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入局HMI需要了解的-汽车发展史
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2022-02-04 原创文章 行业资讯 举报 17838 22 17 2

汽车诞生至今的发展史,入局HMI需要具备的汽车行业的基础知识 ~

"福特和马”的故事

100多年前,亨利·福特还是爱迪生电灯公司的一名小员工,在决定创业之前他去做调研问客户:“去某地,您需要一个什么样子的交通工具?”几乎所有人的答案都是:“我需要一匹更快的马”。很多人听到这个答案,于是都跑到马上去选马配种,以满足客户的需求。但福特先生却没有立马往马场跑,而是接着往下问。

福特:“你为什么需要一匹更快的马?”

客户:“因为可以跑得更快!”

福特:“你为什么需要跑得更快?”

客户:“因为这样我可以更早的到达目的地。”

福特:“所以,你要一匹更快的马的真用用意是?”

客户:“用更短的时间、更快的达到目的地!”

所以,后来福特常说:“如果我当初问消费者想要什么,他们应该是告诉我,一匹更快的马!”

这个故事告诉我们,不要听用户说什么,我们需要挖掘用户真正想要的东西,而不是停留在现有客户所说的事情的表面,傻傻的寻找一匹很快的“马”。


奔驰汽车为什么叫“梅赛德斯奔驰”?

19世纪末的德国,汽车是一件非常昂贵且新鲜的东西,可靠性也不怎么好,大多数富人阶级还是倾向于购买华丽的马车,这个时候刚刚成立的戴勒姆公司的经营不太乐观。

当时的奥匈帝国的总领事,商人艾米尔·耶里内克看中了汽车这一新兴的领域,对戴勒姆公司生产的引擎十分有兴趣,于是就订购了“36辆戴勒姆牌汽车”,并且预先支付了一半的资金,(在福特“T型车”面世以前汽车是纯手工的产品)这当时已经相当于戴勒姆汽车公司一年的全部的汽车产量,对公司意味着什么就不必多说了。

然而事情远非这么简单,作为一举购买36辆汽车的条件,商人艾米尔·耶里内克提出了两点要求:

第一:戴勒姆汽车公司在奥匈帝国、法国、美国的汽车独家代理销售权,归他所有;

第二:今后戴勒姆汽车公司全部生产的汽车都要用艾米尔·耶里内克的小女儿的名字“梅赛德斯”命名;

从那以后,戴勒姆汽车公司生产的全部汽车就都改叫“梅萨德斯”。

1916年,戴姆勒汽车与本茨汽车合并,组建“戴勒姆·奔驰”汽车公司。当时因为奥匈帝国总领事的推荐,梅赛德斯已经有一定的知名度。所以,戴勒姆·奔驰公司生产的汽车也就都变成“梅赛德斯·奔驰”。

那么,梅赛德斯是什么意思?为什么戴勒姆和本茨两位会同意呢?梅赛德斯是西班牙语中优雅的含义。具体的详情已无从考证,这个词的保留也许就是当时两位想让优雅灌输到品牌之中吧。


从动力系统的视角,汽车发展史大致分为六个阶段:

第一阶段:18世纪之前,以人力、畜力为动力,以马车为代表;

第二阶段:18世纪-19世纪,第一次工业革命瓦特改良“蒸汽机”,以蒸汽机为动力的汽车开始面世,但效率低,操控难度较大;

第三阶段:19世纪-20世纪中叶,铅酸电池出现,但在石油能源大量开采的驱动下,第一代电动汽车发展缓慢;

第四阶段:19世纪末-21世纪,1866年,卡尔·本茨发明了第一辆内燃机汽车,随后福特将汽车带进千家万户,内燃机汽车迎来黄金发展的百年时代;

第五阶段:20世纪末-21世纪初,随着石油资源日益匮乏,环境等因素,以动力锂电池为主的电动汽车高速发展;


第一阶段:人力/畜力车

18世纪以前,人力、畜力几乎是车辆工具唯一的动力源。有一些历史知识储备的人都清楚的知道,在我国古代轿子、马车、牛车、驴车、骡车等是主流的交通工具,并发展成为一套完成的产业链,比如:马加油的地方-马厩、马休息的地方-马棚、马换胎的方式-马掌、高速公路上的驿站…


第二阶段:蒸汽机汽车

众所周知,约于1760年兴起,持续至1840年前后的第一次工业革命,出现了以机器取代人力、畜力的科技革命历史学家形象的称之为“机器时代”。1769年英国人,詹姆斯·瓦特改良出“早期工业蒸汽机”,汽车界诞生了一种新的动力方式“蒸汽机动力”。

1769年,法国人N·J·居纽制造出世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。直至1804年脱威迪克设计并制造了第一辆真正意义上的蒸汽汽车。随着蒸汽动力被应用在车辆上,汽车行业机械化大幕拉开。但是,蒸汽机的效能较低,车载的燃料储存量有限,且操控不方便,蒸汽汽车并未得到广泛的推广和应用。


第三阶段:电动汽车

事实上电动汽车的历时比现在常见的内燃机汽车要早,距今已有182年的历史。按照发展阶段电动汽车的发展大致分为四个阶段:


1.初期探索阶段(1830年-1870年)

直流电机之父匈牙利的发明家阿纽什·耶德利克最早与1828年在实验室实验了电磁转动的动力装置。美国人托马斯·达文波特与1834年制造出第一辆直流电机驱动的电动汽车,也因此获得美国电机行业的第一个专利。1832年-1838年之前,苏格兰人罗伯特·安德森发明了电驱动的马车,这是一辆不能充电的初级电池驱动车辆。1838年,苏格兰人罗伯特·戴维森发明了电驱动的火车(今日在路面上依然行驶的有轨电车是当时在英国出现的专利)。直至1839年英格兰人罗伯特·安德森制造出人类历史上第一辆电动汽车。


2.快速发展期(1860年-1920年)

随着蓄电池技术的发展,电动汽车的运用在19世界的下半叶在欧美等国得到了较为广泛的运用。1859年法国物理学家、发明家加斯东·普朗特发明了可充电的铅酸电池。

1896年,哈特福德电灯公司推出课更换电池的电动货车,买家只买下车辆,但不包括电池,然后再使用时在以每公里计交付充电集保养费。(是不是和现在蔚来汽车的模式有点一致呢?)

19世纪末期到1920年是纯电动汽车发展的一个高峰期。在早期的车辆消费市场上电动汽车比内燃机驱动的车辆有着更多又是:无气味、无震荡、无噪音、不用换挡和价格低廉,这形成了蒸汽、电动和内燃机为动力的三分天下的车辆市场。


3.发展停滞阶段(1920年-1990年)

随着美国德州石油的开发和内燃机技术的提高,电动汽车在1920年之后渐渐失去了优势。车辆市场逐渐被内燃机为动力的汽车取代。只有少数城市保管着很少的有轨电车及有限的电瓶车。电动汽车的发展从此停滞了大半个世纪。随着石油资源不断流向市场,人们几乎忘记了电动汽车的存在。(这个阶段诞生了两个举世瞩目的富豪,石油大王“洛克菲勒”以及,汽车大王“亨利福特”)相对的,运用在电动汽车上的技术:电驱动、电池材料、动力电池组、电池管理等技术也无法得到发展或运用。


4.复苏期(1990年至今)

随着石油资源的日益减少、大气污染,加之最近几年各国对碳排放的关注,人们重新开始关注电动汽车。

1990年代开始,随着电池储能单元的发展,以及对矿石、石油能源储量的担忧,各个主要的汽车生产厂家开始在新能源领域作出尝试(如:混合动力汽车、纯电汽车、燃料电池汽车、氢动力汽车、燃气汽车、甲醇汽车、空气动力汽车、飞轮储能汽车)。

1990年1月在洛杉矶车展上,通用汽车总裁向全球推介Impact纯电动概念轿车。1992年福特汽车推出钠硫电池的Ecostar,1996年丰田汽车使用镍氢电池的RAV4LEV,1996年法国雷诺汽车的Clio,1997年丰田普锐斯Prius混合动力轿车下线,日产汽车也在同年推出世界上第一辆锂离子电池的电动汽车Prairie Joy EV。1999年本田汽车发布销售混合动力车“本田洞察者”。

除去传统汽车制造企业的尝试外,也有新成立的汽车制造企业的尝试。比如在2003年美国成立的特斯拉公司和在我国成立的比亚迪汽车公司,两者都已纯电动汽车为主。其中特斯拉在2006年推出的Roadster跑车0-60英里加速只要3.9秒,每次充电可行驶400公里。而比亚迪在2008年12月5日推出的以磷酸铁锂电池为主的世界上第一款批量生产的插电式混合动力汽车“比亚迪F3DM”。直到2010年5月推出真正意义上的纯电动汽车“比亚迪e6”。

2022年起,部分国家和地区已经初步计划在未来十几年后禁止出售燃油汽车(预定禁止日期大部分在2030-2040年前后),往新能源车方向拓展。


第四阶段:内燃机汽车的黄金百年


实用内燃机的发明

1859年,法国人勒努瓦用煤气和空气混合气取代往复式蒸汽机的蒸汽,通过电火花点火爆发燃烧,制成二冲程煤气内燃机。1861年,法国人德·罗夏提出进气、压缩、做功、排气等容燃烧的四冲程内燃机工作的循环方式,于1862年被法国当局授予专利。直至1866年德国工程师尼古拉斯·奥托成功的实制出动力史上具有划时代意义的立式四程冲内燃机,1876年,又试制造出第一台实用的活塞式四冲程煤气内燃机(奥托也以内燃机奠基人的身份被载入史册,其发明为汽车的发展奠定了基础)。


第一辆内燃机汽车的诞生

出生于德国手工业家庭中的卡尔·本茨,1879年发明了第一台单缸煤气发动机,在一次又一次的方案精进中,组装成功发动机并得到了皇家摄影师比勒的资助,改进了奥托的四冲程发动机,终于于1886年1月12日卡尔·本茨试制成功世界上第一辆单缸发动机的三轮汽车。


四轮汽车的诞生

1884年,戴勒姆推出立式发动机,在1885年获得德国专利,同年他将发动机安装于木质双轮车上,让儿子保罗驾驶,这辆车取名为“骑式双轮车”的双轮车获得德国专利,世界上第一辆摩托车诞生。次年6月戴姆勒把这种发动机安装在他为妻子生日购买的马车上,创在了第一辆戴姆勒汽车。随后戈特利布·戴姆勒制成第一台汽油机,并制造出第一辆用汽油机驱动的四轮汽车。

1926年,本茨和戴姆勒两家公司后来合并,成为戴姆勒·本茨汽车公司。本茨和戴姆勒是人们公认的以内燃机为动力的现代汽车发明者,他们的创造成为汽车发展史上最终要的里程碑,因为二人也被尊称为“汽车之父”。


第一台柴油机的诞生

戴姆勒发明了汽油机,当人们都在用汽油作为燃料的同时,其他方式作为燃料的研究也在进行。1893年德国工程师鲁道夫·狄塞尔使用柴油制成一台四冲程发动机,世界首台柴油机诞生,通过大幅高压缩比的方式,使得效率接近27%。不过柴油机从设想到应用足足经历了20年的时间。


汽车史上首次批量生产汽车

有人说:德国人发明了汽车,美国人发展了汽车,这种说法其实不无道理,但绕不开一个人“亨利·福特”。

亨利·福特于1863年出生在一个爱尔兰移民美国的普通家庭,天生酷爱机械,早年在爱迪生点灯公司当技术员,后来汽车诞生让他对汽车产生了浓厚的兴趣,1896年福特设计出他的第一辆汽车,同样也是美国底特律的第一辆汽车,于是开启他创奇的创业之路。

在经历了两次失败之后,于1903年成立了福特汽车公司,1908年福特公司推出“T型车”,同年福特将流水线(行业首创)引入他的工厂,在此之前汽车都是手工打造,“流水线模式”的应用使每个工人固定在一个位置负责一件工作,大大提高了生产效率。1914年,经过优化的流水线装配线只需93分钟就可以生产一部汽车。

1908年福特公司推出的“T型车”

当时美国与之相争的同车型售价5000-6000美金,福特的“T型车”起售价3500美元(数据来自维基百科,网上流传言论850美金个人认为不太符合逻辑),后来降到2900美元,甚至可以分期付款。汽车开始进入寻常百姓家,彻底淘汰了马车。1918年在美国行驶的半数汽车,甚至都是福特公司生产的“T型车”。

不仅如此福特还关注员工福利,开创“八小时工作制”沿用至今。直到1927年“T型车”一共生产1500万辆,该车的引擎生产一直延续到1941年,停产后仍有17000部引擎被制造,直到45年后这个世界纪录才被大众甲壳虫打破(注:甲壳虫延续近100年,截止2003年,一共生产近2153万辆)。

后续福特汽车不断发展,亨利·福特也被后世称之为“美国汽车工业之父”,他的出现不仅改变了人们的生产生活方式,还大大的推进了汽车发展的进程。(这里有一个有意思的知识点,亨利·福特推出具有划时代意义,且批量生产的汽车即:“Mode T”和“Mode A”,反观特斯拉的“Mode Y”“Mode X” “Mode S”,且特斯拉的LOGO外形“T”子母的造型,是不是可以联想很多东西呢?)


厄尔时代

也有人说:德国人发明了汽车,美国则把这个行业带入艺术设计的圣殿。美国汽车设计师哈利·厄尔当之无愧是有史以来最伟大的汽车设计大师。

哈利·厄尔出生于加利福尼亚的好莱坞,其父亲于1889年便开始从事车身制造的工作,1908年创立厄尔汽车厂,后被凯迪拉克收购,厄尔随之也加入通用汽车公司(通用汽车于1909年收购凯迪拉克汽车其前身叫“亨利·福特汽车”)。

1927年厄尔为凯迪拉克设计了拉萨尔,哈利·厄尔时代开始,它有着圆润的线条,锥型的尾部,修长低矮的轮廓,成功的让拉萨尔大获成功。LaSalle的成功让通用汽车的总裁创建了通用汽车的“艺术和色彩部门”(1939年更名为“造型部”),厄尔被任命为第一任总监。在该部门成立之间,美国汽车制造商并没有对车身外观给予过多的重视都是有工程师来设计。概念上的领先意识也使的通用汽车逐渐走向强大。


哈利·厄尔 - “别克Y-Job”

1939年造型部在厄尔的指导下设计并制造了,世界上第一款概念车“别克Y-Job”,船型车身,复杂曲面构建的流线型车身成为一个时代的经典,此后几十年都是被厂商模仿的对象。另外,“Y-Job”第一次引入黏土模型技术,使的汽车外形设计更加灵活(该技术一直沿用至今),哈利·厄尔也被人称之为概念车之父。


凯迪拉克1959年款

1948年,凯迪拉克汽车用飞机风格的外观造型,闪闪发光的镀铬装饰和漂亮的尾鳍(鳍的灵感来自于美国洛克希德P-38闪电战斗机)征服了市场,哈利·厄尔将汽车从单纯的交通工具变成了艺术品的时尚。


雪佛兰科尔维特C1

二战后受欧洲跑车在公路赛车的影响,哈利·厄尔设计了雪佛兰科维特的第一代超级跑车“C1”,其独特的“鲨鱼嘴”散热器格栅时至今日也是各厂商参考的对象。科尔维特也被誉为代表美国情怀的美国国宝级超级跑车。


哈利·厄尔于1969年逝世。被人铭记为美国汽车行业第一位造型主管,汽车设计黏土造型、环绕式挡风玻璃、硬顶轿车、工厂双色油漆、尾翼的鼻祖。在通用汽车任职期间,他负责设计的汽车销量约达3500万辆。他在1954年说:“我28年来的主要目的是加长和降低美国汽车,有时在现实中,有时在外观上。”1960年代和70年代极地和极长的美国汽车显示了厄尔对于整个汽车行业和文化的影响程度。


汽车全球化

20世纪50年代至70年代是世界汽车发展的黄金时段。50年代开始美国汽车已形成“通用”、“福特”、“克莱斯勒”三大公司鼎立的局面,并以压倒性的优势雄踞世界汽车市场。同时期的欧洲厂商也开始“量产化”,欧洲厂商以越的产品性能生产出各式各样的跑车,转而销往美国,从而出现两大霸主并存的市场局面。于此同时日本汽车工业也与70年代高速发展逐步占领一定的市场份额,随之韩国汽车也在逐步向前至90年代末期,韩系车占世界汽车总产量的1.3%。

各汽车工业集团以其技术和资本优势,在产品、技术、商务、销售、服务、资本运作领域展开全方位的竞争。一方面想发展中国家输出剩余资本、技术;另一方面相互兼并、重组、吸纳全球资源,扩大市场份额,谋求利益最大化,进一步推进了汽车的全球化进程。


第五阶段:电动汽车浪潮兴起

截止到2017年6月,我国汽车保有量达到3.04亿辆,同比2007年增长一倍。石油资源的消耗也在急剧增加,其中汽车用汽油、柴油的消费占比也已经达到50%以上。

电动汽车按照电气化程度分为以下几类:

  • 混合动力汽车(HEV)燃料和电能的混合,电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车;
  • 插电式混合动力汽车(PHEV)介于纯电动汽车和燃油汽车之间的新能源汽车,既有传统汽车的特性也有电动汽车的特性,而且电池容量大,有充电接口,通过混动模式增加车辆的续航里程;
  • 燃料电池汽车(FCEV)动力来自燃料电池的电动载具,电池是氢氧混合燃料,特点是可以快速给电池灌满燃料(加氢),而不是等几个小时来充电;
  • 纯电动汽车(BEV)完全由可充电电池提供动力源的汽车;

兴起背景

20世纪90年代开始,电动汽车在政策护航下再次起航,成为解决机动车环境污染的重要选项,其中:

联合国1997年12月在日本京都召开的《联合国其后变化框架公约》149个国家和地区代表通过了《京都议定书》,旨在限制温室气体排放量,抑制全球气候变暖。各国政府纷纷采取应对措施,重新制定汽车产业的发展方向,各国政府政策的出台也为电动汽车的发展注入了强劲的动力。

进入21世纪,电动汽车在中国得到空前的重视,被纳入863计划,进入快速发展期。21世纪中国前十年电动汽车发展成就:

1996年-电动汽车列为“九五”期间的国家重大科技产业工程项目;

2000年-2000年底,在德国留学和工作多年的万钢回到中国,被中国科技部聘任为国家863计划电动汽车重大专项首席科学家、总体组组长。其确立了“三纵三横”(燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车三种整车技术为“三纵”,多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三种关键技术为“三横”)的中国电动汽车研发布局。经过几年的努力,中国燃料电池汽车的研发取得了快速发展。

2003年-同济大学燃料电池研发团队在万钢教授的带领下,成功研制出中国第一辆燃料电池轿车“超越一号”,并开始示范运行。这是中国汽车史上的一个里程碑。该车搭载了国内自主研制的30千瓦质子交换膜,燃料电池采用高压氢气作为燃料;

2004年-年底,万钢教授团队在第一代车型的基础上,又相继推出了“超越二号”和“超越三号”;

2008年-超越系列后续车型作为奥运会用车亮相在北京,中国人圆梦清洁汽车;

同年北京奥运会上,共有55辆电动大客车、25辆混合动力客车、75辆混合动力轿车、20辆燃料电池轿车、3辆燃料电池城市客车以及320多辆各类纯电动场地车,共计500辆新能源车为“绿色奥运”服务;

2010年-上海世博会期间有超过1000辆新能源车服务,其中约300辆超级电容车、纯电动汽车,200辆燃料电池汽车;


电池技术

20世纪90年代-21世纪前十年,电池技术进步显著,铅酸电池、镍铬电池及锂电池先后成为电动汽车动力电池。其中,燃料电池电动汽车方案一度成为新方向,但与纯电动汽车相比电解和加压等环节增加的额外成本使的燃料电池汽车没有任何价格技术可言,随着电池技术进步,燃料电池汽车逐渐淡出历时舞台。

现在市面上常用的汽车电池大致分两种磷酸铁锂电池和三元锂电池,其中中国有代表性的两家企业:比亚迪(全球唯一一家自供优质电池的整车企业,不仅如此人家还有锂矿,还是巴菲特在中国投资的唯一一家公司)和宁德时代(全球动力电池的绝对龙头企业),其中三元锂比磷酸铁锂价格高,但更耐寒。其次就是电池组技术,如:宁德时代CTP技术、特斯拉电池组技术、比亚迪刀片电池组等。


电动汽车的现在与未来

随着电动汽车持续的技术积累,全球范围内的环境污染、地缘政治博弈带来的能源安全问题,全球现在的主要国家均将电力驱动的交通方向作为发展的重点方向,大量的资本投入、众多创业者及从业者进入电动汽车行业,传统汽车厂商也加速了其电动汽车技术储备的落地。

市场趋势

2021年上半年全球电动汽车销量达到255万辆,纯电动汽车占比约70%。

电动汽车占汽车销售比持续快速飙升,至2021年上半年全球电动汽车销量占比达到6.22%。

2021年上半年中国电动汽车销量超过120万辆,稳居各国榜首,领先排名第二的德国90万辆,占据全球电动汽车市场近半壁尖山。

其中特斯拉一骑绝尘领跑电动汽车市场,(2021年上半年全球销量38.6万辆)上汽通用五菱异军突起,排名第二(2021年上半年全球销量19.15万辆)。

2021年上半年特斯拉共两款车型入围电动汽车畅销车型Top3,四款国产车销量进入前十(宏光MINIEV、比亚迪汉EV、欧拉黑猫、广汽Aion S).

在大环境的背景下,资本押注电动汽车行业,创业企业快速崛起,全球已有十多家电动车企IPO(中国车企有蔚来、理想、小鹏、威马)。传统车企在电动汽车领域加快步伐,国内造车新势力竞争压力巨大。

汽车行业油改电的趋势已是必然,梳理了汽车行业的发展史,希望这边文章能给各位带来帮助。



参考文献资料

1.《维基百科》

2.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1710137693902970504&wfr=spider&for=pc

3.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1650505869001376627&wfr=spider&for=pc


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更新:2022-02-04

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