Xuất hiện từ thế kỷ 19
Một chiếc xe điện do kỹ sư người Pháp Charles Jeantaud thiết kế năm 1898. Ảnh: Getty Images
Xe điện đã ra đời từ thuở bình minh của sản xuất ô tô. Nhà phát minh người Scotland Robert Anderson được coi là người đầu tiên sáng chế ra xe điện vào năm 1832. Không có nhiều thông tin về Robert Anderson, ngoài sự thật được ghi chép rõ ràng rằng ông là người đầu tiên chế tạo một “chiếc xe không cần ngựa” chạy bằng động cơ điện.
Pin còn khá thô sơ vào những năm 1830, vì vậy, cỗ xe điện của Anderson không thể di chuyển nhanh hoặc xa. Ông Kevin A. Wilson, tác giả cuốn “The Electric Vehicle Revolution: The Past, Present and Future of EVs” phát hành năm 2023 phân tích: “Phát minh của Anderson đủ tiêu chuẩn là phương tiện giao thông, mặc dù bạn có thể phản bác rằng nó chưa đạt tầm của một chiếc ô tô. Nó là một chiếc xe điện có khả năng tự di chuyển về phía trước, điều đó rất quan trọng”.
Sự phát triển của xe điện trong thế kỷ 19 theo sát sự phát triển của công nghệ pin. Xe điện của Anderson không thiết thực vì pin của nó chỉ đủ dùng cho một lần sạc và sau đó cần phải thay thế. Điều đó đã thay đổi vào năm 1859, khi nhà hóa học người Pháp Gaston Planté phát minh ra loại pin axit chì có thể sạc lại.
Planté đã giới thiệu công nghệ axit chì của mình cho Viện Hàn lâm Khoa học Pháp vào năm 1860. Pin công nghệ axit chì không chỉ sở hữu điện tích mạnh hơn các loại pin trước đây mà dòng điện còn có thể đảo ngược để sạc lại pin từ nguồn điện bên ngoài. Thậm chí ngày nay, ắc quy ô tô 12V tiêu chuẩn trên các phương tiện chạy bằng xăng vẫn là ắc quy axit chì.
Ông Wilson đánh giá: “Nếu không có khả năng sạc lại thì sẽ không có loại pin nào tuổi thọ đủ lâu để sử dụng cho xe điện. Phương tiện điện hiện đại duy nhất sử dụng pin dùng một lần, không thể sạc lại là xe thám hiểm Mặt Trăng của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA)”.
Xe điện chạy gần xe ngựa tại Paris. Ảnh: Getty Images
Đến năm 1881, đã diễn ra “cách mạng” pin nhẹ hơn, bền hơn. Pin axit chì của Planté là công nghệ thay đổi cuộc chơi, nhưng nó quá lớn và nặng đối với những chiếc ô tô đời đầu. Bước đột phá thực sự đối với xe điện là phiên bản nhẹ hơn và nhỏ hơn nhiều của pin axit chì do Camille Faure, một nhà hóa học người Pháp, phát minh.
Faure trau dồi kỹ năng của mình khi là kỹ sư hóa học trong một nhà máy sản xuất thuốc nổ. Ông đã đổi mới khéo léo khi phủ sunfat lên các tấm chì của pin, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả của chúng. Pin của Faure nhỏ và mạnh để để có thể lắp vài chiếc vào xe điện mà không khiến nó tăng quá nhiều trọng lượng.
Ông Wilson lưu ý rằng bằng sáng chế tại Pháp của Faure được nộp gần như đồng thời với một phát minh tương tự của nhà phát minh người Mỹ Charles Bush. Đây là bằng chứng cho thấy nhiều người trên khắp thế giới đang háo hức theo đuổi những đổi mới về điện và cơ giới hóa.
Từ năm 1881, xe buýt điện đã hoạt động ở Paris (Pháp). Chúng nhanh chóng xuất hiện ở các thành phố khác, bao gồm Berlin (Đức), London (Anh) và New York (Mỹ).
Cạnh tranh với xe chạy bằng xăng, hơi nước
Nhà phát minh Thomas Edison bên một chiếc xe điện năm 1895. Ảnh: Getty Images
Trong giai đoạn này, ngoài xe điện, xe động cơ đốt trong và động cơ hơi nước cũng được phát minh. Chúng là những phương tiện cá nhân giúp thay thế xe ngựa. Vào cuối những năm 1700, đã xuất hiện một số phương tiện chạy bằng động cơ hơi nước, tuy nhiên phải đến những năm 1870, công nghệ này mới được sử dụng trên ô tô. Một phần nguyên nhân là bởi hơi nước không thực sự hữu ích cho phương tiện cá nhân.
Ô tô chạy bằng hơi nước cần thời gian khởi động lâu - đôi khi lên tới 45 phút trong điều kiện thời tiết lạnh - và cần phải đổ đầy nước dẫn đến hạn chế phạm vi hoạt động của chúng. Khi xe điện xuất hiện trên thị trường, một loại phương tiện mới là ô tô chạy bằng xăng cũng nổi lên nhờ những cải tiến đối với động cơ đốt trong vào những năm 1800.
Mặc dù xe chạy xăng nhiều tiềm năng nhưng vẫn có điểm yếu. Chúng đòi hỏi nhiều nỗ lực bằng tay để lái, việc chuyển số không phải là công việc dễ dàng và cần khởi động bằng tay quay, khiến một số người phải loay hoay khi vận hành. Tiếng ồn và khí thải của xe chạy bằng xăng cũng gây khó chịu.
Triển lãm ô tô đầu tiên ở Mỹ đã mở cửa cho công chúng tại Madison Square Garden ở Thành phố New York vào ngày 3/11/1900. Sự kiện này là nơi trưng bày ba sản phẩm cạnh tranh của công nghệ ô tô giai đoạn này: động cơ đốt trong, năng lượng hơi nước và điện.
Một chiếc xe ngựa đặt gần xe điện tại Missouri (Mỹ) năm1910. Ảnh: Alamy
Năm 1897, chiếc ô tô bán chạy nhất ở Mỹ là xe điện Columbia Motor Carriage của hãng Pope. Các mẫu xe điện bán chạy hơn xe chạy bằng hơi nước và xăng. Đến năm 1900, doanh số bán xe chạy bằng hơi nước đã dẫn trước với “tỉ số sát sao”, năm đó, 1.681 xe chạy bằng hơi nước, 1.575 xe điện và 936 xe chạy bằng xăng đã được bán ra. Chỉ đến khi chiếc Curved Dash Oldsmobile của Olds Motor Works ra mắt năm 1903, xe chạy bằng xăng mới lần đầu tiên dẫn đầu.
Vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, các nhà sản xuất ô tô điện đã cạnh tranh trực tiếp với các đối thủ xe xăng mới nổi của họ. Một bài báo của tờ New York Times vào thời điểm đó đã nhận định: “Vào đầu thế kỷ 20, những chiếc ô tô điện yên tĩnh, êm ái, không gây ô nhiễm là cảnh tượng thường thấy trên đường phố ở các thành phố lớn của Mỹ”. Detroit Electric của Anderson Carriage Company là mẫu xe điện phổ biến vào cuối những năm 1910 và đầu những năm 1920.
Ô tô điện không gặp phải bất kỳ vấn đề nào liên quan đến hơi nước hoặc xăng. Chúng hoạt động êm ái, dễ lái và không thải ra chất gây ô nhiễm nặng mùi. Xe điện nhanh chóng trở nên phổ biến với người dân thành thị, đặc biệt là phụ nữ. Chúng hoàn hảo cho những chuyến đi ngắn quanh thành phố. Đường sá “nhiều chông gai” ở khu vực bên ngoài thành phố khiến cho loại xe này khó hoạt động. Khi nhiều người được tiếp cận với điện hơn vào những năm 1910, việc sạc ô tô dễ dàng hơn, khiến chúng trở nên phổ biến hơn với mọi tầng lớp xã hội.
Một quảng cáo xe điện năm 1910 với hình ảnh phụ nữ là người lái chính. Ảnh: Getty Images
Một sự kiện hy hữu trong lịch sử hình thành xe điện là vào năm 1914 khi Henry Ford mua cho vợ một chiếc ô tô điện.
Henry Ford có thể coi là nhân vật đã bảo đảm sự thống trị của ô tô chạy bằng xăng trong thế kỷ 20. Model T của Ford, ra mắt vào năm 1908, đã giúp người dân Mỹ bình thường cũng có khả năng sở hữu ô tô bởi giá cả phải chăng trong tầm tay. Nhưng điều đó không có nghĩa là Ford phản đối điện. Ông và nhà phát minh kỳ tài Thomas Edison đã cố gắng trong nhiều năm để phát triển một loại xe điện Ford giá cả phải chăng nhưng không thành công.
Vấn đề là ô tô điện rất đắt, đặc biệt là khi so sánh với Model T của Ford. Chiếc xe điện Ford mua cho vợ ông - bà Clara thuộc hãng Detroit Electric chuyên tiếp thị các sản phẩm dễ khởi động cho phụ nữ. Chiếc xe điện này có giá 3.730 USD so với 440 USD của một chiếc Model T năm 1914.
Trong những năm sau đó, khi ngày càng nhiều người mua ô tô cá nhân, xe điện mang một ý nghĩa mới, chúng trở thành ô tô dành cho phụ nữ. Chúng phù hợp cho những chuyến đi ngắn, trong địa phương, không cần tay quay để khởi động và cực kỳ đáng tin cậy nhờ thiết kế đơn giản.
Bởi vì tập trung vào tệp khách hàng là phụ nữ, chiếm số lượng ít trong giới lái xe ở thời điểm đó, chẳng hạn như chiếm 15% số người lái xe ở Los Angeles năm 1914 và 5% ở Tucson, các nhà sản xuất ô tô điện đã ngầm thừa nhận rằng họ không có khả năng cạnh tranh với ô tô chạy bằng xăng trong thị trường rộng lớn hơn.
