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電流大戰續集—愛迪生、西屋以及Tesla

直流電最大的致命傷是無法有效提高電壓,造成供電範圍侷限在方圓一公里內。最後終究因為交流電系統,能夠提供大範圍的供電,中央電廠得以遠離人口聚集之處而完全勝出。Unsplash

在電學的世界裡,大家耳熟能詳是早期奠下基石的幾位科學家,如庫倫、伏特、安培、法拉第以及歐姆等,清一色的都來自於歐洲。但是隨著在應用端的推展,以及美國在十九世紀後期國力的崛起,電學的發展以及在應用端重要的里程碑,也漸漸地由美洲大陸所取代。電影《電流大戰》所描述的就是發生在美國本土,主導電力系統中,直流電與交流電間的論戰。直流電是由愛迪生所領軍,而西屋則是交流電的擁護者。特斯拉則因為卓越的技術能力,在兩者間扮演關鍵的角色。

這一切得從愛迪生的白熾燈發明開始,在此之前電力已經開始使用在電報及電話系統,但是驅動這些應用的電力,來自於小功率的直流電池。白熾燈泡的用電量相當的驚人,又得照亮夜晚,這得需仰賴由中央供電的電力系統了,當然也衍生出龐大的商業利益,吸引著發明家及資本家的注目。愛迪生是直流電的忠實信徒,認為高壓的交流電會危害生命,並用盡各種手段詆毀交流電,將其稱為「劊仔手電流」,甚至鼓動政府將交流電限制在300伏特。但是直流電最大的致命傷就是無法有效提高電壓,造成供電範圍侷限在方圓一公里內。最後終究因為交流電系統,能夠提供大範圍的供電,中央電廠得以遠離人口聚集之處而完全勝出。這段過程的起伏猶如現實版的肥皂劇,不妨去觀賞電影或原著,而今天我們所要談的是這3位人物

愛迪生無疑是歷史上最偉大的發明家,並具有商業的頭腦,有能力跟資本家及政府官員周旋。他一手建立起來的「愛迪生電氣與照明公司」,後來在銀行及投資家JP摩根的主導下與其他公司合併,更名為「愛迪生—通用電氣公司」,最後連愛迪生的名子也被拿掉了,成為了今天的通用電氣公司(GE)。愛迪生的發明興趣廣泛,他建立了全球第一個私人的發明工廠,但是之後在公司逐漸為資本家所取代,愛迪生也淡出了在電力領域的努力,投入到其他領域的發展。

特斯拉則是位才華洋溢且浪漫的發明家,出生於克羅埃西亞,成長及求學於歐洲。後因慕名於愛迪生,移民紐約加入愛迪生實驗室,但終因無法接受愛迪生的管理風格而離開。特斯拉也曾創立了以自己為名的公司,並把所申請的專利權歸屬於該公司,但他的結局更慘。特斯拉被出資者逐出該公司,目的是從中騙取到公司的專利。特斯拉在交流感應馬達、多相交流的電力系統,有著傑出的貢獻,他的發明促成了史上第一座尼加拉瀑布水力發電廠的興建,並成功地將電力運送到幾十公里外的水牛城。特斯拉晚期致力於無線電能的傳輸,這項技術至今還是個熱門的題目。

西屋是位發明家更是位實業家,發跡於匹茲堡。他在二十歲出頭就發明了火車減速用的氣閥,這項重大的發明,避免了不少事故的發生。之後他將畢生的精力放在電力系統上,同時因為他對於技術發展的重視,不吝於高價購買其他發明家的專利,並將其實用化。西屋所一手建立的西屋電氣公司,在1907年全球經濟不景氣之際,經歷了破產及重組,引進外部資金,而西屋本人最後也是被華爾街資本家所控制的董事會所請出,離開了自己所一手建立的公司。

西屋電氣在1993年首次延攬外部人士擔任執行長,從此徹底改變了公司的命運。新任的執行長開始涉足電視傳播業,並出售電力相關的核心事業。我國的東元電機集團就在1995年,併購了西屋電器的馬達部們。西屋的核能事業部,幾經轉手到日本的東芝電器,很不幸的在2017年申請破產。就連享譽多時的西屋科學獎,培養出無數傑出科學表現的高中生,後來也改名為英特爾科學獎,真是令人不勝唏噓。

雖然這3位發明家在專利上及商場上,彼此相互競爭甚至攻擊,但是也有其惺惺相惜的一面。當西屋電器經營困難之際,特斯拉主動撤銷了授權給該公司專利所應支付的高額權利金。另外當特斯拉準備東山再起,而他的實驗室卻在一夕之間為祝融所吞食,此時愛迪生也適時伸出援手,將自家的場地供特斯拉所使用。西屋公司更是在特斯拉晚年窮困之際,長期提供其所需的生活費用。

西屋在晚年獲得美國電器工程師協會,也就是現今IEEE的前身,頒贈的愛迪生獎章,表彰他在發展交流電力系統的貢獻。數年後,同樣的獎章也頒給了特斯拉。這對於三位在電力系統有傑出貢獻的發明家及實業家,在歷經了30多年的恩怨情仇,不啻是劃下了一個圓滿的句點。

如果沒有愛迪生的白熾燈泡,就不會有隨之而來發電機以及中央電力系統的需求;若沒有特斯拉的交流感應馬達、多相交流的電力系統,以及西屋在交流電上的堅持及產業化的努力,人類在電力的普及也不會這麼快地發生。雖然白熾燈泡、交流電都不是他們所原創,但卻都是在他們手中不斷地改良,而終至造福人類。因此「自古聖賢多寂寞,唯有發揚光大者留其名」,但是到頭來在商品化的最後一哩路,還是資本家們的世界。

曾任中央大學電機系教授及系主任,後擔任工研院電子光電所副所長及所長,2013年起投身產業界,曾擔任漢民科技策略長、漢磊科技總經理及漢磊投資控股公司執行長。