轨道马车并未改变城市道路拥挤的交通状况，由于马匹的失控，轨道也常常被堵死。人们想到了，可以用机器来替代马匹。最早出现的是缆车（Cable car），旧金山现在还保存着一条当时的缆车线路。与后来出现的有轨电车不同的是，这种缆车既没有真正的轨道，也不用电，车厢被固定在一条不断移动的电缆回路上，由蒸汽机提供动力。当缆车需要停车时，就松开扣在电缆上的抓钩。
缆车与轨道马车相比，动力更加充足，运营成本低，1882年，芝加哥市为了解决马车轨道在冬季雪天易脱轨的问题，也建设了一条缆车线路。很快，缆车风靡全美。到1893年，美国已经有30多个城市建设了总长近500公里的缆车。缆车的初始投资很大，且运行时依赖线缆回路，一旦某条线缆出了故障，整条线路都要停运，需要更换全部线缆才能恢复运转。缆车的种种弊端促使人们寻求更好的交通解决方案。
有轨电车应运而生，它的出现与两位科技巨头有关。第一位则是美国发明家爱迪生，为了推广电力，1880年，他在纽约向公众展示了路面有轨电车。另一位是德国人维尔纳·冯·西门子，也就是如今闻名世界的西门子公司的创始人。1879年的一场工业博览会上，他展示了轨道电车新技术。轨道电车时速达到15-25公里，相对于马车更安全，平均票价只要5美分。到了1902年，美国97%的城市轨道都进行了电气化改装，从运行轨道马车改为运行轨道电车。轨道电车运营商在迅速扩张过程中修建了大量的架空电缆，成为了当时城市中早期的供电网络，让人们意识到电力并不是什么洪水猛兽，而是可以实实在在给出行提供方便的能源和动力，因此，供电网络在城市大规模铺设开来，电力进入了居民家庭、商户和工厂中。轨道电车的普及促进了供电网络的铺设，让电力走进千家万户，神奇的蜂鸟效应又一次发挥了作用。
除了有轨电车外，另一种提高速度的思路也开始涌现。既然火车的噪音、高温蒸汽使其很难在城市街道上运行，那么为什么不将火车与地面人群分离开来呢？人们开始建设在地下和高架桥上运行的火车。1863年，第一条地铁在伦敦被建造出来，蒸汽机驱动的列车在拥有排气装置的地下隧道中运行。当时的人们称之为“下水道火车”，它的诞生标志拥有150年历史的伦敦地下铁正式开始运营。
相比轨道电车，地铁因为与地面交通分离，没有拥堵的困扰。然而，蒸汽机驱动的地铁仍然有其短板，其启动和刹车都没有有轨电车灵活，常常到站了却无法准确停车。人们开始尝试用电力给地铁供电，1890年，伦敦地铁首创的第三轨（除两根列车运行轨道外，中间还有第三根通电的轨道）给地铁供电的方式，成为了现代地铁供电方式的标准。而第一条高铁的原型则是1893年开通的利物浦架空铁路（Liverpool Overhead Railway）。因为电动机相对蒸汽机成本较低，该铁路革命性地采用了动车组设计，每节车厢都有单独的电动机驱动，让动力更加均衡，速度也更快。
发达的地铁、轨道电车和城际高铁网络带来了更高效的移动能力，进一步导致城市的扩张。很多人认为美国的郊区化源于私人汽车的普及，实际上，大规模的郊区化在有轨电车时代就已经开始了。轨道电车和城际火车使得通勤距离远远超过城市界限，形成了所谓的电车郊区（streetcar suburb）。今天的洛杉矶以庞大而拥堵的高速路网、孤立的市郊社区而著名，这种摊大饼式的城市结构是建立在电车通勤的基础上的。1870年到1930年期间，洛杉矶人口从5万人增长到124万人，电车让超级都市成为可能。
钢铁巨兽-汽车
如果一个环保主义者穿越回20世纪初，站在繁华的纽约第六大道上，他会格外欣赏眼前的黄金时代，路面轨道电车和地铁网络四通八达，这些交通方式能源清洁、噪音极小、票价便宜，社会各个阶层的人在同一个车厢内其乐融融，似乎没有什么不能满意的。但是在接下来的几十年里，一种叫做汽车的钢铁怪兽开始崛起，以摧枯拉朽之势将大部分城市中庞大的电车网络尽数摧毁。
让我们先从汽车的诞生讲起。汽车是由谁发明的，历来有很多争议。比较公认的说法是，1886年，德国人卡尔·奔驰发明汽车，他第一次将内燃机应用于汽车，至今以他名字命名的奔驰汽车，仍然活跃于世界舞台，是富裕和高贵的象征。实际上，让人惊讶的是，电动汽车的发明，要早于内燃机汽车。第一台实用的电动汽车是由英国人托马斯·帕克在1884年发明，汽车的动力来源于他自己设计的高容量蓄电池，比马斯克的特斯拉早了一百多年。
再往前追溯，更令人震惊的是，第一辆机动车辆其实是在中国制造的，是一辆装载了蒸汽机的三轮车，它是由比利时传教士南怀仁在1669年制造的。南怀仁1658年来华，是康熙皇帝的科学启蒙老师，精通天文历法、擅长设备制造，尤其是火炮铸造，是当时国家天文台（钦天监）的最高负责人，官至工部侍郎，正二品。他把蒸汽机车的动力原理写在了自己的著作《欧洲天文学中》，“利用一定温度和压力的蒸汽的喷射作用，推动叶轮旋转，从而带动轴转动以获得动力”，这简直就是现代汽车的雏形！不过因当时制造水平的限制，南怀仁的蒸汽机车，只能行驶很短的距离并不能装载乘客和货物，沦为康熙皇帝的玩具罢了。
整个20世纪生产的汽车主要动力内燃机驱动，但在汽车刚诞生的早期却并非如此。1880年代到1920年期间，汽车市场实际上是蒸汽汽车，内燃汽车和电动汽车的三国演义，这三种车型不仅在销量不相上下，速度也旗鼓相当。早期的内燃机汽车同十几年前常见的手扶拖拉机一样，需要靠人工转动摇把才能发动，内燃机汽车行驶过程中会产生剧烈的震动，巨大的噪音和大量废气，而且因为内燃机的动力输出不如电动机和蒸汽机平缓，还需要给内燃机汽车装上变速箱和离合器，极大地限制了内燃机车的推广和普及。甚至连汽车大亨亨利·福特的妻子克莱拉都更偏爱清洁，舒适，驾驶体验佳的电动车。
1910年代以后，由于电启动器的发明，内燃机汽车的操作变得更加容易了，同时内燃机的效率也在持续改进，导致内燃机汽车销量开始占据上风，高销量促进了大规模商生产，成本也逐渐降低，远低于蒸汽机汽车和电动汽车，最终内燃机汽车成为汽车市场的垄断车。福特和他的T型车在这个进程中起到了至关重要的作用，1903年，39岁的福特度联合12位合伙人筹资28000美元成立“福特汽车公司”。然而在公司运营之初，福特的生意丝毫不见起色，连续五年，公司的利润都只够勉强生存，福特决心开始改变。爱迪生曾说过：“我要把电灯变得如此便宜，以至于只有富人才会去点蜡烛。”这句话深刻反映出了美国19世纪的工业精神——廉价，更廉价；大众，更大众。福特把这种工业精神发挥的淋漓尽致，他集合全公司最优秀的设计师，发誓要用最低成本造出最高质量的汽车，终于，汽车史上最经典的杰作--福特T型车诞生了。
福特T型车相对于同时期的内燃机汽车而言，性能堪称卓越，2.9L四缸引擎让汽车最高时速可达72千米，同时还配备了挡风玻璃、车灯、一体式前车轴、钢制轮毂，让故障率和行车风险都大大降低，售价却只有825美元，大致相当于当时美国中产阶级一年半的个人收入，之后随着产量提升，T型车更是一路降价到300美元左右。不仅如此，福特还开创了分期付款和汽车贷款的风潮，就是要让每一个美国人都买得起车。
空前的性价比背后是空前的智慧，这份智慧叫做“量产”（Mass Production） ，也就是我们平常说的大规模工业化生产。为了实现量产，福特引进了两样关键法宝——流水线和福利资本主义。当时大多数中，每个工人都需要掌握一件产品的全部制作工艺，这不但增加了工人的培训成本，而且十分低效。而福特则将汽车的组装分成84个小步骤，每个工人只负责其中一步，并用传送带将上一个步骤的半成品运送到下一步骤。1914年，借助于这样的流水装配线，组装一辆T型车只需要短短93分钟。
另一个法宝是福利资本主义，根据亚当·斯密的自由市场理论，理想状况下人类是不可能失业的，当劳动力供大于求的时候，只要你愿意降低自己的工资就总会有企业肯雇用你。事实上，这正是20世纪初工薪阶层的生活方式，一方面企业极尽所能压榨自己的工人：工资低，工时长，工作累，另一方面工人也不把工作当回事，干上一段时间觉得累了就走人，等哪天没钱了就再找一份工作。福特改变了这一切，他给出了一天五美元的工资，并承诺每天只工作八小时，一周五天。而在当时，工人普遍日薪只有两美元多，这在当时美国汽车工业界简直就是一声惊雷，来福特汽车厂找工作的人排起了长龙。有了这样的群众基础，福特开出了远远高于实际需求的用工标准，这个标准帮助他从成千上万人中筛选出了最忠诚、最优秀的年轻人。正是他的这一创举，让找工作成了一种“千军万马过独木桥”的残酷竞争，恰如蒂姆·哈佛德所言：“福特发明了失业。”但也正是借助于这种岗位选拔，他的工厂里每个工人都视自己为万中挑一的天之骄子，人们斗志昂扬，生产效率一路高歌猛进。这种高福利，大批量生产配以薄利多销的经营策略被后人称为“福特主义”，它让福特汽车公司变成了一个真正的汽车帝国，而福特也成了美国实至名归的“汽车大王”。很快，配备了流水装配线和高福利的汽车工厂就在底特律遍地开花，这一切宣告了“汽车工业时代”的到来。
在这样的情况下，美国的汽车生产销售开始爆炸式增长。1900年全美国的汽车产量只有1000余辆，十年后就上涨100倍而达到十余万辆。到1915年，美国汽车的产量已经超过了马车。到1920年，全美国的汽车产量已有230万辆，而该年全球汽车产量也不过240万辆，当时的第二汽车生产国法国年产量只有4万辆。美国的汽车保有量自然也出现了井喷式的增长，到1922年每千人汽车保有量即超过了100辆，与现在中国的水平相当，而到大萧条前夕，美国已经有55%的家庭拥有汽车，平均不到5个人就有一辆汽车。
汽车产业在美国的蓬勃发展不但使得美国经济进入了一个前所未有的工业化和创新的时期，同时也改变了美国的基础设施和生活方式。1924年，美国已建成5万公里的公路，而这一数字到1931年就增长到134万公里。1937年，连接芝加哥和洛杉矶的66号公路通车，全长近4000公里，使得美国东西海岸得以通过公路连通。
加油设备也出现了进化，早期内汽油只能去药店购买。到1905年前后，专门的加油站在美国出现，但仍然是需要司机去柜台按桶买油。到1913年，最早的驶入式加油站出现了，并配备了最早的测量设备，可以按具体加油量收费，而且会向顾客免费赠送地图。
最早的汽车管理和收费制度也出现了。1901年，纽约市首先要求所有汽车挂行驶牌照。1913年，新泽西州成为第一个要求所有驾驶员通过驾照考试的州；1919年，俄勒冈州创立燃油税，通过消耗汽油的多少来判断一辆车使用道路的多少，从而为道路建设付相应的费用，相比收费站，这种方式效率高而成本低，很快在全国推行。城市形态也随之发生了变化，因为汽车的迅速增长，市中心出现了严重的道路和停车拥堵问题。与此同时，随着汽车的发展，卡车替代了铁路和水路的货运作用，工业不再必须要积聚在城市交通枢纽，而且因为电力传输网络的完善，在郊区建房建厂也变得更便宜，城市的产业地位也在下降。在这样的背景下，富人和中产阶级开始更彻底的搬到郊外。只要拥有私家车，住在哪里可以完全由自己决定，而不像电车时代必须依附已有的电车轨道，且何时出行必须遵照电车公司的时刻表。新一代的美国人正变得前所未有的独立。
随着汽车深入美国人的生活，汽车度假村，汽车旅馆，汽车餐厅等新的业态也很快的发展起来。甚至还出现了汽车教堂，不必下车便可以进行祷告。很多远离大城市的地方依托公路开始发展起来。汽车和消费互相促进，事实上，我们今天熟知的米其林餐厅评级，正是由当年这家法国的轮胎厂，为了鼓励大家多出行多消耗轮胎而出版的米其林旅行指南发展而来的。
在汽车的冲击下，美国的公共交通也在迅速的萎缩。先是内燃机的改进使得公共汽车逐渐取代了有轨电车，而二战后随着城市高速公路的建设，汽车的进一步普及和郊区化的进一步扩大，公共汽车在美国也逐渐下滑。尽管美国政府自60年代开始补贴公共交通，但时至今日，在大部分美国城市，对汽车的依赖和因为郊区化出现的种族居住分离现象都很严重，愈发拥堵而又很丑陋的高速公路也使得城市变得更不宜居，也有很多研究将当代美国人的肥胖状况归咎于汽车。
汽车带来的尾气排放和交通事故同样是严重的问题。早期的汽车发动机燃烧非常不充分，而且尾气未经处理直接排出，带来大量有毒气体和微粒。而且在20世纪60年代以前，为了减少燃烧过程中的爆震，汽油中都添加了铅，含铅的尾气对儿童的智力会造成严重损害。1943年，当时汽车保有量最大的美国洛杉矶出现了严重的光化学烟雾事件，甚至让很多洛杉矶居民以为是日本对洛杉矶发动了攻击。不过，通过不断完善排放法规，以及汽车内燃机燃烧效率的改善和尾气处理技术，今天美国的汽车尾气污染已经逐步减轻，即便是污染最严重的洛杉矶，空气质量也经常达到优。
汽车道路安全也同样经历了先恶化再改善的情况。汽车普及早期，因为驾驶员道路行驶的安全意识不足，加上交通规则不完善，撞车致死事故数量随着汽车数量和汽车行驶速度的增加而迅速提升。随着美国驾驶员素质和交通管理的进步和汽车的安全保护性能大幅提高，比如：增加了安全带，刹车防抱死系统和安全气囊等重要设备，如今美国的道路交通安全已经有巨大改善，交通事故致死率也逐年下降。
20世纪已经过去，继美国之后，又有许多国家实现了汽车普及。如今全球已经有超过10亿辆汽车。私家车给人类带来了极大的方便，但也正如马车带来马粪的问题，有轨电车带来城市上空杂乱的电线一样，汽车也一样有它负面的影响。对于这些问题，人类社会该如何面对？是像当年用汽车取代马车一样，用新问题取代旧问题？还是通过不断改进技术和管理，尽可能的把问题的负面影响减小？西方近一百多年城市交通发展的历史已经给我们提供了答案。
最近几个月，我们经常能看到各种关于内燃机末日即将到来的新闻。先是有媒体报道汽车大国德国将于2030年禁售内燃机汽车，然后《经济学人》杂志也发表了一篇题为《内燃机之死》的文章，最近又有了我国政府将要制定燃油车退市时间表的新闻。看起来，似乎我们离内燃机的末日不远了。
可是，事实真的如此吗？内燃机是人类历史进程中在动力方面最重要的发明之一，甚至我们刚刚经过的20世纪有时也被称为“内燃机世纪”，而直到今天也是最主要的能量消耗方式，它真的会很快从这个世界上消失吗？其实，内燃机并不会消失，在很长一段时间内，都将和电动车一起，组成混合发动机，以一种中间态持续存在。很多国家实际上禁止的是“只有内燃机的汽车”，混合动力汽车，因为有电动机的存在，是不在禁售范围内的。而真正全面禁止汽油车的国家，比如挪威、荷兰，英国，基本没什么汽车工业，不影大局。
电动汽车拥有很多优势，加速快，能耗低，无污染。它在100年前完败给了内燃机，一个很重要的原因就是成本劣势，太贵！随着科技的发展，2015年以来，电池的成本下降远远超出人们的想象。今年年初，麦肯锡发布了汽车动力电池调研报告，报告显示电池包平均成本从2010年的1000美元/kWh下降到了2016年的227美元/kWh。2017年年初，特斯拉为Model 3新建的电池超级工厂的制造成本已经低达每千瓦时150美元
真正制约电动车普及的还是是充电的方便程度。快速充电设施的建设需要时间和政策，即便是目前最快的特斯拉超级充电站，充能的速度也不到传统汽油车的1/10。电动车要像内燃机汽车一样普及的话，对充电站的充电速度和充电方式的要求仍旧很高，还需花费数十年的时间才能实现。因此，内燃机汽车最终会消亡，但这个过程可能要比想象中慢许多。目前学术界和工业界的预测，都认为到2030年前，包含内燃机的汽车仍然会是销售的主力，至于对重量和能源极其敏感的飞机，以及对能量储备要求极大的远洋船舶，电动机仍然取代不了内燃机的作用。内燃机的末日可能真的会来临，但恐怕我们这代是见不到了。
从古埃及运输金字塔石料的圆木到苏美尔人的战车，从蒸汽火车到路面电车，从地铁到内燃机汽车，人们对速度的追求永无止境，“更快，更高，更强”，轮子的演化也塑造了我们的文明史。这一切仅仅是从人类的祖先对太阳的图腾崇拜开始，直到今天，我们也依然没有停止脚步，特斯拉CEO埃隆·马斯克主导的高达 2280 多吨起飞推力的猎鹰重型运载火箭，时速可达4000公里的超级高铁Hyperloop项目，以及移民火星计划，逐渐让崭新的交通方式成为可能，也必然会将人类文明推进到新的层次——星际文明。也许在不久的将来，我们会在前往火星的飞船上，伴随着《Space Oddity》的轻快曲调，面对浩瀚星空，吟诵着Dylan Thomas那首著名的诗：“Do not go gentle into that good night, Old age should burn and rave at close of day;Rage, rage against the dying of the light.不要温和地走进那个良夜，老年应当在日暮时燃烧咆哮；怒斥，怒斥光明的消逝。”
