《光电帝国》

光电帝国

电的历史

人类对电的使用和开采的历史,一直到1600年才算真正开始,一个叫 William Gilbert 的英国人发现琥珀在被摩擦之后会产生静电,有趣的是,现代英语词汇的 electric,正式来自于希腊语中的琥珀 elektron。

任何被人类拥有的东西,其后续使用的首要关键有两件,其一是如何高效生产,其二是如何储存。

首先产生突破的是如何存储。世界上出现了一种叫做莱登电瓶的东西,它可以将摩擦产生的经典存储长达好几天。

随后是如何产生电。光靠摩擦静电是一个非常消耗能量的方式,当时的方式是用玻璃在皮毛之间来回旋转摩擦。其中因摩擦消耗的热量就是能量的损失。这时候对电和化学都颇有研究的伏特,发现了电化学反应。他开始制造电池,借此为人们提供稳定的直流电。这一进步发生在1800年。

1808年,有了电池,就会有人去发明使用电的东西,首当其冲的就是灯。而 这位叫 Humphray Davy 的英国人就发明了最早的弧光灯。而这位老先生还有一个更大的功绩,就是发现并提拔了法拉第。

1820年,一位老师发现了通电的电线会影响指南针的指向,他发现了电的磁效应。

1830年,一位重要人物登场,他就是法拉第,是他发现了磁场的变化可以产生电!电磁感应从此完整,而这也为如何真正有效发电,打下了坚实的理论基础。值得一提的是,法拉第是一个穷孩子出生,因而在成名后特别注意对普通大众的教育,同时他也是化学方面的通才。他写了一本书「The History of a candle」,作为孩子们在化学方面的启蒙教材。

法拉第为人们提供了理论基础,不过,在真正产生实用发电机的路上,又过去了 40 年,我想其中的主要理由是,一般的通过旋转而产生电磁感应的发电机,产生的都是交流电,而之前人们在伏特电池阶段使用的都是直流电,因而为了使用发电机的交流电,还需要先发明整流器。

当时间进入到40年之后的1870年代,我们的主角,爱迪生,特斯拉,威斯汀豪斯就陆续登场了。

直流交流之争

爱迪生

爱迪生出生于1846年,出生并不好,也并没有接受过高等教育,但确实是一个勤奋好学的好同学。这一点会为他之后的命运埋下伏笔。他在电报上赚到了自己的第一桶金,然后就开始更多地和电打交道。

白炽灯就是他的发明,在白炽灯之前,人们已经拥有了弧光灯,不过弧光灯因为太亮,照马路还行,要搬进室内就不太合适了。然后不少发明家就开始整装在小灯泡的电灯。但都苦于找不到合适的材料,直到爱迪生介入这个行当。爱迪生用的方法并不算特别聪明,他就是不断用各种材料进行实验,从钨丝到碳棒,再到碳化的竹子都在他的探索范围内。直到他使用以碳丝为灯丝的灯泡,并让它的使用寿命从小时到几点到更长。

爱迪生非常擅长找到一项发明的实用性,并一次运作自己的商业公司,他也因此拥有了为数众多的专利。

有了电灯的专利,爱迪生就开始捆绑销售自己的一整套电力系统,其中包括爱迪生认定的直流发电机。大财阀摩根的家里,那第一盏灯和电力系统就是爱迪生的公司负责的。

这个时候时间已经来到了1882年。而之所以说爱迪生认定了直流发电机,是因为他非常好的错过了本该属于他的交流电系统,而本想把这一切交到他手上的,正是特斯拉。同名Tesla已经被用在了电动车上。

特斯拉

特斯拉,比爱迪生小9岁,光看照片,绝对算是英俊帅气,特别有当年欧洲贵族的范儿,实际家庭出生也还行,本来他爸想让他当牧师,但这孩子就是喜欢电。他爸最后松了口,于是特斯拉就跑到了奥地利学习,并分别在奥地利和巴黎工作,工作的公司都是当时爱迪生公司在欧洲的分公司。由于小伙子表现太出现了,于是就被推荐去了美国总部。

值得一提的是,特斯拉从一开始就对交流电情有独钟,并发明了自己的交流电发电机。等他来到美国,想让爱迪生好好再琢磨下交流电的事情,结果却碰了一鼻子灰,因为爱迪生好像有个坏脾气,只认准自己发明的东西。看到爱迪生这么顽固不化,且在经济回报上没有兑现承诺,特斯拉一气之下就辞职不干了。

特斯拉立刻办起了自己的公司,并为各地的弧光灯提供交流电发电机,但是,商业公司的运作并不是他的强项,没过多久,他被他自己的金主排挤出来公司,并落魄街头,居然还干起了挖路的体力活。不过工头看出这不是一个普通蓝领,直接把他推荐到了西方联合电报公司。特斯拉通过一个不敲破鸡蛋壳却能让鸡蛋直立的把戏,成功融到了钱,开起来他的新公司。

再往后,特斯拉被威斯汀豪斯赏识,并开始在威的生意中,部署他发明的多相交流电。

威斯汀豪斯

这位大哥和爱迪生同岁,也出生在1846年,年少是也是个机械奇才,后面逐渐成长为一位优秀的企业家。他在22岁的时候,发明了用于火车的空气制动,Railway air brake。要知道在那之前,火车要停下,是要靠各节车厢里的工人去搬动刹车阀的,所以不是火车司机想停就能马上停下的。

而这哥们发明的空气制动,其原理就是在每节车厢上都装一个高压气罐,差不多是8个大气压的压力。如果没有其他外力的情况下,这些气罐里的气压会直接推动活塞,刹车片接触轮子产生摩擦。,然后火车减速。

那怎么才能让车走起来呢?这里就是这套系统的关键了,威斯汀豪斯设计了一条贯穿所有车厢的管道,里面也通了高压空气,各个车厢之间的管道可以方便的连接或是分离。在正常运行状态下,这些管道的空气压力会和每节车厢里气罐的压力相同,从而抵消了气压,让火车的轮子能正常转动。一旦司机在火车头按下刹车,主管道的气压被释放,所有车厢就一齐进入刹车状态。

非常巧妙的刹车方法,巧妙到现在的火车依然配备了这么一套制动系统,而且一些大型多节卡车也在使用它。你有没有曾经在大卡车或火车旁,听到一声『哧』的放气声,这就是在给每个气罐放弃呢。

说了这么多威斯汀豪斯设计的空气制动装置,只是想说明这套设备真的很吊,很有用,因此他从这里赚到的第一桶金也非常可观。

说回威斯汀豪斯整个人,他兼具了发明家的头脑和商人的意识。他非常重视每一项发明的商用价值,只要他看中了,就会花大价钱去购买对方的专利,然后实施在自己的产品中。这其中就包括了他在欧洲看中的一套变压器,以及后来特斯拉的交流电感应发电机。

这是一个能够吸引高端人才的有领导力的企业家。以至于特斯拉在威斯汀豪斯最困难的时候,愿意亲手撕毁自己的专利权合同,这意味着好几万美金的收益就这么放弃了。

交流胜出

这场威斯汀豪斯+ 特斯拉,对决爱迪生的 AC/DC 斗争,最终以交流电毫无悬念的胜出告终。交流电能够轻易变压,然后高压交流电的电流小,更省铜线,更低的线路消耗,都是其最终胜出的主要原因。当然交流电最为一套复杂的电力系统,想要胜出,是需要付出很多前期的巨大投入的,而这部分投入都是由威斯汀豪斯完成的。

交流和直流的斗争,与其说是爱迪生和特斯拉这两个发明家的斗争,不如说是爱迪生和威斯汀豪斯这两个企业家之间的斗争。爱迪生最终输了,他输就输在兼具发明家和企业家的身份,他过于维护自己的自尊,过于维护自己的发明和之前的选择。

这里我看到了,企业家身份的转换,企业家的视野,企业家的大度,企业家的管理方法 的重要性。

企业家、发明家与资本家之争

如果事情到这里为止,那还不够精彩,整个故事更精彩的部分在于,无论是赢家威斯汀豪斯,还是输家爱迪生,最终都没有守住自己的公司。两家公司最终都被财阀控制,而创始人被挤出了公司管理层。

这样的故事在现在时代听起来也还是那么的熟悉。

电力是个大系统,没钱是做不大盘子的。这个世界的规律是,盘子够大,就能制定规律。举个最简单的例子,为什么美国到现在标准民用电压都是 110V? 那是因为最早爱迪生觉得这个电压安全,那会儿还是他的直流电的天下,于是就一直沿用至今。

两家公司无论是在公司草创时期,还是1891年金融危机时期,都从财阀那儿容了不少钱。这是他们当时必须要做的事情,但这必须要做之事也注定了他们最后的结果。

与其伤感的说他们被排挤走了,还不如说他们光荣地完成了自己的使命。也许是正是他们的例子,让后人在设计公司的股权结构和引入投资时,玩出了更多保护创始人管理权的策略。

无论如何,这两位创立的伟大公司,现在依然存在着。

爱迪生:GE
威斯汀豪斯:西屋

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