特斯拉是如何驅(qū)動電動汽車創(chuàng)新的?

【專家解說】：特斯拉公司目前主推的 Model S 屬于豪華類型，售價在 7 萬-10 萬美元之間，但是其續(xù)航里程可以達到 265 英里，遠(yuǎn)超目前市面上所有的電動汽車(比如尼桑的 Leaf 電動車的續(xù)航只有 75 英里)。據(jù)了解，特斯拉公司計劃在數(shù)年之內(nèi)向市場提供售價在 3-3.5 萬美元之間的電動汽車，但是性能并不縮水，續(xù)航里程將與 Model S 豪華車接近。為了讓電動汽車更實用，特斯拉公司將要在美國全境建立起快速充電站網(wǎng)絡(luò)，所有特斯拉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，特斯拉已經(jīng)具備了這樣的實力)。我的試駕行程:從加州的帕洛阿爾托行駛到舊金山，然后又在高速上開到了圣克魯茲，之后去了特斯拉生產(chǎn)車間，最后返回了帕洛阿爾托的特斯拉公司總部，行駛總里程約為 230 英里。當(dāng)我在帕洛阿爾托提車時發(fā)現(xiàn)這輛車的電池并沒有充滿，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(yīng)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。當(dāng)前的電動汽車相比燃油汽車有許多優(yōu)點:對于上班族來說，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(chǎn)過程和發(fā)電過程產(chǎn)生的空氣污染，電動汽車的排污量依舊比傳統(tǒng)汽車少 40%。即便有上述優(yōu)點，電動汽車有兩個致命的缺點:高成本和低續(xù)航電池。不過特斯拉公司似乎正在修復(fù)這兩個缺點。特斯拉公司研發(fā)的創(chuàng)新電池組和快速充電技術(shù)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，這使得特斯拉電動汽車的生產(chǎn)成本可以比其他廠家要低。早上10 點，我驅(qū)車離開特斯拉總部，發(fā)現(xiàn)這輛車的爆發(fā)力十分充足，0-30 邁加速只用了 1.7 秒，在一整天的駕駛中，特斯拉 Model S 的動力表現(xiàn)非常出色，可以輕松地在爬坡路段超車，綠燈亮后其他車還在踩油門加速，Model S 早就已經(jīng)過了斑馬線。Model S 的控制面板顯示著汽車當(dāng)前的狀態(tài)、可用電量、能源消耗，還有剎車帶來的電力補充等。但是當(dāng) 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(dān)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(dān)心車況、路況會出現(xiàn)問題。于是我關(guān)掉了空調(diào)，調(diào)暗了 Model S 的 17 寸觸摸屏，輕踩油門加速。當(dāng)我到達快速充電站時，這臺 Model S 還剩下 17 英里的電池續(xù)航。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 電動車沖一下午電只能行駛 30 英里。Model S 使用 RFID 技術(shù)來識別充電把手，然后自動彈出充電接口。接上電源充電之后，我去停車場外買了一個漢堡，然后回到了車?yán)?，幾分鐘?nèi)，沖入的電量已經(jīng)可以讓我繼續(xù)行駛 92 英里，完全可以開到本次試駕結(jié)束。隨后我跟另外一位正在充電的 Model S 車主聊了一會，然后回到車?yán)锷下?。就這么一會兒的時間，Model S 的電量已經(jīng)可以讓我繼續(xù)開上 129 英里，即便沒有充滿，它的續(xù)航里程依舊遠(yuǎn)超當(dāng)前市面上可以買到的所有電動汽車(本田、日產(chǎn)、福特、通用、本田、菲亞特、雷諾、三星、Smart 以及即將問世的奔馳、寶馬所出產(chǎn)的電動汽車)。雖然說有上述優(yōu)點，但是特斯拉現(xiàn)在依舊沒有解決成本和續(xù)航的問題。目前特斯拉在美國一共只有 16 個快速充電站，如果車主晚上忘了充電，那么很有可能第二天車出去之后開不回來。充電其實只涉及基礎(chǔ)設(shè)施的鋪設(shè)，更大的技術(shù)問題是電池的成本。因為特斯拉使用的電池成本非常高，所以絕大多數(shù)人買不起這臺充一次電能跑 265 英里的電動汽車。試駕結(jié)束之前，我驅(qū)車前往特斯的研發(fā)實驗室，它坐落在斯坦福大學(xué)的山后。特斯拉公司技術(shù)總監(jiān) JB Straubel 帶我參觀了特斯拉第一代電動車 Roadster，還有一臺只有底盤和輪胎的 Model，可以清楚地看到汽車的動力系統(tǒng)。在 Roadster 上，電池幾乎占了汽車總體積的 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(fā)實驗室里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(jīng)在 Model S 上使用。Model S 的電池組是扁平的，而且充當(dāng)了汽車的部分結(jié)構(gòu)，使車輛有足夠的結(jié)構(gòu)支撐。據(jù)說，特斯拉選用小尺寸鋰電池組是其最重要的戰(zhàn)略賭博之一。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(fēng)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(chǎn)成本會增加。為此，特斯拉公司選用了由筆記本電腦電池生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的圓柱形的鋰電池，節(jié)約了不少成本，而且還提高了汽車的安全系數(shù)。一臺 Model S 電動汽車上有數(shù)千個分散的鋰電池。為了防止鋰電池過熱帶來安全風(fēng)險，Straubel 發(fā)明了一套液體冷卻系統(tǒng)在電池組之間游走，讓過熱的鋰電池快速散熱。圓柱形、AA 電池尺寸的鋰電池還給了特斯拉公司設(shè)計車輛時提供了便利。其他電動車廠商在設(shè)計電動車時都在思考如何放置電池以防撞車后起火，大多數(shù)企業(yè)選擇占用車廂或后備箱空間。特斯拉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(jù)預(yù)測，一臺 Model S 電池成本居然高達 42500-55250 美元，占整車成本的一半以上。Straubel 表示，電池成本其實已經(jīng)降低了一半了。目前特斯拉研發(fā)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(chuàng)意之后，爭相模仿。通用公司總裁 Dan Akerson 最近發(fā)表報告要求公司學(xué)習(xí)特斯拉。非盈利機構(gòu)汽車研究中心表示“特斯拉正在從媒體口中的怪胎長成行業(yè)內(nèi)人人看好的美人”。在快速充電站沖完電之后，便驅(qū)車返回了特斯拉公司總部。回去的路暢通無阻，我不禁開始思考電動交通工具的未來，覺得特斯拉在電池和快速充電技術(shù)上的進步或許可以在市場普及電動汽車。