爱迪生(32)_虚阁网

三二

　　五

　　1885年，单相交流电技术获得了重大成果，制造出了工业用单相交流电变压器，并发明了单相变压器并联法。这就能用升压变压器和降压变压器进行远距离输电，方法特别简单。交流电拥护者又占了上风。在80年代后5年，利用蓄电站来输送直流电的建设规模缩小了，交流电的输送却发展得很快。因此，爱迪生对蓄电技术问题的研究，是在蓄电池在供电中的作用已经缩小到几乎等于零的时候开始的。爱迪生对这一问题感兴趣，不是为了解决电能的生产和分配问题，而是为了解决运输问题，是为了解决使交通工具电气化而采用蓄电池的合理性问题。

　　1896年夏季，在纽约召开了一年一度的爱迪生各个公司的负责人例会。这些公司总裁，以及总工程师和电站的商业部门经理参加了会议。在有一次会议上，为给安装在电动车上的蓄电池组充电事而展开了大辩论。爱迪生所热心拥护的直流电能，已被爱迪生公司和其他公司的许多电站大量地生产出来了，但在90年代，三相电流已开始显露优势，因此直流电站很快就要处于不利的地位。需寻找到直流电的新用户，这个用户就是电动车。如果电动车的数量显著增长，那么蓄电池充电站的作用就具有极重要的商业性。一些会议参加者认为，蓄电池汽车是克服直流电站存在危机的手段，并预言街道上很快就会出现成千上万辆蓄电池车。

　　这些预言没有现实根据，只是反映了这些预言者一厢情愿的心理。他们认为汽油汽车的前途是昙花一现和令人怀疑的，所以大多数人赞成注重组织蓄电池充电业。在适当发展这一事业的条件下，不一定要把直流发电站改建成三相电流发电站，因为它们将有一个最大的电能新用户，即蓄电池的用户。亨利·福特在1896年8月11日会议上，第一次与爱迪生会晤，福特当时是“底特律爱迪生公司”的总工程师。有人告诉爱迪生说，会议参加者中有一个叫福特的年轻工程师，他是一个设计爱好者，制造了一台用磁电机点火的汽油汽车；在此之前，汽车中还没有这种点火方法。福特在其对爱迪生的回忆录中说，爱迪生详细向他询问了汽车装置零件，然后对他说：“年轻人，这是一个伟大的事业；这一事业就靠您来完成。干吧！电动车只能在电站附近开动。蓄电池是铅制的，也太重了。蒸汽汽车也发展不起来，因为它需要锅炉和火。您的汽车，有自己特有的独立的离合装置，既不需要火，也不需要蒸汽，又不冒烟。这事全靠您来完成，您就研究它吧！”

　　爱迪生的这些话表明，他高度评价了机械化运输工具的意义，并预见到在不远的将来，千百万人将会利用自动推进的车辆。什么东西将成为这些车辆的发动机呢？是烧轻质燃料首先是汽油燃料的内燃机，还是电动机呢？爱迪生有自己评价运输工具的标准：运输工具的速度愈快愈好。未来将有什么样子的机动化车辆呢？

　　在1896年，对纽约商业区各条街道上的汽车作了调查，其中百分之九十是电动车。这种电动车很清洁重量很轻，行驶起来比汽油汽车和当时为货物运输制造的蒸汽汽车平稳。当时已开始大规模地生产装有铅蓄电池和小型电动机的电动车，例如美国就生产出了“斯图德别克”和“哥伦比亚”等型的电动车。为了使自动车辆不是沿着制造汽油汽车，而是沿着制造电动汽车的道路进一步发展，必须消除蓄电池的缺点：减轻它的质量，增加它的重量单位的蓄电量，不用极为讨厌的铅材料作极板，不向蓄电池容器里注入硫酸。

　　爱迪生给自己提出的正是这种任务。这种想法，在他处于19、20世纪交接时期的研究工作中占着优势。他是电动汽车制造业的最坚决的拥护者，但他认为根据新的原理制造出新的蓄电池系统，才是这方面成功和发展的重要条件。否则在以电为基础的自动车辆发展中取得这一进步是不可能的。爱迪生有从不同方面来彻底解决错综复杂的技术问题的经验，他能制定出大规模的实施计划去攻克难关，夺取胜利。他在白炽灯和电照明系统上获得成功就是很好的例子。因此，在这一情况下，爱迪生无疑是指望结构完善的蓄电池也能在自动运输工具方面得到同样的成功。

　　六

　　铅蓄电池的主要缺点是重量过重，外形太大，极板必然受到腐蚀。根据爱迪生实验室的一名助手、后来成为著名科学家的阿·肯内利的实践证明，每一英镑重的铅蓄电池，一小时只有四至六瓦的能量。因此，有一马力牵引的电动汽车，就需要重量为124.5～186.5英镑的蓄电池。铅板从一开始使用就受腐蚀，而且腐蚀得越来越快，不太适用于需要经常搬动的设备。爱迪生很早以前就研究过铅蓄电池，而且总觉得铅蓄电池不完善。根据许多与他同时代的证明，1900年“除了蓄电池之外，爱迪生的眼睛什么也看不见”。爱迪生研究蓄电池，是以下列前提为出发点的。他认为与电动机相比，用汽油发动机是很不经济的。他认为用铅蓄电池也不经济。他认为，“铅—硫酸”这一结合是某种误会：令人不解的是，在技术上怎么可以允许一种物质同另一种要不断破坏它的物质化合在一起，因而缩短了设备使用期限，降低了设备使用效率呢。爱迪生由此产生改进铅蓄电池的设想。首先应当不用硫酸，以消除硫酸对金属的腐蚀作用。

　　虽然爱迪生认为自己基本上已是化学专家，有许多这方面的知识和经验，但在这方面他为了完成新任务，却毅然增加了试验室里的专家编制。当时电工技术工作，是由阿·肯内利同助手和实验员们致力研究的。爱迪生便吸收约翰·艾尔斯沃思来深入研究化学技术问题，有十几名化学专家归约翰·艾尔斯沃思管理。爱迪生给这一研究工作拨了巨款。应当指出的是，当时对于在伽伐尼电池和蓄电池中所发生的现象和反应概念知道得很有限，这就需要进行多次试验来弄清楚以前不知道的效应。在那些年里研究减轻蓄电池重量的还有瑞典工程师杨格尔。他于1901年制造了碱性蓄电池，但试验结果证明，这种蓄电池也不适用。

　　改进这种蓄电池，并使之达到实地运用的是爱迪生。爱迪生详细研究了碱性溶液这种电解物，结果证明含有杂质的碎铁最适合于作负极。选择作正极的材料更加复杂，必须一点一滴地摸索着进行。正极是用细孔中充满各种物质的炭精棒制成的，用铜、钴、镉、镁作了试验，未能得到满意的结果。最后用氧化物的镍即氧化高镍来试验，证明最合适，于是制造出由氢氧化钾溶液作电解质的铁镍蓄电池。这种蓄电池简称叫“NiFe”（镍铁）。为进行大规模试验，曾制造了大量各种式样的铁镍蓄电池。

　　但试验表明，这种蓄电池的电量很小；只是偶尔才能达到0.3安培/小时。需要继续改进和加强蓄电池主要特性的研究。所用材料的纯度影响着蓄电池的蓄电量，当炼出了供试验用的优质加拿大镍后，蓄电池的蓄电量就增加了两倍多，蓄电量达到1安培/小时。鉴于用于电极的金属的纯度具有巨大意义，爱迪生就在西奥伦治建筑了提炼铁和镍的小工厂。工厂附设了试验室，研究这些在化学成分上很纯的金属的性质和作用，当时这还是一个未经充分研究的领域。

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