西门子：从电报网络到全球电气工业领袖

1.西门子公司技术创新

维尔纳·冯·西门子

西门子是德国标志性的发明家和企业家，早年曾加入柏林大学物理学教授马格努斯（Gustav Magnus，1802—1870）组织的学术圈子，与亥姆霍兹、迪布瓦·雷蒙（Emil Du Bois-Reymond，1818—1896）和克劳修斯等当时著名的物理学家探讨学术问题。

1847年，西门子和机械工程师哈尔斯克（Johann Halske，1814—1890）在柏林创办了西门子—哈尔斯克电报机制造公司（Telegraphen-Bauanstalt von Siemens & Halske），主要生产指南针式电报机，以及铁路的电力机械信号钟、橡胶绝缘电缆和水表等。1848年，西门子公司赢得了在德国北部建造电报网络的政府项目。1849年3月28日，法兰克福国民议会（Frankfurter Nationalversammlung）在保罗教堂宣布普鲁士国王威廉四世（Friedrich Wilhelm IV，1795—1861）成为王位继承人，选举结果在一个小时之内通过电报线传往柏林，这为西门子公司赢得了很高的声誉。（费尔顿克辛，2004）1119世纪50年代，西门子公司加快了国际化步伐，开始在英国、波兰和俄国经营电报业务。1870年，对西门子公司来说是值得骄傲的一年，经过三年的施工，伦敦到加尔各答的印度—欧洲电报系统终于投入运营，这条长达11000千米的电报线大大提高了西门子公司的国际知名度。

除电报机及电缆产品外，西门子公司还从事应用电力和电子医疗器械的研发。西门子最先意识到将电枢线圈置于高强度磁场的优越性，他用H形电枢（两极梭形电枢）实现了这一点。1856年，H形电枢作为手摇永磁发电机的一项特点被包含在一种多用电报机的技术说明书中。1867年，西门子依据自激原理成功研制出世界上第一台自激式发电机，他随后在德国和英国申请了专利并在巴黎世界博览会上展出该产品。虽然同时代其他科学家也获得了类似发现，但是只有西门子预见到了强电作为新动力的巨大潜力。1866年12月4日，他在给英国的弟弟威廉·西门子的信中这样写道：“如果设计正确，效果将是巨大的。这项发现具有很大的发展空间并能开拓出电磁技术的新时代，磁电将因此变得很便宜。这样，电灯、电镀金属，还有将获得巨大能量的小型电磁机器将成为现实并为人们所利用。”1867年1月17日，西门子在柏林科学院所做的关于使用非恒久磁力把力转化为电流的报告中预言道：“目前技术已经能够以廉价和简单的方法，在只要有机械动力（Mechanical Power）的地方生产出无限强度的电流。这一事实对很多领域都会产生巨大的影响。”（Feldenkirchen，1994）8

对发电机的一系列改进使得西门子的预言逐渐变为现实。今天人们普遍承认第一台直流发电机的发明人是比利时的格拉姆（Gramme，Zénobe Théophile，1826—1901）。1870年，格拉姆公布的第一台发电机使用了环形电枢，电枢的芯子是由一个软铁丝线圈构成的。为了减少涡流，绕线圈时用沥青来绝缘，在这样制作的环形芯子上又绕了一系列铜绝缘线圈。格拉姆发电机很受市场欢迎，他的成功引起了西门子公司的注意，但当时他们生产的发电机仍在使用H形电枢。1872年，西门子公司的总设计师阿尔特涅克（Friedrich von Hefner Altneck，1845—1904）发明了鼓形电枢，这种电枢比格拉姆的环形电枢在技术上更优越，并且制造起来也比较简单。

1873年，西门子公司在维也纳的世界博览会上向专业人士展示了一台大型鼓形电枢发电机。1875年，西门子公司将成熟的发电机技术投入大规模生产，这些发电机带有鼓形电枢和由多个部分组成的整流子，最大功率达5000千瓦。1877年，西门子公司销售了91台发电机，1878年为271台，1879年达到351台。此后西门子发电机的销量持续增长，它的功率也有了较大提升。（费尔顿克辛，2004）35西门子发电机用强有力的电磁代替传统的永久磁铁，并用发电机本身产生的一部分电提供给电磁铁，使电磁铁得到一种自馈电流，从而大大加强了电磁铁的磁场，进而提高了发电机的功率。(www.zuozong.com)

大功率发电机的出现为电子技术开辟了众多新兴领域：照明技术、电动铁轨技术以及得到广泛应用的电机技术。西门子公司最初将照明技术的重点放在弧光灯而不是白炽灯上。1878年，阿尔特涅克成功研制出自调式差动弧光灯，该灯被证实拥有广阔的商业前景。

1879年，西门子公司差动弧光灯的试安装取得成功。1882年，柏林市政府批准在莱比锡大街（Leipziger Straße）和波茨坦广场（Potsdamer Platz）进行长达数月的差动弧光灯试运行。差动弧光灯的优势十分明显，它明亮、经济，且没有瓦斯灯爆炸的危险。柏林市政府遂决定在柏林市中心逐步引入弧光灯照明。1888年，繁华的菩提树下大街（Unter den Linden）亮起了西门子照明系统的灯光。随后，剧院和火车站等公共设施都安装了西门子的照明系统。

西门子强调将新技术进行商品化生产，因此西门子公司的新产品层出不穷，较有代表性的是有轨电车（1881年）、无轨电车（1882年）、电梯（1880年）、电气火车（1879年）等，甚至目前方兴未艾的电动汽车也是西门子公司在1898年发明的。值得一提的是，伦琴（Wilhelm Röntgen，1845—1923）正是利用西门子公司生产的真空管发现了X射线。到1889年西门子退休时，他的公司已经是一家拥有5000名员工，在伦敦、圣彼得堡和维也纳设有分公司的全球电气工业的领导者之一。

说到西门子公司就不得不提拉特瑙（Emil Rathenau，1838—1915）创立的通用电气公司（Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft，AEG）。与西门子公司把自己的业务局限在弱电技术领域不同，通用电气公司的业务范围极为广泛，且以强电技术为主。一战前夕，通用电气公司无论在公司的规模、销售收入、员工数量等方面都与西门子公司不相上下，它们在德国电气领域拥有绝对统治地位。与西门子公司相比，建立于1883年的通用电气公司的发展显得更快，这与公司的经营理念有关。通用电气公司在融资和业务扩展上更为成功，而西门子公司更为谨慎，带有更多的家族企业特征。

回顾西门子公司的发展，我们可以发现，德国电气工业的起步在很大程度上与西门子公司的发展是同步的。西门子公司成立于德国工业化起步的19世纪中期，当时的环境为西门子公司的发展创造了前提条件，西门子的工作和他公司的活力也深刻地影响了这一时代。20世纪初，在电气的特殊应用领域，如炼钢及其他冶金部门使用电炉、铁路电气化、使用电力驱动农业器械、利用电解方法从空气中获得氮等等，德国同样居于领先地位。德国在电气工业的基础上又很自然地发展起来一个强大的无线电工业，尽管这种发展的主要功绩不能归诸德国。德国各大电气公司是国际权威，具有广泛的外交影响，并得到政府的无限支持。（克拉潘，1965）345-346一战前夕，德国电气制造业的规模是英国的2倍，仅以些许差距次于美国。德国电气产品的出口量更是其他国家无法企及的，达到英国的2.5倍，美国的3倍。（波斯坦等，2002）492