车成为交通运输的重要工具，写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。

刚出生的内燃机汽车简直弱爆了

内燃机是继蒸汽机之后，人类又一项伟大的发明。1800年，艾提力•雷诺(Etience Lenor)制造了一种燃料可以在内部燃烧的发动机，人们后来称这类发动机为内燃机。1867年，德国工程师尼古拉斯•奥托成功研制出了世界上第一台往复活塞式四冲程煤气发动机。后来奥托又进一步改进了他发明的内燃机，提高了发动机效率。内燃机与蒸汽机相比极大地缩小了体积，更适合汽车使用。因此，1885年德国工程师卡尔•奔驰(Karl Benz)首次将单缸四冲程汽油发动机安装到一辆三轮车上，从而发明了世界上第一台内燃机汽车。1886年1月29日，卡尔•奔驰成功地为他所研制的三轮汽车取得了专利证书（第37435号）。所以1886年1月29日也被公认为现代汽车的诞生日，卡尔•奔驰成为公认的"汽车之父"。

卡尔•奔驰的妻子驾驶第一辆汽车

在驾校的第一堂课，教练通常都会告诉学员，上车后的第一件事儿就是“打火儿”启动车辆。虽然现在的汽车启动非常简单，拧下钥匙或按下启动按钮就可以了，但早期的内燃机汽车启动却是一件非常费劲儿，甚至还有点危险的事儿。在汽车正式诞生以前的1874年，德国人马尔卡斯试制过一辆汽车，这辆车既无离合器也无变速器，起动时需要两个人将后轮抬起，驾驶员用摇杆手摇起动发动机后迅速抽出摇杆跳上汽车，等一切准备妥当后，抬车的两人一同放下后轮，汽车突然前冲，完成起动。1885年，德国人卡尔奔驰发明的世界上第一台内燃机汽车，也是通过手摇的方式启动的，只不过不用再将后轮抬起来了。

手摇式起动机是早期非常常见的一种汽车点火儿装置。用手摇动一个与发动机曲轴相连的曲柄，转动若干下后，发动机气缸内开始自行进行点火儿做功，从而启动整个汽车。虽然手摇曲柄启动器简单可靠，但它需要一定程度的体力才能转动发动机。因此在一开始，女人可能连启动车子都费劲，汽车自然就成了男人的玩具。除了需要很大的手臂力量之外，这种手摇启动的方法还具有一定的危险性，如果司机忘记关闭点火开关，那么在摇车时就会造成发动机回火或者车辆自动前行，这两种情况都会造成很危险的后果。1910年，凯迪拉克的老板亨利·利兰的一位好朋友在用摇把子发动汽车时，就被反弹回来的摇把子击中，不幸伤重身亡。

手摇启动汽车

除了手摇启动之外，汽车制造商还想了多个其他的办法来启动汽车，比如使用弹簧或者火药。弹簧起动器类似于手摇起动器，因为它们要求操作员先通过缠绕动作使能量储存在弹簧上，再利用弹簧上的能量带动曲轴运动，从而点燃发动机。而所谓火药启动器，就是在气缸里放一点火药，火药引爆后带动气缸活塞运动，发动机开始在其自身动力下运转。

20 世纪20 年代初，在美国的汽车保有量中电动汽车占38%，蒸汽机汽车占40%，燃油汽车仅占22%。那时蒸汽机汽车主要是公共交通工具，电动汽车则是工业大亨或金融巨头的出行工具及财富象征，而燃油汽车简直弱爆了。

电动汽车的猪队友神助攻燃油汽车

为了扭转不利的局面，内燃机汽车制造商开始琢磨如何利用最新的电气技术开发自动启动机。1896年，英国电气工程师H. J. Dowsing发明了世界上第一个电子起动器，并将它安装在一辆Arnold公司改装的奔驰车上。Dowsing将发电机与飞轮结合在了一起，既能启动车辆，又能利用飞轮上储存的能量辅助车上坡。

H. J. Dowsing

1910年，文森特·本迪克斯（Vincent Hugo Bendix）发明了Bendix驱动器，该装置可以使起动电动机的小齿轮自动地接合或脱离发动机的飞轮。Bendix驱动器使得电子起动器更加适用于汽车发动机，后来也被用于飞机和其他机动车的发动机。

Bendix驱动器

1911年，代顿工程实验室公司（DELCO）获得了一项电动启动机的专利。它是由Delco公司创始人查尔斯F.凯特琳（Charles Kettering）发明的。该启动器以一个小型直流电动机为动力来源，电动机用蓄电池驱动，一个传动机构把电动机运转时所产生的扭矩，传递到发动机的飞轮上，以带动发动机曲轴转动。发动机起动后，电动机停止运转，为了防止发动机反过来带动电动机高速运转，一个"单向离合装置"会自动中断电动机与发动机飞轮之间的动力传递。这种结构方式有效地保证了起动过程中的安全，解决了关键的问题。他于1933年1月9日成为了时代杂志的封面人物。

Charles Kettering

凯特琳是一个充满争议的传奇人物，他发明了汽油添加剂四乙基铅，消除了发动机的爆震，但却让千千万万的人深受铅的毒害；他发明了空调和冰箱的制冷剂氟利昂，却给地球臭氧层捅了一个大窟窿。

1912年，美国通用汽车公司的豪华汽车凯迪拉克Model 30首次装备了Kettering启动机，这个电机同时也作为一个发电机，给车载电池充电。从此以后，电力系统也成为内燃机汽车的一部分，而不再为电动汽车所独有。而有了电力以后，很多舒适性配置也都成为可能，内燃机在人们心目中的形象也不再像以前那样费力危险了。

强大的朋友圈帮助内燃机汽车实现了一统江湖的霸业

Kettering启动机让内燃机汽车初步具备了与电动汽车一较高下的能力，但真正成就内燃机汽车一统天下霸业的，则是其逐步壮大的的产业生态圈。帮助内燃机汽车一统天下的主要有三个小伙伴，即加油站、高速公路和亨利·福特。

当最早的燃油汽车开始在城市和乡村道路上穿行的时候，加油是件不太容易的事。早期常见的加油站通常附属于杂货店，一般在屋后储存大桶的汽油，遇有汽车来加油时，用5加仑的桶自大桶灌取，然后倒入汽车油箱，即完成了交易。1905年，手动加油机被发明出来，自此开始了加油站的发展史。两年后，世界上第一座加油站由加州标准石油公司（即雪佛龙公司的前身）在美国的西雅图建成。油站里仅有一台手动加油机和一条管线以及连接的油罐。1913年，海湾石油公司在匹兹堡建造了第一座非路肩（OFF—STREET）加油站，包括混凝土地坪、围栏、站房，装备了新式的加油机，这种整体结构成为现代加油站的雏形，一直延续到现在。

从1920年开始，石油公司开始大规模建设自有加油站，并进行一系列的油站标准化进程。包括标准化设计的站房、罩棚、品牌标志、颜色，以及统一的加油设备、客户服务规范等。这一行动旨在建立品牌和形象，树立用户对石油公司的信心。标准化过程受到市场欢迎，并得到了良好的回报。1922年，壳牌石油公司在美国西海岸的1841个加油站中，200个经标准化改造后的油站销量上升到当年所有加油站销量的40%。1930年代是美国加油站大发展的时期，到1933年全美加油站数已经达到17万个。加油站的普及，使人们不必担心车子没油被撂到半路的问题，反过来刺激了汽油车的销售。与此相反，电动汽车所需的充换电基础设施则没有明显的进步，开电动汽车出门找充电桩仍然是一件令人头疼的事儿。

1913年的加油站

19世纪末20世纪初在第二次工业革命浪潮的推动下，农村人口大量向城市转移，有力地推动了西欧和美国等发达国家的城市化。交通运输不仅是生产要素流通的桥梁和纽带，也是城镇化顺利推进的基本保障和基础性支撑。于是，在德国一场新的探索拉开了序幕。1909年，德国AVVS组织在柏林西南动工修建一条快速赛车试验道。这条长10公里的试验道为双向多车道结构，毎道宽7.8米，道路中间用草皮和灌木分隔，沿途的十个道口均设有混凝土高架桥。这条试验道初步具备了现代高速公路的基本特征。

一战结束后，出于恢复经济的需要，德国相继制定了一些公路发展计划。1928年，时任德国科隆市市长、战后任联邦德国第一任总理的阿登纳开始筹划修建科隆至波恩的“专供汽车行驶的”城际快速公路。在筹划过程中“高速公路”这一名词首次现世。1932年8月6日，科隆至波恩高速公路建成通车。阿登纳在通车典礼上宣布“公路将以此展示未来”。 随后德国高速公路发展迅速，到1936年9月，累计建成25个高速公路项目，高速公路通车总里程超过1000公里。到1939年，这一数字达到3895公里，连接全国所有州和重要城市的高速公路网初步形成。1953年艾森豪威尔就职美国第34任总统后启动了州际高速公路系统规划，旨在形成郊区的基本道路系统。高速公路的建设让人们在周末开车带上家人或朋友到郊区呼吸呼吸新鲜空气或者来一次说走就走的旅行成为了新的生活方式。而电动汽车可怜的续航里程则只能让人们在城市里转悠转悠，完全不能满足人们对诗和远方的渴望。

1936年德国的高速公路

必须说明的一点是，20世纪初无论是电动汽车还是燃油汽车都还非常昂贵，绝非一般工薪家庭能够拥有的奢饰品。但这种情况随着亨利福特的T型车的下线得到了彻底的改变。1910年，亨利福特在底特律郊区开设了新工厂Highland Park，第二年T型车的售价就降低到了680美元，而1914年更是进一步降到440美元，仅相当于今天的一万美元，这是一个前所未见的最普通的美国人也能支付得起的价格，差不多只是同时期主流电动汽车和蒸汽机汽车的五分之一。

福特T型车的广告

这就是第二次工业革命期间，电动汽车与内燃机汽车相爱相杀的故事，安静、清洁、易于操作的电动汽车甫一问世就深受富太太们的欢迎，但由于内燃机汽车得到了更多小伙伴的支持，构建了更强大的产业生态圈，因此在竞争中成为了最终胜出的王者。

电动汽车是否能够东山再起，卷土重来，我们下次分解！

我是科技Y强，一名热爱汽车、热爱AI、热爱码字的理工男！代表作包括，《风口上的互联网+汽车》（电子工业出版社）、《节能与新能源汽车》（中国制造2025解读）（山东科技出版社）等。

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