從1867年兩輪電動車到2008年的特斯拉!百年來的電動車歷史

從1867年兩輪電動車到2008年的特斯拉!百年來的電動車歷史

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從過去到現在,電動汽車到底有怎樣的歷史?

汽車工業在最近幾十年中突飛猛進的發展,提高了人們的生活水準。同時也帶來許多的問題,例如能源危機,環境污染,汽車工業所帶來的負面效應也越來越引起人們的關注。更加節能並綠色的新能源電動汽車在社會發展的前提下,近幾年也嶄露鋒芒。

電動汽車(ElectricVehicle,簡稱EV)指的是以電能作為全部或部分動力的汽車,如單純用蓄電池電池驅動的純電動汽車,以蓄電池和其它能源(燃油、太陽能等)作為動力的混合電動汽車( HybridEV,即HEV)以及借助燃料電池驅動的燃料電池汽車(FuelCellEV,簡稱FCEV)等。

電動車家族史

從1859法國物理學家加斯東·普蘭特(GastonPlanté)發明了鉛酸蓄電池,1881年另一位法國科學家卡米爾·阿方斯·富爾(Camille Alphonse Faure)改進了電池的設計,他們的發明和改進,影響了後世方方面面。電池的發明與改進直接間接的影響力後世方方面面,隨後,不久時間,電動「車」就被製造出來。

1867年巴黎世界博覽會上奧地利發明家法蘭茲·克拉沃格爾(Franz Kravogl)向人們展示了一輛兩輪電動車,但當時那不被承認是一輛「車」,因此他們不能開上路。而後1881年4月法國發明家居斯塔夫·特魯維在巴黎街道又製造並測試了一輛帶有三個輪子的。由此,電動車的雛形誕生。

1884年,英國發明家托馬斯·帕克(Thomas Parker)改進並重新設計了電池,這次電池容量更大,還可以再充電。隨後他就在倫敦製造了第一輛可規模化生產的電動汽車。這比1886年,卡爾·班茲發明出三輪燃油汽車還早2年。

托馬斯·帕克和他發明的電動汽車1895年1888年,歐洲開始重視環境及能源問題,尤其英國和法國更是廣泛支持電動汽車的發展,工程師安德烈(Flocken Elektro Wagen)製造了德國的第一輛電動汽車。這個時候,世界各個主要開發國家,都先後開始了對於電動汽車的研發。

Flocken Elektro Wagen,1888年(重建於2011年)

1890年至1891年威廉·莫里森在美國愛荷華州也製造出美國的第一輛電動汽車,這是一輛六座客車,能夠達到每小時23公里的速度。而美國消費者1895年才開始關注電動汽車,此時歐洲人已經使用電動三輪車,自行車和汽車將近15年的時間。

19世紀90年代末和20世紀初,人們對於電動汽車的熱愛到了頂峰,電動計程車也在19世紀末問世。1897年,華特·c·貝西(Walter C. Bersey)就在倫敦設計了一支由電動汽車組成的車隊,並成功營業。由於車在運行的時候會發出的獨特的嗡嗡聲,它們就被稱為「蜂鳥」。於同年在紐約市,山繆電動馬車公司也開始用12輛電動雙輪馬車進行營業。這家公司一直經營到1898年,當時還經營著62輛計程車,直到資本家對它進行改革,將它改組成立了電動汽車公司,而這個時候人們對一直沒有進步的電動汽車也漸漸沒了興趣。

到20世紀20年代,燃油車的改進,完善的道路基礎設施,價格合理的汽油的廣泛應用,續航能力更強。電動車的速度慢,適用範圍小,續航里程短。燃油汽車在各方面都超越了電動汽車,電動汽車在20世紀初之後便逐漸開始失去其在汽車市場的地位,也慢慢的退到歷史幕後很長一段時間。

1959年,美國汽車公司(AMC)和Sonotone公司宣布聯合研究,考慮生產一種由「自充電」電池供電的電動汽車。這種電池可以快速充電,並且比傳統的鉛酸版本重量更輕。同年,Nu-WayIndustries就展示了一款具有一體式塑膠車身的實驗性電動車,該車也於1960年初開始生產。沉寂了多年之久的電動汽車又逐漸回歸大眾視野。

20世紀60年代中期便出現了一些電動概念車,但都沒有都沒有進入實質生產階段。1966年Enfield 8000確實進入了小規模生產,最終生產了112輛。1967年,AMC又與Gulton Industries合作開發了一種基於鋰的新電池和由Victor Wouk設計的速度控制器。這個時候電動汽車及電池的技術研發進入百家爭鳴。

1971年7月31日,引來了世界的矚目。阿波羅15號登上月球時使用了一輛月球車。由波音公司和通用汽車公司的子公司Delco Electronics(由Kettering共同創立)研發製造,每個車輪配備一個直流驅動電機,以及一對36伏銀鋅氫氧化鉀不可充電電池。這似乎給人一種電動汽車代表著未來的想像。

目前有三輛電動月球車停在月球上

20世紀70年代和80年代能源危機爆發,引發了人們的危機意識,同時也讓人們將更多的注意力放到了電動汽車身上。開發國家又開始了一輪對於電動汽車的大刀闊斧的研究與改革。

1967年,日本成立了日本電動汽車協會以促進電動汽車事業的發展。1971年,日本通產省制定了《電動汽車的開發計劃》。1991年,日本通產省又制定了《第三屆電動汽車普及計劃》,提出到2000年日本電動汽車的年產量要達到10萬輛,持有量達到20萬輛的目標。根據日本電動車輛協會的統計,在1989到1992年,日本電動汽車的持有量在1000到1300輛之間。日產公司由於具有在鋰離子電池技術方面的優勢,其主要研發方向集中於純電動汽車方面。1997年日產汽車推出了PrairieJoy電動汽車,這是全球第一輛裝備了鋰離子電池的電動車。

1976年7月,美國國會通過了《電動汽車和複合汽車的研究開發和样車試用法令》,以立法、政府資助和財政補貼等手段推動發展電動汽車。1990年,加利福尼亞州頒布了為防止大氣污染而製定的限制法規,法規規定:1998年「零污染」汽車的銷售額要佔新車銷售額的2%;2000年「零污染」汽車的銷售額要佔新車銷售額的5%;2003年「零污染」汽車的銷售額要佔新車銷售額的10%。隨後,美國東部的10個州也都通過了相應的法規。這些法規的強力推行,促進了電動汽車小批量、商業化生產和應用。

1990年,歐洲「城市電動車」協會成立,在歐共體組織內有60座城市參與,該協會幫助各城市進行電動汽車可行性的研究和安裝必要的設備,並指導電動汽車的營運。歐洲的電動汽車中最為成功的是電動寶獅106車型,這種以鎳鎘電池為動力的電動汽車已經在歐洲各國的政府部門當中擁有大量的使用者。從1995年底開始,歐洲第一批電動汽車批量生產,此後歐洲各國都在繼續發展電動汽車,取得了不小的成果,從歐洲電動汽車協會(AVERE)提供的數據可以看到,從1996年到2000年的5年間,歐洲電動汽車持有量增長了2.76倍,從1996年的5890輛,增長到2000年的16255輛,其中對電動汽車的發展最為重視的當屬法國,比第二位的瑞士的電動汽車持有量高出近2倍,排名第三的是德國。

時間進入21世紀,來自美國加州的矽谷鋼鐵人伊隆·馬斯克(Elon Musk)不遠萬里來到日本,「松下先生,請和我一起製造駛向未來的車吧。」

2004年特斯拉汽車公司(Tesla Motors)開始研發特斯拉跑車(Tesla Roadster ds),使用松下研發的鋰離子電池。

2008年首次交付給客戶。這是第一輛合法生產的使用鋰離子電池的全電動汽車,也是全球首輛一次充滿電行駛320公里(200英里)以上的全電動汽車。自2008年以來,特斯拉在全球30多個國家銷售了約2450輛跑車。特斯拉電動汽車的問世,是里程碑,也象徵電動汽車駛入新紀元。

從1867年兩輪電動車到2008年的特斯拉!百年來的電動車歷史

截至2015年9月中旬,全球公路充電式電動客車和多功能貨車銷量突破100萬輛大關,純電動汽車佔全球汽車銷量的62%左右。美國是插電式電動車細分市場的領導者,自2008年至2015年8月,美國共交付了超過36.3萬輛插電式電動車,佔全球銷量的36.3%。

中國自2002年以來則成為全球第二大市場,自2011年以來銷量超過157,000台(15.7%)。

其次是日本,自2009年以來銷售超過12萬台(12.1%)。

歐洲市場則由荷蘭、挪威、法國帶頭,自2010年以來,歐洲市場已登記超過310,000輛輕型插電式電動車(PHEV)。

在重型車領域中國則是是世界領先者,到2015年8月銷售超過65,000輛公共汽車和其他商用車。

截止2018年12月全球插電式乘用車庫存達到510萬輛,其中包括330萬輛全電動汽車(65%)和180萬輛插電式混合動力混合動力汽車(35%)。BEV和PHEV之間的全球比例已經轉向全電動汽車,從2012年的56:44變為2015年的60:40,並在2018年升至69:31。然而儘管增長飛速,但插電式電動車市場在2018年底的世界道路上每250輛機動車中只佔1輛。電動汽車要取代燃油汽車仍還有很長的一段路要走。

現狀

從2010年以來,全球電動汽車市場規模日益擴大,電動汽車產銷量均有明顯提升。國際能源署IEA預測2020年開始,傳統汽柴油汽車的市場占有率開始出現下降趨勢,電動汽車,包括普通的混合動力汽車在未來市場占有率呈持續擴大的趨勢。

從1867年兩輪電動車到2008年的特斯拉!百年來的電動車歷史

自2015年以來全球電動乘用車總銷量達到549414輛,同比大幅攀升72.8%。中國、美國、挪威、英國、法國、日本、德國為銷量較高的國家,共銷售電動汽車442985輛,幾乎占到全球的50%。

儘管全球電動汽車市場大部分是呈上升趨勢,但2016年部分市場也存在電動汽車銷量不景氣現象,其中日本已經是連續兩年銷量下跌,市場占有率僅占到0.45%。國外電動汽車企業在電動汽車相關技術的研開發上都呈現出很強的實力。

2017-2018年全球主要地區新能源汽車銷量及增長率 

全球主要國家電動汽車歷年銷量

中國的電動汽車近幾年也表現突出,從2015年佔全球市場占有率的31%到2018年增長到43%,目前已是全球最大的電動汽車市場。從各企業和項目研究現狀來看,目前混合動力車輛技術最為成熟,已成為電動汽車市場最受歡迎車型;純電動車也逐步走上了工業化的道路;燃料電池汽車在技術和經濟方面仍存在不足,暫不適合大規模推廣。總的來說,車身輕量化、動力清潔化、價格接地化和充換電方式便捷化將是未來全球電動汽車的發展趨勢。

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