Электрический фальстарт: почему электромобили проиграли борьбу за рынок в начале ХХ века
Солидная дама в шляпке на старом черно-белом фото садится в изящный безлошадный экипаж; машина напоминает карету, но вместо козел извозчика – миниатюрный моторный отсек. Так выглядел электромобиль Detroit Electric американской компании Anderson Electric Car Company. Говоря современным языком, это был трендовый городской автомобиль 1910-х. Поклонниками марки были делец и изобретатель Томас Эдисон, первый в истории долларовый миллиардер Джон Рокфеллер и даже супруга автомобильного магната Генри Форда Клара.
На рубеже XIX и XX столетий Америка переживала бум электромобилей – в Новом Свете они уверенно теснили бензиновые авто, занимая 38% рынка колесного транспорта; лидировали в этой гонке паромобили (40%), а машины с двигателями внутреннего сгорания довольствовались относительно скромными 22% рынка. Такие данные приводят авторы советского исследования «Электромобиль. Техника и экономика» («Машиностроение», 1979 год).
В 1900-х годах серийное производство электромобилей – легковых, грузовых, пассажирских – было налажено в Англии, Франции, Германии, России, Японии. Еще в 1897 году на улицы британской столицы выехали электротакси, выполненные в стиле классических лондонских кэбов. В 1901-м похожие электрокары начала выпускать компания Петра Фрезе в России. В 1906 году французский инженер и предприниматель Вердэн организовал серийное производство легковых электромобилей с запасом хода 80 км и скоростью 30 км/ч. Этот список можно продолжать долго.
В то время «электроходы» по своим характеристикам практически не уступали бензиновым аналогам: запас хода составлял 50–80 км, средняя скорость – 35 км/ч, а отдельные экземпляры будоражили умы современников невероятными 100 км/ч. Будущее электротранспорта казалось вполне безоблачным… Что называть электромобилем?
Существует несколько видов транспорта, которые работают за счет электричества: электропоезда, трамваи, троллейбусы, даже тепловозы. Еще в 70-х годах советские исследователи сетовали на отсутствие единого определения, что именно считать электромобилем. Белорусский автозавод в то время выпускал карьерные машины с электродвигателем, но с дизельным генератором. В конечном итоге наиболее полным сочли следующее определение: электромобиль – это безрельсовое транспортное средство, у которого для привода ведущих колес используется электрическая энергия, получаемая от химического источника тока, т. е. от аккумулятора. Время рекордов
Опыты по созданию электроповозок начались еще в первой половине XIX века. Правда, дошедшие до нас сведения о ранних образцах и их авторах крайне отрывочны и напоминают скорее легенды. Некоторые исследователи отдают пальму первенства в этом деле шотландцу Роберту Дэвидсону. Якобы он между 1832 и 1841 годами построил электрическую тележку, работающую на одноразовых батареях. Никаких документов, изображений самого изобретателя или его изобретения не сохранилось.
Другие утверждают, что первым был американец Томас Дэвенпорт, собравший прототип электроэкипажа в 1834 году. Упоминается также американец по фамилии Пейдж, представивший свое транспортное средство в 1837-м. Известно также, что в 1838 году опыты с электродвигателем, работающим от гальванической батареи, в Петербурге ставил русско-немецкий физик Борис Якоби.
Очевидно, что идея электрокара витала в воздухе, но реализовать ее мешало отсутствие эффективного автономного источника питания. Малые ресурс и мощность существовавших на тот момент гальванических батарей не позволяли прототипам электроповозок сколь-нибудь серьезно претендовать на роль полноценного транспорта. Технические диковинки, и не более!
Все изменилось в 1881 году, когда француз Камиль Альфонс Фор усовершенствовал свинцовый аккумулятор Гастона Планте, и не только усовершенствовал, но и придумал технологию его промышленного производства. Результат не заставил себя ждать: в том же 1881-м появилось сразу несколько прототипов электроповозок.
Французский инженер-энциклопедист Гюстав Труве оснастил электромотором и аккумуляторами Фора трехколесный английский велосипед James Starley и проехал на нем по центру Парижа. Чудо-транспорт мог разгоняться до 12 км/ч и проезжать на одной зарядке до 26 км. Иногда эту конструкцию называют первым электромобилем, но патент на него мсье Труве получить не смог. Почти одновременно с ним подобный велосипед собрал Гастон Планте, а еще один француз, Шарль Жанто, пытался оснастить электромотором и аккумуляторами четырехколесную коляску.
Трехколесный велосипед с электромотором и аккумулятором Фора, собранный Гюставом Труве Jacques Cattelin/Bibliotheque Nationale de France
В 1884 году английский изобретатель Томас Паркер построил первый серийно выпускавшийся электромобиль с собственными батареями повышенной емкости. К слову, первый бензиновый автомобиль Карла Бенца появился только в 1885-м.
Девяностые годы XIX века и нулевые ХХ можно назвать «золотой эрой» электромобилей – изобретение следовало за изобретением, рекорд за рекордом. В 1898 году Жанто построил электромобиль, который установил первый зарегистрированный рекорд скорости среди сухопутных экипажей – чуть больше 63 км/ч.
В это время бельгиец Камиль Женатци закончил работу над электрическим концепт-каром, предназначенным исключительно для установки скоростных рекордов. Внешне 67-сильный болид Женатци походил на огромный артиллерийский снаряд, поставленный на четырехколесную тележку, – 29 апреля 1899 года он разогнался до 106 км/ч. Правда, получилось это далеко не с первой попытки – машина «упрямилась», за что и получила прозвище La Jamais Contente («Всегда недовольная»).
Электрический концепт-кар бельгийца Камиля Женатци World History Archive/Vostock Photo
На Всемирной выставке в Париже 1900 года фирма Lohner показала электроавтомобиль конструкции молодого австрийского изобретателя Фердинанда Порше. После салона конструктор по требованию клиента еще «поколдовал» над изобретением: в центр шасси он поместил два бензиновых двигателя, которые вращали два генератора, вырабатывающих ток для электромоторов. Спустя 40 лет подобную схему Порше применит уже на тяжелом танке. Гибрид для Гитлера
20 апреля 1942 года Фердинанд Порше и его конкурент фирма Henschel представили Адольфу Гитлеру прототипы нового тяжелого танка. Модель Порше называлась «Тигр-П», в конструкции ее силовой установки использовалось решение, которое автор опробовал в далеком 1901-м на гибридном автомобиле Lohner-Porsche. Два бензиновых двигателя вращали пару мощных генераторов, вырабатывавших ток для тяговых электромоторов, которые приводили в движение колеса. Данная схема получила название электротрансмиссии и сегодня используется на современных тепловозах.
Порше, будучи одним из любимцев фюрера, не сомневался в победе своего образца, а потому заранее приказал изготовить около сотни корпусов для будущих «Тигров». Однако на испытаниях его модель показала себя не ахти, к тому же военные очень скептично отнеслись к сложной и дорогой электротрансмиссии. Массовый выпуск машин, требующих большого количества цветного металла, казался плохой идеей. В результате победа досталась Henschel, а уже изготовленные шасси «Тигра-П» послужили основой для создания знаменитых самоходок «Фердинанд»/«Элефант». А в 1901 году публике был представлен первый в мире гибридный автомобиль под названием System Lohner-Porsche Mixtewagen Semper Vivus, или попросту Lohner-Porsche. Он получил неофициальное прозвище Toujours Contente – «Всегда довольный» – в пику капризному болиду Женатци. «Всегда довольный» стоил 15 тысяч австро-венгерских крон, поэтому о массовом выпуске речи не шло, тем не менее Lohner производила эту модель до 1905 года. В 2000-х инженеры Porsche Engineering по сохранившимся фотографиям воссоздали гибрид Lohner-Porsche, назвав его Semper Vivus, что в переводе с латыни означает «Всегда живой».
Лошади против электрокара
Россия начала века заметно проигрывала по производству электроэнергии Соединенным Штатам, Британии, Франции, тем не менее наша страна не осталась в стороне от модного электромобильного тренда. В 1899 году «Акционерное общество постройки и эксплуатации автомобилей Фрезе и Ко.» собрало прототипы легких электромобилей по проекту инженера-изобретателя Ипполита Романова.
Электрокар Романова изначально задумывался как городское такси, поэтому внешне напоминал лондонский кэб – трехколесная кабина с местами для двух пассажиров плюс сиденье водителя сзади вверху. На двух движущих колесах стояло по электромотору, которые разгоняли маленькую повозку до 37 км/ч – скорость по тем временам очень значительная. Батарея массой 370 кг могла держать заряд до 100 часов, а запас хода составлял до 65 км.
Вслед за двухместным кэбом-такси собираются четырехместные машины, а затем и омнибус на 15 пассажиров. Этот предок нынешних электробусов весил полторы тонны, развивал скорость до 11 км/ч и имел запас хода чуть менее 70 км. По замыслу создателей, электрические вагоны должны были вытеснить с улиц Петербурга повозки на конной тяге. Поначалу казалось, что все так и будет: в 1900 году концепт электробуса представили столичной Технической экспертной комиссии, он успешно прошел испытания в Гатчине и был признан годным для пассажирских перевозок.
Дума Санкт-Петербурга выдала разрешение на открытие 10 регулярных маршрутов электроомнибусов. Дело оставалось за малым – построить 80 машин, на что требовалось около полумиллиона рублей. Но городские власти финансировать проект отказались, а для частных акционеров неожиданно выдвинули неадекватно жесткие требования. В Музее транспорта полагают, что в дело могло вмешаться влиятельное «лошадиное лобби» – компании-операторы конок и городских извозчиков очень боялись потерять рынок и не пожалели сил (а возможно, и средств), дабы похоронить проект.
Ипполит Романов после питерской неудачи отошел от темы электромобилей, а позже вообще уехал в Америку. Компания Петра Фрезе продолжила выпуск двух- и четырехместных электрокаров и до 1903 года произвела около сотни машин, после чего тема сошла на нет. А эстафету с электроомнибусами попыталась подхватить компания «Дукс» в Москве: в 1902 году она построила большой 10-местный вагон, который возил постояльцев московских гостиниц. Но этим проект и ограничился.
Первый электрический омнибус Ипполита Романова в Гатчине, начало XX века Wikimedia Commons
Убийца «Лиззи»
В начале 1910-х мировая конъюнктура стала клониться в пользу бензиновых авто – востребованность нефтепродуктов разными отраслями экономики привела к расширению промыслов и, как следствие, удешевлению бензина. Поршневые двигатели совершенствовались, средняя скорость автомобиля превысила 80 км/ч, а запас хода возрос до 300 км. Электромобиль тоже можно было хорошо разогнать, но запас хода при этом резко снижался – все упиралось в несовершенство аккумуляторов.
Мощнейший удар по «электровикам» нанес в 1908 году Ford, выпустив на рынок свою знаменитую Model T, «Жестяную Лиззи». Это был простой, надежный и весьма дешевый автомобиль – «Лиззи» стоила в среднем $840, когда машины других марок обходились американцам в $1,4 тыс. Ford Model T успешно продавался в США и практически по всему миру (это был любимый автомобиль Чапаева). Чем могли ответить «электровики»? Американская Anderson Electric Car Company в 1907-м наладила выпуск электромобилей Detroit Electric, которые без шума и грязи пробегали на одной зарядке около 130 км, правда, на скорости лишь около 30 км/ч.
Но главное преимущество бензиновых автомобилей было в том, что заправить их можно было даже в глубинке, а если надо, водитель мог прихватить в дорогу несколько канистр горючего. Проделать аналогичный фокус с электромобилем не представлялось возможным. Вообще, зарядка аккумулятора была процессом очень долгим и технически сложным.
Впрочем, производители электромобилей не собирались сдавать рынок без боя – только в США в 1912 году было выпущено шесть тысяч легковых электрокаров и четыре тысячи грузовых. Однако электрокары неуклонно вытеснялись в узкие ниши специального транспорта или в сегмент престижного потребления. Рекламные проспекты Detroit Electric обычно изображали красивых и хорошо одетых женщин, садящихся в электрический экипаж, а слоган 1915-го гласил: «Девушки выбирают электромобиль».
Тридцатые годы ознаменовались полным упадком электромобилей. Те производители, что еще барахтались на плаву, были добиты Великой депрессией. Разумеется, отдельные анклавы производства остались: до середины ХХ века тысячи электрокаров были построены в Германии, Великобритании. Но эти цифры ничтожны на фоне показателей автотранспорта.
Время от времени интерес к электромобилям проявляли и в СССР: в 1935 году на Горьковском автозаводе на базе легкового автомобиля ГАЗ-А (лицензионная копия Ford-A) построен первый советский электромобиль. В это же время в лаборатории Московского энергетического института собрали двухтонный электромобиль на базе грузовика ЗИС-5. Подобные эксперименты шли и в 40-х, и в 50-х. В Ленинграде с 1952 по 1958 год даже работали 10 легких электрогрузовиков.
Очередной всплеск интереса к теме электромобилей произошел в 70–80-х годах прошлого века. Сказались два фактора: резкое подорожание нефти в 1973-м и озабоченность экологов. Однако ни то, ни другое так и не смогло хоть как-то пошатнуть глобальную монополию бензинового автопрома. Эволюция электромобилей в XIX–XX вв. 1828 год. Венгерский электротехник Аньош Иштван Йедлик собрал первое в мире колесное устройство на электрической тяге. Это была небольшая прямоугольная платформа с четырьмя металлическими колесиками, на которой крепился примитивный электродвигатель. Транспортным средством изобретение Йедлика не являлось.
1834 год. Время возможной постройки первого прототипа электрической тележки, работающей на гальванических батареях. Авторство приписывается американцу Томасу Дэвенпорту. На первенство претендуют еще несколько человек, в частности, шотландец Роберт Дэвидсон.
1881 год. Французский физик Камиль Альфонс Фор усовершенствовал свинцово-кислотный аккумулятор Гастона Планте и разработал технологию его промышленного производства. Это стало серьезным стимулом к появлению электромобилей.
1881 год. На улицы Парижа выехал трехколесный велосипед с электромотором и аккумулятором Фора, собранный Гюставом Труве. Устройство разгонялось до 12 км/ч и имело запас хода до 26 км. Повозку Труве иногда называют первым электромобилем.
1884 год. Английский изобретатель Томас Паркер построил электромобиль с собственными батареями повышенной емкости. Это был первый электрокар, который производился малой серией.
1899 год. По проекту русского инженера Ипполита Романова создан электрический экипаж для перевозки двух пассажиров. Он работал от свинцового аккумулятора массой 370 кг, заряда хватало примерно на 60 км пути, скорость – около 40 км/ч.
29 апреля 1899 года. Электрический концепт-кар бельгийца Камиля Женатци с двигателем 67 лошадиных сил впервые превысил скорость 100 км/ч. Машину прозвали La Jamais Contente («Всегда недовольная») – она никак не хотела набирать рекордную скорость.
1901 год. Фирма Lohner представила первый гибридный автомобиль (бензин+электричество) конструкции Фердинанда Порше. Стоила машина 15 тыс. крон, а прозвали ее Toujours Contente («Всегда довольный») в пику болиду Женатци.
1907 год. Американская компания Anderson Electric Car Company начала производство легковых электромобилей под брендом Detroit Electric. Машинами этой марки пользовались Томас Эдисон, миллиардер Джон Рокфеллер и супруга Генри Форда Клара.
1935 год. В СССР на базе легкового автомобиля ГАЗ-А построен первый советский электромобиль. В том же году в лаборатории МЭИ на базе ЗИС-5 собран электрический грузовик массой 1,5 т.
1978 год. Ульяновский автомобильный завод в СССР на шасси легкого грузовичка УАЗ-451 («Буханка») выпустил опытную партию электромобилей. Но дальше эксперимента дела не пошли из-за низких характеристик аккумуляторов.