Электромобиль как символ современности
Электромобиль воспринимается как воплощение будущего, будто пришедшее из научной фантастики. Мало кто знает, что идея использовать электричество для привода транспортных средств существует почти столько же, сколько и автомобильная индустрия.
Ранние эксперименты
В 1821 году английский физик Майкл Фарадей провёл эксперимент: ток заставил свободный провод вращаться вокруг магнита. Так появился первый прототип электродвигателя. В последующие годы учёные совершенствовали конструкцию, создавая более практичные варианты.
Идея электропривода автомобилей возникла ещё в 1834 году, когда американец Томас Давенпорт сконструировал миниатюрный автомобиль на батарейках. В Великобритании аналогичные работы велись Робертом Дэвидсоном и Джорджем Литтлом.
Практическое применение этих идей было невозможно из‑за слабых, неперезаряжаемых батарей того времени. Переломным стал 1859 год, когда француз Гастон Планте изобрёл свинцово‑кислотный аккумулятор.
Краны, пар и электричество
В 1881 году француз Ж. Трув построил трёхколёсный электромобиль с двигателем Siemens. Масса машины – 160 кг, максимальная скорость – 12 км/ч. Через год аналогичный проект представили британцы Уильям Айртон и Джон Перри, достигнув 40 км пробега и 14 км/ч.
К концу XIX века появились компании, выпускавшие электромобили, внешне напоминавшие лёгкие повозки.
«La Jamais Contente» – первый автомобиль, преодолевший отметку в 100 км/ч, работал на электродвигателе.
Электромобили того времени установили несколько скоростных рекордов: в 1898 году Чарльз Жентод достиг 63 км/ч, а в 1899 году Камиль Женатзи на «La Jamais Contente» пробил барьер в 100 км/ч.
Конкуренция разных приводов
На рубеже XIX‑XX веков производители экспериментировали с паровыми, внутренне‑сгораемыми и электрическими двигателями одновременно.
Паровые автомобили к тому времени уже не выглядели как викторианские «паровозики». Их котлы сжигали жидкое топливо, но система оставалась тяжёлой, а запуск требовал времени для нагрева пара.
Внутреннее сгорание тоже имело проблемы. Запуск двигателя требовал сильного кручения тяжёлого коленвала, что было опасно и утомительно. Кроме того, слышен был шум, а выхлопные газы имели неприятный запах и представляли угрозу взрыва, как отмечал инженер Станислав Жмигродский в 1901 году.
Преимущества электромотора
Электродвигатель избавлял от большинства этих недостатков: он работал почти бесшумно, не выпускал выхлопных газов и не требовал постоянного топливного снабжения при остановках. Конструкция была проще, легче и компактнее, что обеспечивало более низкую надёжность и облегчённое обслуживание.
Благодаря возможности работать как генератор, электромобили могли восстанавливать энергию при торможении или спуске с горы.
Самым большим плюсом был комфорт эксплуатации: после зарядки автомобиль запускался мгновенно, а отсутствие коробки передач позволяло рекламировать его как «автомобиль, созданный для женщин».
Начало конца электромобилей
Тем не менее, преимущества электродвигателя не смогли преодолеть недостатки тогдашних аккумуляторов. Батареи часто составляли до 25 % от общей массы автомобиля и хранили значительно меньше энергии, чем топливный бак того же веса. Это резко ограничивало пробег, а развитая электросеть тогда существовала лишь в крупных городах.
Параллельно с этим устранялись проблемы ДВС. В 1911 году Чарльз Кеттеринг разработал электростартер, который уже в 1912 году стал стандартом в Cadillac. Тяжёлый и опасный коленвал ушёл в прошлое, а шум и запах выхлопа стали привычными для населения.
К 1920‑м годам электромобили уступили внутреннему сгоранию. Электродвигатели нашли применение в тех областях, где можно было использовать внешнее тяговое питание: на железных дорогах, в трамваях и троллейбусах.
Электромобили время от времени возрождались, особенно в периоды топливных кризисов. В 1970‑х годах популярным в США стал CitiCar, но масштабного успеха он не достиг.
Возрождение в 1990‑х
В 1990‑х годах возросла озабоченность экологией и давление на снижение выбросов CO₂. В 1996 году General Motors представила EV1 – более тысячи автомобилей, доступных только по лизингу. В 1999 году производство прекратилось, большинство машин были утилизированы, что породило конспирологические теории о влиянии нефтяных лобби.
Документальный фильм «Кто убил электромобиль?», выпущенный в 2006 году, подкрепил эти гипотезы, показывая, что спрос на технологию был, но рынок не получил поддержки.
Современный ренессанс
Сегодня электромобили находятся в расцвете благодаря компаниям вроде Tesla, возглавляемой Илоном Маском. Тяжёлые свинцово‑кислотные батареи заменены лёгкими литий‑ионными, которые уже используют в смартфонах, планшетах и дронах.
Вопрос лишь в том, смогут ли современные электромобили окончательно вернуть себе позиции, потерянные почти сто лет назад.
Вдохновение
Статья вдохновлена книгой Эшли Вэнса «Элон Маск. Биография создателя PayPal, Tesla, SpaceX» (Horizon, 2016).
Библиография
- Анджей Каетан Врублевский, История физики от древних времён до наших дней, PWN, Варшава, 2009.
- Майя Дуда, Андрей Кравчик, Великие исследователи электромагнетизма, Институт науки и исследований ZTUREK, Варшава, 2003.
- Анджей Зельинский, Легковые автомобили. История развития, Видавництво Коммуникаций и Связи, Варшава, 2009.
- Майкл Х. Вестбрук, Электромобиль. Развитие и будущее батарей, гибридов и топливных элементов, Institution of Electrical Engineers, Лондон, 2005.
- Станислав Жмигродский, Об электромобилях, «Технический журнал», Львов, 25 июля 1901.
