Tesla 長途試駕:它是怎麼帶動電動車創新的?

最近,筆者有幸參加了 Tesla 公司的試駕活動,並遊覽了 Tesla 公司的電池與充電技術研發實驗室,筆者覺得 Tesla 公司在電動汽車市場上有著其他廠商無法比擬的技術優勢,並且有能力將電動汽車推向大眾市場。
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本文轉自 〈 特斯拉是如何驅動電動汽車創新的?

相信用不了多久 Tesla 的低價、長途的電動汽車就要走進尋常百姓家了……

最近,筆者有幸參加了 Tesla 公司的試駕活動,並遊覽了 Tesla 公司的電池與充電技術研發實驗室,筆者覺得 Tesla 公司在電動汽車市場上有著其他廠商無法比擬的技術優勢,並且有能力將電動汽車推向大眾市場。

Tesla 公司目前主推的 Model S 屬於豪華類型,售價在 7 萬- 10 萬美元之間,但是其續航里程可以達到 265 英里,遠超目前市面上所有的電動汽車(比如 Nissan 的 Leaf 電動車的續航只有 75 英里)。據了解, Tesla 公司計劃在數年之內向市場提供售價在 3 -- 3.5 萬美元之間的電動汽車,但是性能並不縮水,續航里程將與 Model S 豪華車接近。為了讓電動汽車更實用, Tesla 公司將要在美國全境建立起快速充電站網絡,所有 Tesla 的電動汽車可以在快速充電站用半小時充滿可以行駛 200 英里的電力(從下文你可以知道, Tesla 已經具備了這樣的實力)。

我的試駕行程:從加州的帕羅奧圖(Palo Alto)行駛到舊金山,然後又在高速上開到了聖克魯茲,之後去了 Tesla 生產車間,最後返回了帕羅奧圖的 Tesla 公司總部,行駛總里程約為 230 英里(約 370 公里)。

當我在帕羅奧圖領車時發現這輛車的電池並沒有充滿,可能是工作人員昨天晚上沒有充電,汽車的控制面板上顯示著汽車的電池可以供應行駛 208 英里(充滿電可以行駛 265 英里)。如果我想完成上面的行程,就必須在快速充電站停一次。

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當前的電動汽車相比燃油汽車有許多優點:對於上班族來說,不再需要開車去加油站排隊加油,只需要回家花十來塊錢充電就可以了,而且電動車的電供馬達依舊能提供向燃油車一樣充沛的動力和靈活的機動性。因為電動汽車不耗油,所以不會帶來空氣污染,就算加上生產過程和發電過程產生的空氣污染,電動汽車的排污量依舊比傳統汽車少 40%。

即便有上述優點,電動汽車有兩個致命的缺點:高成本和低續航電池。

不過 Tesla 公司似乎正在修復這兩個缺點。 Tesla 公司研發的創新電池組和快速充電技術能使電動汽車充電的效率大幅度提高,降低了成本提高了速度,這使得 Tesla 電動汽車的生產成本可以比其他廠家要低。

早上 10 點,我驅車離開 Tesla 總部,發現這輛車的爆發力十分充足,0-30 英里加速只用了 1.7 秒,在一整天的駕駛中, Tesla Model S 的動力表現非常出色,可以輕鬆地在爬坡路段超車,綠燈亮後其他車還在踩油門加速,Model S 早就已經過了斑馬線。

Model S 的控制面板顯示著汽車當前的狀態、可用電量、能源消耗,還有剎車帶來的電力補充等。

但是當 Model S 提示我汽車還有 67 英里的可行駛里程時,我還是有點擔心它能不能撐到快速充電站。Model S 提示我還有 20 英里就可以駛到最近的充電站,雖然很近但是我還是擔心車況、路況會出現問題。於是我關掉了空調,調暗了 Model S 的 17 寸觸控螢幕,輕踩油門加速。當我到達快速充電站時,這台 Model S 還剩下 17 英里的電池續航。

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汽車的充電過程簡單得讓我驚訝。在我的記憶中,雪弗蘭的 Volt 電動車充一下午電只能行駛 30 英里。Model S 使用 RFID 技術來識別充電把手,然後自動彈出充電接口。接上電源充電之後,我去停車場外買了一個漢堡,然後回到了車裡,幾分鐘內,衝入的電量已經可以讓我繼續行駛 92 英里,完全可以開到本次試駕結束。隨後我跟另外一位正在充電的 Model S 車主聊了一會,然後回到車裡上路。就這麼一會兒的時間,Model S 的電量已經可以讓我繼續開上 129 英里,即便沒有充滿,它的續航里程依舊遠超當前市面上可以買到的所有電動汽車(Honda、Nissan、福特、通用、菲亞特、雷諾、三星、Smart 以及即將問世的賓士、BMW 所出產的電動汽車)。

雖然說有上述優點,但是 Tesla 現在依舊沒有解決成本和續航的問題。目前 Tesla 在美國一共只有 16 個快速充電站,如果車主晚上忘了充電,那麼很有可能第二天車出去之後開不回來。

充電其實只涉及基礎設施的鋪設,更大的技術問題是電池的成本。因為 Tesla 使用的電池成本非常高,所以絕大多數人買不起這台充一次電能跑 265 英里的電動汽車。

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試駕結束之前,我驅車前往特斯的研發實驗室,它坐落在史丹佛大學的山後。 Tesla 公司技術總監 JB Straubel 帶我參觀了 Tesla 第一代電動車 Roadster,還有一台只有底盤和輪胎的 Model,可以清楚地看到汽車的動力系統。在 Roadster 上,電池幾乎佔了汽車總體積的 1/3,而在 Model S 上,汽車的馬達和電池幾乎沒有占到多少地方,但是電池容量更大了,同時電池的成本也降低了 50%。

Straubel 指著研發實驗室裡的一大推鋰電池電芯說,這是公司正在測試的鋰電池。這些鋰電池只有 AA 電池一般大小,已經在 Model S 上使用。Model S 的電池組是扁平的,而且充當了汽車的部分結構,使車輛有足夠的結構支撐。

據說, Tesla 選用小尺寸鋰電池組是其最重要的戰略賭注之一。其他廠商也有使用鋰電池的,但是都將電池體積做的非常大,這樣除了會帶來大容量的電量之外,也帶來了安全風險,所以也有不少廠商選擇高密度但是分散的鋰電池組來保證安全,但是這樣的鋰電池組的生產成本會增加。

為此, Tesla 公司選用了由筆記本電腦電池生產廠家生產的圓柱形的鋰電池,節約了不少成本,而且還提高了汽車的安全係數。一台 Model S 電動汽車上有數千個分散的鋰電池。為了防止鋰電池過熱帶來安全風險,Straubel 發明了一套液體冷卻系統在電池組之間遊走,讓過熱的鋰電池快速散熱。

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圓柱形、AA 電池尺寸的鋰電池還給了 Tesla 公司設計車輛時提供了便利。其他電動車廠商在設計電動車時都在思考如何放置電池以防撞車後起火,大多數企業選擇佔用車廂或後備箱空間。 Tesla 安裝在底盤的鋰電池電池組則通過了碰撞測試,即使碰撞,電池也不會變形或漏液。

然而根據預測,一台 Model S 電池成本居然高達 42500-55250 美元,佔整車成本的一半以上。Straubel 表示,電池成本其實已經降低了一半了。目前 Tesla 研發實驗室正在嘗試通過提高電池容量,改變電池形狀來降低成本。

其他汽車商場看到 Model S 的創意之後,爭相模仿。通用公司總裁 Dan Akerson 最近發表報告要求公司學習 Tesla 。非盈利機構汽車研究中心表示「Tesla 正在從媒體口中的怪胎長成行業內人人看好的美人」。

在快速充電站充完電之後,便驅車返回了 Tesla 公司總部。回去的路暢通無阻,我不禁開始思考電動交通工具的未來,覺得 Tesla 在電池和快速充電技術上的進步或許可以在市場普及電動汽車。

來源:TechnologyReview