1912年の整流器と電気自動車のそばにいる女性
(nyheritage.contentdm.oclc.org)- 1912年の電気自動車と整流器を一緒に収めた写真記録で、General Electric Company写真コレクションに含まれる産業史資料である
- 制作者と原刊行者がともにGeneral Electric Companyと記載されており、GE関連の技術・広報写真の文脈で見ることができる
- 主題分類は電気自動車、自動車、電気発電機、General Electric Companyにまとめられており、当時の電気駆動技術の視覚記録に近い
- 原本は白黒8 x 10インチ写真で、デジタル版はArchival TIFFから生成されたJPEG画像として提供されている
- 教育目的での利用は可能だが、それ以外のmiSci画像利用には事前の書面許可が必要である
写真記録の基本情報
- タイトルはWoman with rectifier and car 1912である
- 説明は、女性が整流器と電気自動車とともに写っている写真として整理されている
- 原本の日付は1912年である
- 制作者と原刊行者はともにGeneral Electric Companyである
- 資料タイプはStill Imageで、言語はengと表示されている
分類と所蔵情報
- 主題はElectric automobiles, Automobiles, Electric generators, General Electric Companyに分類されている
- ローカル所在はGE Photograph Collectionである
- 識別子は104190、ファイル名はNYSMU104190である
- 所蔵機関はmiSci - Museum of Innovation and Scienceである
- デジタルコレクションはGeneral Electric Photographsである
原本形式とデジタル化情報
- 原本の物理説明は**photograph; b&w; 8 x 10 in. (20 x 24 cm.)**である
- 物理形式の項目にはphotographic negatives, color photographs, gelatin silver printsもあわせて記載されている
- デジタル形式はimage/jpegである
- 技術データはArchival TIFF基準で、Epson Expression 1680スキャン、600 dpi、18.6 MB、grayscale、5838 x 4755 pixels、無圧縮である
- デジタル画像の生成日は2014-06-02である
- 権利表記によると教育目的での利用は可能で、他用途でmiSci画像を使用するには事前の書面許可が必要である
1件のコメント
Hacker News の意見
これを見ると、電気自動車ではなくガソリン車が選ばれたせいで、バッテリー技術の発展がずっと遅れたのではないか、という考えを避けにくい。
ガソリンエンジンに投じられた効率改善への投資が、バッテリーと電気モーターに向かっていたら違っていたはず。
1912年ごろのガソリン車と電気自動車の航続距離を調べてみると、ガソリン車はおおむね100マイル強で、最高級の電気自動車は80マイル、ほとんどは50マイル程度だったようだ。
Model T が電気自動車でなかったのは惜しい。
Ford は Edison のバッテリーが要求性能を満たせなかったことを致命的欠陥と見なし、ニッケル鉄電池は寿命こそ長いものの充電が遅く、セル当たりの電圧が低く、はるかに高価だった。
結局、一般的な鉛蓄電池に切り替えると、Ford はプロジェクトの存在理由がなくなったと判断し、主に Edison のバッテリーに投じた150万ドルを費やしたにもかかわらず中止した。
https://www.macsmotorcitygarage.com/henry-fords-electric-mod...
20世紀を通じて、潜水艦、携帯電子機器、電話交換局のような重要サービスの非常用電源など、充電式バッテリーにはすでに大きな産業・軍事需要があった。
ニッケルカドミウム化学は1899年から知られていたが、材料と製造プロセスがあまりに高価で、20世紀半ばまで実用化は難しく、粉末焼結のように面積を増やす高度な加工も、内燃機関と電気自動車が競っていた時期には存在しなかった。
1920年代には、内燃機関とガソリン車が、今日のリチウム電池でもようやく匹敵する程度の航続距離と燃費を実現しており、リチウム電池は1970年代以降の材料科学・化学の大きな進歩によって可能になったものだ。
仮想の電気自動車の世界では、バッテリー販売と投資を一桁倍ほど増やせたかもしれないが、高密度セルの製品化を早める効果は、内燃機関に勝てるほど大きくなかった可能性が高い。
今日、バッテリー市場が何倍にも大きくなっているにもかかわらず、研究成果が物理的限界にぶつかって依然として遅いことを見ると、同じパターンが見える。
電気とまともな道路が広く整備されていなかった時代には、電力網に縛られるより、燃料タンクを持ち運ぶほうがはるかに簡単だった。
自動車というものが何に役立つのかまだ探っている段階で、充電するには特定の場所へ持っていかなければならないという制約は大きかったはずだ。
たとえば農場で使えるかを試そうとしても、農場に電気がなければ電気自動車では判断しにくかっただろう。
電気モーターはエネルギーの90%以上を車を動かすことに使うが、内燃機関は30%程度しか使わず、残りは熱と摩擦として失われる。
現代の電気自動車は回生ブレーキも可能なので、ブレーキの寿命も長い。
現在の電気自動車の最大の弱点はバッテリーで、質量当たりのエネルギー密度がガソリンより100倍低い。
ガソリンは体積当たり34.2MJ/L、質量当たり45MJ/kgで、価格はおおよそ1ドル/Lだ。
50Lの燃料タンクは約40kgの重さで、450kWhのバッテリーと同じエネルギーを蓄える。
リチウムイオン電池は体積当たり約1MJ/L、質量当たり0.5MJ/kgなので、450kWhのバッテリーは3,240kg、つまり3トンになる。
電気へ効率よく変換できる、クリーンでエネルギー密度の高い燃料を見つけるまでは、しばらくガソリンに頼らざるを得なさそうだ。
太陽光パネルも今ではかなり安くなったが（<$1/watt）、大きな問題はエネルギー貯蔵だ。
リチウム電池はいまだに高価でかさばり、エネルギー密度が低い。
自然は数百万年前にこの問題を解いており、天然の太陽光パネルである葉は、エネルギーを木、主にセルロースに蓄える。
乾燥した木は約20MJ/kg、10MJ/Lで、リチウムイオン電池より10倍以上高密度だ。
長距離電気自動車は、乗員のような積載物より重いバッテリーを動かすことに多くのエネルギーを使う。
人は約70kgだが、Tesla Model Y のバッテリーは約770kgで、積載物の重量の10倍ほどだ。
だから Ford と Edison が友人でなければ違っていたのか気になる。
それでもガソリンはエネルギー密度があまりに高く、当時は非常に安かったため、バッテリーがより優れていたとしても厳しい戦いだっただろう。
携行燃料缶はその後大きく発展したが、十分に頑丈で密閉できる容器なら何でも使えた。
Model T は重力で燃料を供給していたため、タンクを置ける位置がタンク容量を大きく制限していた。
燃料ポンプのある車ならはるかに柔軟だっただろうし、初期の車には33ガロンのタンクがあったので、効率的なパワートレインと組み合わせれば航続距離は途方もないものになったはずだ。
初期の電気自動車でよく見落とされるのは、モーターが非常に原始的だったという点
Nikola Teslaが誘導モーターを発明したため当時も誘導モーターは存在したが、交流が必要だったので自動車には使えなかった
そのため自動車はブラシ付き直流モーターに縛られ、動作はするものの効率は最高ではなく、ブラシはいずれ摩耗して交換が必要だった
今日の自動車には効率的な誘導モーターやブラシレス直流モーターが使われているが、これは直流電圧を任意の複雑さの交流波形へ精密に切り出せる安価なパワーエレクトロニクスのおかげ
パワーエレクトロニクスは1960年代になってようやく登場し、1990年代に入ってようやく安くなった
変速機も必要だっただろうし、最適領域で回せなかった可能性もあるので50%程度だったとすると、90%を超える現代のモーターに比べれば悪いとはいえ、燃料がだいたい2倍必要になる程度
無視できるほどではないが、他の要素に比べれば比較的小さい
ブラシは安価な炭素棒なので、自動車ではブレーキパッド交換に近かったと思われ、当時の自動車整備の量を考えれば大きな負担ではなかったはず
1900年代初期の初期内燃機関は効率が約5%で、現在はほぼ40%まで上がっているので8倍の改善
電気モーターも原始的だったが、ガソリンエンジンはさらに原始的で、その点は電気自動車に有利だったはず
Teslaは発明していないものまで発明者として認められることが多いが、既存の発明に対する改良を特許化するのは非常に巧みで多作だった
Baker Electric Carに乗ったことがあるが、とても素晴らしく、乗ったことのあるアンティーク車の中でも特に好きなものの一つだった
初期の電気自動車がほぼ全面的に女性向けに売られていた点にも触れる価値がある
初期の自動車は汚く危険だったため、富裕層が妻に安全で操作しやすい車を買い与えることが多かった
初期の電気自動車に終止符を打ったのは、何よりも電動スターターの登場だった
それ以前は手でクランクを回して親指を折ることが非常によくあった
Public Domain Dayにもcopyfraudが健在なのを見ると、むしろうれしくなるほど
画像は教育目的に限られ、その他の利用にはmiSciの事前の書面による許可が必要だと書いてある部分のこと
Fully Chargedがこの車、あるいは少なくともこの時代についてのエピソードを作っていた
これほど早い時期にすでに多くの概念が出ていたという点で、今日の電気自動車設計との類似点を見るのは興味深かった
https://youtu.be/Xzk6acQO-KQ?si=zNIOA70iBS2_upWf
興味深いことに、これらの車は1回の充電で30〜40マイル走ることができ、これは現代のプラグインハイブリッドがバッテリーだけで走る距離とほぼ同じ
整流器が何か分からない人のためにまとめると、整流器は周期的に向きが変わる交流を、一方向にだけ流れる直流へ変換する電気装置
逆の動作、つまり直流を交流に変えるのはインバーターが行う
https://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier
当時電気自動車が存在していた唯一の理由は、1911年に電動スターターが発明されるまで、ガソリンエンジンを手回しクランクで始動しなければならなかったから
人々はそれを嫌っていた。危険で汚かったからで、特に女性にとってそうだった
電動スターターが登場すると、電気自動車は事実上終わった
ただし配送バンはしばらく使われ続けた。ガソリンエンジンは依然として信頼性が低く、配送車の運用では配車の信頼性が非常に重要だったから
臆病だからという程度ではなかった
1908年の冬、MichiganのBelle Islandである女性がCadillacのエンジンを止めてしまい、自分でクランクを回す力がなかったため、そのままいた
通りかかったByron Carterが停まったCadillacを代わりに始動しようとした。CarterはCarterCarの創業者で、Cadillac創業者Henry Lelandの友人だった
Carterがクランクを回すとエンジンがバックファイアし、クランクが顔を打って顎が折れたという
結局壊疽を起こし、当時の医療水準のためその年の末に亡くなった
あるドキュメンタリーで印象に残った逸話がある。郵便や牛乳の配送車は、一日の終わりにはバッテリーに車を坂の上まで上げる力が残っていなかったため、坂の上の顧客を先に回らなければならなかった
それにクランクを回せる女性もいただろうし、回せない男性もいただろう
最近の試乗動画がある
https://youtu.be/Xzk6acQO-KQ
冗談はさておき、私たちがどれほど遠くまで来たのかを見るのは示唆に富む
わずか10年前でさえSF Bay AreaでTeslaを見かけると話題になったのに、今ではガレージにTeslaが2台あり、昨日大みそかのパーティーに行ったら、参加者の80%がTeslaで来たか、Teslaに乗せられて来ていた
2021年式Model Yと2023年式Model S Plaidで、日々の運転体験は本当に良く、どちらにもとても満足している
現状維持にとどまる管理者・運営者たちには、十分に優れた破壊的技術を作る能力や動機がなかったか、石油産業が電気自動車を押さえ込もうとしていたのだ
ただし電気自動車が完全に支配することはなさそう
今は大多数の政府と、形成されつつあるように見える一元的な世界秩序への不信が大きく、輸送しやすい高密度エネルギーであるガソリンは、容易に統制・掌握され得る電力網に依存しない明確な手段だから