愛迪生(32)_學達書庫

三二

　　五

　　1885年，單相交流電技術獲得了重大成果，製造出了工業用單相交流電變壓器，併發明瞭單相變壓器並聯法。這就能用升壓變壓器和降壓變壓器進行遠距離輸電，方法特別簡單。交流電擁護者又占了上風。在80年代後5年，利用蓄電站來輸送直流電的建設規模縮小了，交流電的輸送卻發展得很快。因此，愛迪生對蓄電技術問題的研究，是在蓄電池在供電中的作用已經縮小到幾乎等於零的時候開始的。愛迪生對這一問題感興趣，不是為了解決電能的生產和分配問題，而是為了解決運輸問題，是為了解決使交通工具電氣化而採用蓄電池的合理性問題。

　　1896年夏季，在紐約召開了一年一度的愛迪生各個公司的負責人例會。這些公司總裁，以及總工程師和電站的商業部門經理參加了會議。在有一次會議上，為給安裝在電動車上的蓄電池組充電事而展開了大辯論。愛迪生所熱心擁護的直流電能，已被愛迪生公司和其他公司的許多電站大量地生產出來了，但在90年代，三相電流已開始顯露優勢，因此直流電站很快就要處於不利的地位。需尋找到直流電的新用戶，這個用戶就是電動車。如果電動車的數量顯著增長，那麼蓄電池充電站的作用就具有極重要的商業性。一些會議參加者認為，蓄電池汽車是克服直流電站存在危機的手段，並預言街道上很快就會出現成千上萬輛蓄電池車。

　　這些預言沒有現實根據，只是反映了這些預言者一廂情願的心理。他們認為汽油汽車的前途是曇花一現和令人懷疑的，所以大多數人贊成注重組織蓄電池充電業。在適當發展這一事業的條件下，不一定要把直流發電站改建成三相電流發電站，因為它們將有一個最大的電能新用戶，即蓄電池的用戶。亨利·福特在1896年8月11日會議上，第一次與愛迪生會晤，福特當時是「底特律愛迪生公司」的總工程師。有人告訴愛迪生說，會議參加者中有一個叫福特的年輕工程師，他是一個設計愛好者，製造了一台用磁電機點火的汽油汽車；在此之前，汽車中還沒有這種點火方法。福特在其對愛迪生的回憶錄中說，愛迪生詳細向他詢問了汽車裝置零件，然後對他說：「年輕人，這是一個偉大的事業；這一事業就靠您來完成。幹吧！電動車只能在電站附近開動。蓄電池是鉛制的，也太重了。蒸汽汽車也發展不起來，因為它需要鍋爐和火。您的汽車，有自己特有的獨立的離合裝置，既不需要火，也不需要蒸汽，又不冒煙。這事全靠您來完成，您就研究它吧！」

　　愛迪生的這些話表明，他高度評價了機械化運輸工具的意義，並預見到在不遠的將來，千百萬人將會利用自動推進的車輛。什麼東西將成為這些車輛的發動機呢？是燒輕質燃料首先是汽油燃料的內燃機，還是電動機呢？愛迪生有自己評價運輸工具的標準：運輸工具的速度愈快愈好。未來將有什麼樣子的機動化車輛呢？

　　在1896年，對紐約商業區各條街道上的汽車作了調查，其中百分之九十是電動車。這種電動車很清潔重量很輕，行駛起來比汽油汽車和當時為貨物運輸製造的蒸汽汽車平穩。當時已開始大規模地生產裝有鉛蓄電池和小型電動機的電動車，例如美國就生產出了「斯圖德別克」和「哥倫比亞」等型的電動車。為了使自動車輛不是沿著製造汽油汽車，而是沿著製造電動汽車的道路進一步發展，必須消除蓄電池的缺點：減輕它的質量，增加它的重量單位的蓄電量，不用極為討厭的鉛材料作極板，不向蓄電池容器裡注入硫酸。

　　愛迪生給自己提出的正是這種任務。這種想法，在他處於19、20世紀交接時期的研究工作中占著優勢。他是電動汽車製造業的最堅決的擁護者，但他認為根據新的原理製造出新的蓄電池系統，才是這方面成功和發展的重要條件。否則在以電為基礎的自動車輛發展中取得這一進步是不可能的。愛迪生有從不同方面來徹底解決錯綜複雜的技術問題的經驗，他能制定出大規模的實施計劃去攻克難關，奪取勝利。他在白熾燈和電照明系統上獲得成功就是很好的例子。因此，在這一情況下，愛迪生無疑是指望結構完善的蓄電池也能在自動運輸工具方面得到同樣的成功。

　　六

　　鉛蓄電池的主要缺點是重量過重，外形太大，極板必然受到腐蝕。根據愛迪生實驗室的一名助手、後來成為著名科學家的阿·肯內利的實踐證明，每一英鎊重的鉛蓄電池，一小時只有四至六瓦的能量。因此，有一馬力牽引的電動汽車，就需要重量為124.5～186.5英鎊的蓄電池。鉛板從一開始使用就受腐蝕，而且腐蝕得越來越快，不太適用於需要經常搬動的設備。愛迪生很早以前就研究過鉛蓄電池，而且總覺得鉛蓄電池不完善。根據許多與他同時代的證明，1900年「除了蓄電池之外，愛迪生的眼睛什麼也看不見」。愛迪生研究蓄電池，是以下列前提為出發點的。他認為與電動機相比，用汽油發動機是很不經濟的。他認為用鉛蓄電池也不經濟。他認為，「鉛—硫酸」這一結合是某種誤會：令人不解的是，在技術上怎麼可以允許一種物質同另一種要不斷破壞它的物質化合在一起，因而縮短了設備使用期限，降低了設備使用效率呢。愛迪生由此產生改進鉛蓄電池的設想。首先應當不用硫酸，以消除硫酸對金屬的腐蝕作用。

　　雖然愛迪生認為自己基本上已是化學專家，有許多這方面的知識和經驗，但在這方面他為了完成新任務，卻毅然增加了試驗室裡的專家編制。當時電工技術工作，是由阿·肯內利同助手和實驗員們致力研究的。愛迪生便吸收約翰·艾爾斯沃思來深入研究化學技術問題，有十幾名化學專家歸約翰·艾爾斯沃思管理。愛迪生給這一研究工作撥了鉅款。應當指出的是，當時對於在伽伐尼電池和蓄電池中所發生的現象和反應概念知道得很有限，這就需要進行多次試驗來弄清楚以前不知道的效應。在那些年裡研究減輕蓄電池重量的還有瑞典工程師楊格爾。他於1901年製造了鹼性蓄電池，但試驗結果證明，這種蓄電池也不適用。

　　改進這種蓄電池，並使之達到實地運用的是愛迪生。愛迪生詳細研究了鹼性溶液這種電解物，結果證明含有雜質的碎鐵最適合於作負極。選擇作正極的材料更加複雜，必須一點一滴地摸索著進行。正極是用細孔中充滿各種物質的炭精棒製成的，用銅、鈷、鎘、鎂作了試驗，未能得到滿意的結果。最後用氧化物的鎳即氧化高鎳來試驗，證明最合適，於是製造出由氫氧化鉀溶液作電解質的鐵鎳蓄電池。這種蓄電池簡稱叫「NiFe」（鎳鐵）。為進行大規模試驗，曾製造了大量各種式樣的鐵鎳蓄電池。

　　但試驗表明，這種蓄電池的電量很小；只是偶爾才能達到0.3安培/小時。需要繼續改進和加強蓄電池主要特性的研究。所用材料的純度影響著蓄電池的蓄電量，當煉出了供試驗用的優質加拿大鎳後，蓄電池的蓄電量就增加了兩倍多，蓄電量達到1安培/小時。鑒於用於電極的金屬的純度具有巨大意義，愛迪生就在西奧倫治建築了提煉鐵和鎳的小工廠。工廠附設了試驗室，研究這些在化學成分上很純的金屬的性質和作用，當時這還是一個未經充分研究的領域。

學達書庫(xuoda.com)