Почему электроавтомобили проиграли войну за рынок бензиновым?

Электрический автомобиль является символом современности и изобретением из области научной фантастики. Мало кто знает, что концепция приведения в движение автомобиля электричеством так же стара, как сама моторизация. Проиграла ли она в битве за наши дороги, благодаря заговору производителей топлива?

В 1821 году Майкл Фарадей опытным путем доказал, что свободно висящая проволока может вращаться вокруг магнита благодаря электричеству. Так была создана первая модель электродвигателя. На протяжении многих лет различные ученые экспериментировали с этой концепцией, создавая более практические двигатели. Идея использования электричества для приведения в движение машин появилась очень рано.

Майкл Фарадей, английский физик-экспериментатор и химик.
Майкл Фарадей, английский физик-экспериментатор и химик.

Уже в 1834 году житель Америки Томас Дэвенпорт сконструировал миниатюрную модель автомобиля с батарейным питанием. В Великобритании подобная работа была выполнена Робертом Давидсоном и Джорджем Литтлом. Практическая реализация этих идей была невозможна из-за отсутствия надлежащего источника питания. Батареям того времени не только не хватало эффективности, но они, прежде всего, не подлегали перезарядке. Ситуация изменилась только в 1859 году с созданием свинцово-кислотной батареи физиком из Франции Гастоном Плантом.

На кривошипе, на пару, на электричестве

В 1881 году Густав Груве, французский инженер - соорудил простой трехколесный автомобиль, оснащенный двигателем Сименса. Устройство весило 160 кг и могло ускоряться до 12 км/ч. Год спустя подобная конструкция была представлена англичанами Уильямом Айртоном и Джоном Перри. Она позволяла преодолеть даже 40 километров с максимальной скоростью 14 км/ч.

В 90-х годах 19 века уже существовали предприятия, занимающиеся конструированием электрических автомобилей, которые в соответствии со стандартами, действующими в то время, припоминали легкие конные повозки. Ранние электромобили также оставили след в истории моторизации благодаря установлению нескольких скоростных рекордов. В 1898 году транспортное средство, построенное Чарльзом Жантасом, преодолело скорость 63 км/ч. Год спустя конструкция, именуемая La Jamais Contente, под управлением Камиля Дженатзи взяла отметку в 100 км/ч.

La Jamais Contente (в переводе "всегда недовольная") — первый автомобиль, разогнавшийся свыше 100 км/ч.
La Jamais Contente (в переводе "всегда недовольная") — первый автомобиль, разогнавшийся свыше 100 км/ч.

На рубеже 19 и 20 веков еще нерешенным оставался вопрос наиболее оптимального привода для автомобилей. Производители параллельно использовали паровые, бензиновые и электрические двигатели. Автомобили на пару в этот период уже не были похожи на своих предков викторианских времен и современному непрофессионалу тяжело было отличить их от транспортных средств с бензиновым двигателем. Котел разжигался жидким топливом, а не углем. Самым большим недостатком такого решения бля значительный вес приводного устройства и хлопотливое обслуживание. Автомобиль мог сдвинуться с места только тогда, когда вода в котле превращалась в пар с правильным давлением.

Не менее проблематичным было обслуживание ранних автомобилей, приводимых в движение двигателем внутреннего сгорания. Для запуска мотора, необходимо было энергично вращать массивный кривошип, что не только требовало хорошей физической подготовки, но и подвергало пользователя разным травмам. Были также жалобы на шум и неприятный запах дыма. Опасались также и других угроз. Инженер Станислав Змигродский писал, что еще меньше в пользу автомобилей на бензине говорит опасность взрыва, которую они таят в себе.

Замечательное изобретение?

Электрический двигатель не только был лишен многих из этих недостатков, но и имел свои преимущества. Он работал гораздо тише и спокойнее, не испуская при этом выхлопных газов. Во время кратковременных остановок он не потреблял энергию. В отличие от бензинового двигателя, требующего непрерывной подачи топлива для поддержания работы на минимальных оборотах. Конструкция такого привода была менее сложной, а вес и размеры значительно меньше, чем в случае конкурентных решений. На практике это воплощалось в более простом дизайне, меньшем уровне аварийности и более легком обслуживании электрических автомобилей. Поскольку электродвигатель можно использовать в качестве электрического генератора, возможным было конструирование систем, которые подзаряжают батареи во время торможения или спуска с холма.

Томас Эдисон у электромобиля Detroit Electric
Томас Эдисон у электромобиля Detroit Electric

Наибольшим преимуществом электрических машин была простота использования. После зарядки аккумуляторов их можно было запустить почти сразу, а характеристика, используемого в них привода, не требовала установки коробки передач. По этой причине некоторые производители рекламировали электромобили, как созданные для женщин.

Начало конца

Однако, как оказалось, этот длинный список преимуществ не смог обеспечить электромобилям победу в погоне за доминирование на рынке. Плюсы электропривода были эффектно нивелированы из-за нехватки источников питания, доступных в то время. Аккумуляторные батареи были тяжелые и иногда составляли 25% от общего веса автомобиля. Кроме того, они содержали гораздо меньше энергии, чем бак топлива с такой же массой.

Высокая эффективность электродвигателя не могла компенсировать эту разницу, которая переводилась в меньшее расстояние. Поскольку в начале 20 века электрическая инфраструктура главным образом существовала в крупных городах, электромобиль не имел шансов попасть в провинции.

Тем временем основные недостатки топливного двигателя устранялись. В 1911 году американец Чарльз Кеттеринг – изобретатель и бизнесмен - разработал электрический стартер, который впервые был использован год спустя при производстве автомобилей Cadillac. Тяжелые и опасные кривошипы исчезли и двигатель внутреннего сгорания мог работать также легко и удобно, как и электрический. С увеличением числа механических транспортных средств на дорогах шум и запах выхлопных газов стали обычными элементами повседневной реальности, принятыми обществом.

К 20-м годам 20 века электромобили проиграли борьбу за место под солнцем бензиновым. Электрический привод был принят в транспорте там, где можно было использовать тяговое усилие, минуя хлопотливые батареи: на железных дорогах и в общественной коммуникации (трамваи и троллейбусы).

К идее электрического автомобиля возвращались время от времени после Второй мировой войны, но без каких-либо серьезных успехов. Об электроприводе вспоминали особенно во время топливных кризисов, когда политические беспорядки угрожали непрерывности поставок нефти и дестабилизировали ее цену на мировых рынках.

Электромобиль ВАЗ-2102Э, 1976 г.
Электромобиль ВАЗ-2102Э, 1976 г.

Как феникс из пепла?

Концепция электромобиля снова ожила в 90-е годы. Это стало следствием повышения осведомленности общественности об угрозах, спровоцированных загрязнением окружающей среды, а также политических действий, направленных на минимизацию выбросов углекислого газа в «пятый океан».

В 1996 году фирма General Motors произвела электрический автомобиль EV1. Более тысячи экземпляров выехало на американские дороги. Попали они в руки выбранных ранее клиентов, которые, однако, не могли их приобрести: политика, принятая компанией, допускала только лизинг. В 1999 году производство EV1 было прекращено. В течение последующих трех лет все машины были изъяты производителем. Большинство экземпляров утилизированы, но несколько штук были переданы техническим музеям и университетам. Поскольку EV1 пользовался хорошей репутацией среди пользователей, решение производителя вызвало волну теорий заговора о давлении со стороны нефтяных магнатов, которое привело к завершению проекта.

EV1 («Electrical Vehicle 1») — электромобиль компании General Motors.
EV1 («Electrical Vehicle 1») — электромобиль компании General Motors.

В 2006 году эта версия событий была поддержана авторами документальной киноленты «Кто убил электромобиль?». Основываясь на серии интервью с бывшими пользователями EV1, они попытались доказать, что вопреки утверждениям производителя, существовала общественная заинтересованность этой технологией, достаточная для обеспечения ее успеха на рынке. Увлечение электромобилями, наблюдаемое сегодня, может указывать на то, что они действительно были правы.

Электрические транспортные средства переживают возрождение заинтересованности. Немалая заслуга в этом деятельность таких фирм, как Tesla Motors, руководит которой небезызвестный Илон Маск. Современные конструкции используют новые технологические достижения. Тяжелые свинцово-кислотные батареи вытеснили лёгкие и емкие литиево-ионные. Такие же, какие ежедневно питают смартфоны и планшеты. Время покажет смогут ли на этот раз электромобили вернуть любовь и приверженность потребителей, которую они утратили почти сто лет назад.