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文档简介
1、27特斯拉电动车的传奇特斯拉 专业:国际经济与贸易12-1姓名:潘朝阳学号:20120116912016CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM2016-3-21一、新能源汽车1.1新能源汽车的分类 新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等。1,纯电动汽车纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。 代表车型有特斯拉,日产leaf,比亚迪E6,E5,秦EV,北汽新能源EV 、
2、EU 、ES系列。2,混合动力汽车混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,混合动力汽车有多种形式。又分为插电式混合动力汽车和非插电式混合动力汽车。(1) 插电式混合动力汽车插电式混合动力(Plug-in Hybrid Vehicle,简称PHV),简单说就是介于电动车与燃油车两者之间的一种车。它既有传统汽车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱,也有电动车的电池、电机、
3、控制电路。而且电池容量比较大,有充电接口。 车型代表有:宝马i8、雪佛兰volt、比亚迪秦、比亚迪唐、保时捷918Spyder。(2) 非插电式混合动力汽车通过发动机直接驱动车轮行驶亦或是电动机与发动机两者共同驱动车轮。 非插电式混合动力必须加油,通过发动机驱动发电机来给电池充电、通过发动机直接驱动车轮行驶亦或是电动机与发动机两者共同驱动车轮。代表车型有:丰田的普锐斯、雷克萨斯CT200h、凯美瑞尊瑞、本田雅阁混动版。3,燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生
4、的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。 代表车型有本田CLARITY ,丰田Mirai。4,其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前还处于理论阶段。1.2不同类型的新能源汽车的不足1.混合动力车的不足混合动力车既有一个电动机,又有一个内燃机。你不需要插电给混合动力电动车充电,燃料就能给电池充
5、电。电池还可通过电动机的回馈制动进行充电。一般情况下,汽车行驶期间制动时,它在运动时利用的全部动能能量都会损失掉,这些能量转化为了热能。通过回馈制动,电动车会将部分动能传回给电池,保留该部分能量,以便后续使用。混合动力车的电气元件代替了燃油汽车的某些部件,提高了每加仑汽油的行驶英里数,降低汽车的二氧化碳排放,同时还节省了油钱。与普通燃油汽车相比,混合动力车在技术上前进了一大步。但混合动力车仍然存在不足之处。为什么?因为混合动力车只是有助于降低二氧化碳排放量,但并未完全解决排放问题,仍然需要燃油才能行驶。我曾听到人们说,即使世界上所有的人都开普锐斯,依然是谁也离不开石油。插电式混合动力车是个更好
6、的选择。像雪佛兰沃兰达、本田雅阁插电式混合动力车和福特Fusion等插电式混合动力车在家就可充电。一般情况下,不使用燃油,光靠电池便能行驶10至40英里。这已足够人们日常代步了,但是续航是一大缺陷。而我们有个更好的选择,纯电动车。2.燃料电池电动车氢燃料汽车是百分之分的电动车,它们同燃油汽车一样,也需要在加油站加燃料,只不过加的是压缩氢气,而不是汽油。氢气与空气中的氧气混合,产生电能,并传输给电动机驱动汽车。由于仅有的副产品就是纯净水,因此氢能汽车不会产生任何尾气排放。然而目前最好的方法是通过电解水来制造氢气,即用电将水分解成氧气和氢气。目前最好的电解水系统的能量转化率只有 80%,并不怎么高
7、效。甲烷转化要更划算,但却会造成污染。蒸汽需要加热到 700 到 1000 摄氏度,然后与甲烷结合生成氢气和一氧化碳,以及少量二氧化碳。得益于水力压裂法生产的大量天然气,美国有 95% 的氢气通过这种方法来制造。丰田、本田和通用在内,许多汽车生产商都在氢能汽车生产方面进行了大量投资。3.纯电动汽车最终,市场上有了电动车。例如日产聆风、宝马i3、福特福克斯电动车及特斯拉Model S。这些电动车很简单,都有一个大电池,你可以给它充电,它来驱动电动车。无需任何燃料。从理论上来说,电动车意义非凡。来看看电动车相对于燃气内燃机的若干优势:大多数时候,电动机比汽油发动机更方便。燃油汽车需要去加油站加油;
8、电动车车主每天可在晚上给汽车充电,就像给手机充电一样,根本不需要特意去加油站加油。汽油发动机远比电动机更为复杂,有200多个部件,而电动机的部件不到10个。汽油发动机需要有传动装置、排气管、齿轮,以及其他一大堆糊满油脂的恶心玩意;而电动车根本不存在这些东西,你打开引擎盖时,你会发现更大的贮存空间,就像后备箱一样。汽油发动机离不开机油,也就是说它们需要更换机油;而电动车则不需要。由于燃油汽车更为复杂,因此它们比电动车需要更多保养。在为汽车提供驱动力方面,电动机更便捷、更便宜,从长远计划来说,也更加明智。长期以来,对电动车的可行性存在三大顾虑:电动车的顾虑之一:里程。这其实包括三大问题:1)对远距
9、离驾驶来说,电池寿命会不会太短,从而导致电动车只适合在当地行驶?2)汽车行驶在途中没电,需要充电时,可以在哪充电?或者,是不是会困在途中?3)在途中充电时,是不是需要坐上五个小时等它充电?这些都是电动车潜在车主普遍关注的问题,他们有自己的术语形容该问题,即里程焦虑。电动车的顾虑之二:性能。高尔夫球车是如今最常见的电动汽车。车主并不会为之欢呼雀跃。谁也不想自己的车开起来像堆破铜烂铁,人们想到快速加速时,首先想到的就是强大的汽油发动机,而不会想起电动机。电动车的顾虑之三:价格。自推出以来,电动车的价格一直比燃油汽车更高,这主要是由于电池成本较高造成的。而下面要讲的特斯拉是如何解决这三个问题呢?二、
10、特斯拉特斯拉汽车公司(Tesla Motors)成立于2003年,总部设在了美国加州的硅谷地带。特斯拉致力于用最具创新力的技术,加速可持续交通的发展。特斯拉汽车公司是世界上第一个采用锂离子电池的电动车公司。特斯拉在技术上为实现可持续能源供应提供了高效方式,减少全球交通对石油类的依赖;通过开放专利以及与其它汽车厂商合作,大力推动了纯电动汽车在全球的发展。与此同时,特斯拉电动汽车在质量、安全和性能方面均达到汽车行业最高标准,并提供最尖端技术的空中升级等服务方式和完备的充电解决方案,为人们带来了最极致的驾乘体验和最完备的消费体验。特斯拉汽车公司生产的几大车型包含Tesla Roadster、Tesl
11、a Model S、双电机全轮驱动Model S、Tesla Model X。2.1特斯拉的成立与发展2003年7月1日,硅谷工程师、资深车迷、创业家马丁·艾伯哈德马丁·艾伯哈德与长期商业伙伴马克·塔彭宁(Marc Tarpenning)合伙成立特斯拉(TESLA)汽车公司,并将总部设在美国加州的硅谷地区。特斯拉汽车公司以电气工程师和物理学家尼古拉·特斯拉命名。2004年2月,埃隆·马斯克向特斯拉投资630万美元,但条件是出任公司董事长、拥有所有事务的最终决定权,而马丁·艾伯哈德作为特斯拉之父出任公司的CEO。2008年,新CEO上台
12、之后解雇了几位关键人物,实际上包括创始人马丁·艾伯哈德以及其搭档Marc Tarpenning都先后相继离开了特斯拉,这其中主要原因可能是由于马丁·艾伯哈德在成本控制方面并没有让埃隆·马斯克满意。2008年2月,TESLA开始交付第一辆Roadster,最初的7辆车作为“创始人系列”提供给马斯科和其他出资人,这份名单里有谷歌拉里·佩奇(Larry Page)、谢尔盖·布林(Sergey Brin),ebay的杰夫·斯科尔(Jeff Skoll)等,当然也包括已离开公司的艾伯哈德。2008年10月,第一批TeslaRoadster下线并
13、开始交付。但是,原计划售价十万的Roadster实际成本却高达12万,和既定的7万成本相距甚远,Musk不得不将售价提升至11万。这一举动引来预定客户的极大不满,在洛杉矶举行的客户见面会上,愤怒的购买者差点把Musk围攻晕倒。不过,即使将售价提高1万,Tesla依旧面临赔钱卖车的窘境。随后,Tesla用了8周时间,将一辆Smart改装成电动车,改装项目包括底盘、电池、电机和电控系统。Musk用先进的技术打动了戴姆勒,后者最终投资5000万美元收购Tesla 10%的股份,两家公司也进入更紧密的战略合作阶段。不久后,Tesla又与丰田签订合作协议,为丰田提供电池组以及电动发动机。为了维持现金流,
14、Musk又拿出了自己仅存的6000万美元,用于生产和工程的流动资金。2009年,奥巴马和朱棣文(美国12任能源部长)参观Tesla工厂,Tesla也成功获得美国能源部4.65亿美元的低息贷款。2010年6月,特斯拉登陆纳斯达克,IPO发行价17.00美元,净募集资金1.84亿美元,融资额达2.26亿美元。开盘当日,埃隆·马斯克也在帐面上力挽狂澜地赚了6亿3千万美元,特斯拉成为目前唯一一家在美国上市的纯电动汽车独立制造商。2010年7月,该公司挖来了苹果的零售店副总裁乔治·布兰肯西普(George Blankenship)来负责它的零售战略,他将在该电动汽车公司出任汽车程序副
15、总裁,帮助推动新汽车的开发。2012年6月22日,美国加州Fremont的特斯拉工厂,公司生产的全新电动车系列“Model S”首辆电动跑车正式交付。2013年5月初,特斯拉宣布其2013年第一季度首次盈利后,一时成为全球瞩目的焦点。近一个月内,它的股价涨了约80%,正在向100美元冲刺,市值突破100亿美元。2014年2月19日下午,特斯拉汽车发布了2013年的致股东邮件。邮件显示,第四季度,特斯拉取得了创纪录的汽车销量,而年营收超过20亿美元。与此同时,特斯拉还希望降低电动汽车的成本。2015年 9月30日上午11点,特斯拉Model X正式发布。2016年3月,特斯拉发邀请函。于3月31
16、日发布其入门产品Model 3。截止到2016年3月18日,特斯拉市值304亿美元。2.2特斯拉的商业计划第一阶段:向超级富豪推出高价、小批量汽车。推出第一款产品时价格很高,但确保汽车的高档品位,使其物有所值,即生产出的汽车足以媲美法拉利,那么定价为10万美元也就没问题了。第二阶段:向富裕的消费者推出中等价位、中等批量生产的汽车。借助第一阶段获得的利润,开发第二阶段的汽车。第二阶段的汽车依然比较贵,但其竞争对象更像是7.5万美元价位的奔驰或宝马,而不再是法拉利。第三阶段:向普通大众推出低价、量产的汽车。通过第二阶段获得的利润,开发3.5万美元左右的汽车。政府向电动车购买者提供7500美元的抵税
17、优惠,加上燃油节省的钱,中产阶级完全可以负担得起。特斯拉的首要任务不是要打造成为全球最大的汽车公司。它的任务是解决电动车长期存在的若干缺陷,并通过酷毙了的电动车颠覆人们对电动车的看法,然后迫使全球汽车巨头不得不去开发自己的电动车。特斯拉的终极目标及公司的宗旨是“尽快在市场上推出大众市场接受的电动车,加速实现可持续交通”。换句话说,电动车肯定要推向市场,但我们要让它来得更快一点,再快一点。在此情况下,更快一点很重要,因为这意味着可以更早一点降低碳排放量,从而碳排放长期效应带来的损害也会小得多。因此,他们开始着手实施这个项目。四年之后,他们推出了第一阶段的汽车,Roadster:通过推出Roads
18、ter,特斯拉并不是想将其定位为长期生产的汽车。他们只不过是想生产一款非凡的汽车,以便向世界展示电动车可以有多棒,以及获得开发第二阶段汽车所需的收入。因此,他们并没有从零开始设计车身,而是拿莲花Elise当作了基础。Roadster并未改变世界,事实上,也没有哪部11万美元的汽车能够改变世界,但它向汽车行业传递了这么一个信息:特斯拉动真格了。2006年宣布推出Roadster或2008开始发货时,你可能还未曾听说过Roadster,但一些主要汽车公司却注意到了。Roadster亮相后不久,日产就发布了聆风纯电动车,而通用汽车也发布了插电式雪佛兰沃兰达电动车(当时的通用汽车董事长鲍勃·
19、卢兹(Bob Lutz)曾公开表示正是特斯拉促使他们决定生产沃兰达,他说在Roadster亮相后,他向通用汽车的董事会发出疑问,如果加州的一家小公司都能做到,那我们为什么不能做到?。但是,首款产品确实存在很多严重问题。完成这款汽车的时间比预定时间更长,每辆Roadster的成本也比预计成本更高,而且早期发的货经常存在瑕疵。这让马斯克很难过,所以他和董事会免除了艾伯哈德首席执行官的职务,这也让艾伯哈德很难过。祸不单行,这时还发生了最不该来的事情,即2008年的经济衰退,整个汽车行业都被笼罩在悲观的氛围中,对特斯拉来说尤为如此。虽然他们前期投入了如此多的资金,但此时尚未建立起品牌知名度,也没有获得
20、利润。经济危机从来都不是什么好事,但对特斯拉来说,它来得真的、真的很不是时候。08年特斯拉遭遇危机,但特斯拉已经深深地折服了一批人,因此在关键时刻获得了几笔关键投资,并活了下去,特斯拉已经以新面貌屹立在人们的眼前。马斯克亲自担任首席执行官,而知名汽车设计师弗朗茨·冯·霍兹豪森(Franz von Holzhausen)就是汽车行业的乔纳森伊夫(Jonathan Ive)。他曾先后担任过通用汽车和马自达的设计总监,他决定将自己的职业生涯押在名不见经传的特斯拉身上,并担任特斯拉的首席设计师。冯·霍兹豪森在特斯拉的第一项任务就是设计特斯拉第二阶段的汽车,即中等价位、中等
21、批量生产的汽车,也就是Model S。Roadster是基于现有设计的,只是公司的跳板,而不是长期产品。Model S将是特斯拉的首款旗舰产品,也是特斯拉从零开始、重新定义汽车概念的绝佳机会。这与史蒂夫·乔布斯在苹果公司的所做所为有诡异地相似之处。他完全沉迷于生产“酷毙了的产品”,从不关心其他公司在做什么,总能从无到有,从白纸一张创造出新的东西。苹果决定生产手机时,他们并不是想做出比黑莓更好的手机,他们只是问自己,“手机应该是什么样子?”久而久之,大行业都会松懈、缺乏创造性和不愿承担风险。然而,一旦有手段、有创意的适当外部公司跨进这个行业,带来全新的视角,并重新考量全部事项时,通常就
22、会有大量机会。iPhone手机一经推出,就彻底颠覆了手机行业。所以,当特斯拉Model S亮相后,消费者报告杂志将其奉为迄今为止最好的汽车,并给出前所未有的99的高分(满分为100分),而且特斯拉车主全都痴迷于这部汽车,我们还需要为此感到惊讶吗?不需要,因为Model S就像iPhone一样,一下就把行业的技术往前推了15年,加速了行业的进程和变革。颠覆了我们对电动车的认知。Model S是史上最快的4门轿车,从静止加速到60英里每小时仅需3.2秒。该车阻力系数为行业最低,仅有0.24,极其符合空气动力学原理,能大大节省电池电量。该车融合了大量工程革新技术,在NHTSA安全评级中获得5.4颗星
23、的评分,这是美国政府测试过的车辆所获得的最高分。Model S已经具备自动驾驶功能。不久之后,它能够早上自己开到车道等你上车,空调温度已经设置好,你需要的音乐也已经开始播放;到了晚上,你只要把车开到门口就可以下车,然后汽车会自动停到车库,接着给自己接上电充电。这些汽车已经不再有车型年的说法,(即2014款丰田凯美瑞、2015款丰田凯美瑞等),也就是说,它们不用把当年的所有新功能都积攒到一起,待新款车发布时一起推出,而是随时不断地增加功能。今天买的特斯拉汽车可能与两周前的同款汽车有着细微区别。通过自动WiFi软件更新功能,它们可不断更新补丁和增添新功能,车主常常是早晨醒来便发现自己的汽车多了项新
24、功能。在很多情况下,特斯拉希望突破当前世界或行业的限制,做出一些技术上不可能的事情,因此他们生产了一些突破限制所需要的东西:特斯拉的电池很笨重,他们想通过降低车身的重量,弥补笨重电池的不足。因此,他们求助了SpaceX,并使用了它的先进火箭技术,结果特斯拉汽车成为北美惟一使用全铝车身的汽车。马斯克和冯·霍兹豪森的团队把全部的时间都花在完善汽车设计上,直到该为汽车装上车门把手之时。他们真的已经习惯了这种工作方式。到了设计车门把手的时候,他们不想破坏车身的设计,于是他们想出了让车门把手与车门齐平的设计方法。他们不喜欢经销商模式,想直接把产品卖给客户,但美国许多州都不允许他们这么做,因此他
25、们一个州一个州地去说服那些禁止直销模式的州,让它们慢慢地取消了直销汽车的禁令。他们不想使用任何按钮,想把所有控制机关都整合到17英寸的大型触摸屏上,但是当他们推出第一辆汽车时,市场上还没有iPad,而且市场上根本没有适合汽车使用的17英寸触摸屏。所以,他们自行生产了触摸屏。借助诸如此类的技术革新,特斯拉得以成为出类拔萃的汽车,但电动汽车仍然存在一些重大缺陷。时至今日,对轿车来说,特斯拉汽车已拥有全球最好的性能,而电池续航里程也取得了极大进展,每充一次电,可以跑上442至505公里(取决于车型),这已经很了不起了。但仍有两个问题需要解决:你可以驾驶它进行长途公路旅行吗?有人可以买得起这部汽车吗?
26、特斯拉正在解决这两个问题。2.3特斯拉是如何解决公路旅行问题的?由于续航里程超过300公里,因此特斯拉电池有足够的电力满足人们的日常出行需要。通勤再繁忙,差事再多,也不太可能需要一天驾驶300公里。但对城际旅行或公路旅行来说,续航里程是电动车永远无法回避的问题。马斯克想出了一个办法:建立一个全球性的能源网络。特斯拉推出了超级充电桩,这是一种高质量途中充电装置解决方案,同时要设立公共充电站,配备有一整排的超级充电桩,就像加油站的一排油泵一样。你选配的车内充电系统不同,充电时长也会不一样。一般的车库充电器需要花5小时或10小时才能对Model S进行完全充电。显而易见,没有人愿意在路上停几个小时只
27、为充电,而燃油汽车仅需停个五分钟便能加好油。因此,超级充电桩的充电速度必须更快。超级充电桩每充10分钟电,便能让Model S跑上100公里。而特斯拉还在更新自己的超级充电桩系统,特斯拉的计划是10年后能达到5-10分钟充满电。我想得越多,就越加意识到,有了特斯拉这样的优质电池,对电动车来说,续航里程问题根本就不是多大的问题。比如说,你每年有5天会进行长距离驾驶。也就是说,一年365天,有360天你什么都不需要做。你尽管去开车,根本不需要停车去加油。那另外五天会怎样呢?你可能只需要像往常长距离驾驶一样正常停车休息。但要想真正实现的的话,需要在你的旅途中有超级充电桩。下图是美国现有的超级充电桩分
28、布图:目前正以相当快的速度建设超级充电桩,下图是到2016年时的分布图:同样,欧洲和亚洲也会有同样的超级充电桩覆盖程度。就目前而言,只有特斯拉的汽车可以使用超级充电桩,也只有特斯拉的电动车现在就可以进行真正意义上的长距离行驶。但在将来,马斯克计划与其他电动车公司合作,届时任何电动车都可停下来充电。有关超级充电桩的若干其他事项:它们可完全免费使用,不久之后,它们可完全使用太阳能供电。马斯克开玩笑说,假如哪天发生僵尸启示录的情形,特斯拉的车主也会安然无恙,因为他们不需要电网给汽车充电。也就是说,假如想访友,你完全可以分文不带,驾车横穿美国。随着时间的发展,这还会变得越来越容易,因为特斯拉每年都会有
29、新的革新技术出现。例如,特斯拉想要推出的电池更换技术,解决充电慢的问题。而且与此同时特斯拉电池技术的提升,使得特斯电池的密度每年都在增加,预计最少每三年可以增加100公里的续航里程。 由于这个问题已基本不是问题了,因此特斯拉似乎只剩下一个问题需要解决了。2.4特斯拉是如何解决价格问题的?谁买得起7.5万美元的一部汽车?严格来讲,特斯拉Model S的起步价是6.99万美元。但是,假如你想要续航里程更远的汽车和充电速度更快的电池的话,价格也会随之上涨。当然还有其他一些“我去!既然你提到了,那我也想要”的功能,这样一来Model S的价格很轻易便会达到10万美元。马斯克总会迅速地指出,时下,购买一
30、辆具备充足里程的电动车时,美国政府会给予7,500美元的抵税优惠。他也会指出我上文提到的每年可节省2000多美元的燃油钱。当然,即使减去所有优惠,特斯拉Model S的价格也在5.5万美元左右,大多数人还是买不起。特斯拉马上要推出新车带有鹰翼式车门的SUV车型,叫做Model X,但它又是一款第二阶段的电动车:中等价位、中等批量生产的昂贵汽车。并未解决定价问题。在汽车行业有这样一个经验法则:汽车价格每下降5,000美元,能够买得起汽车的买家数量就会大约增加一倍。所以说,要是特斯拉能够推出比Model S便宜35,000美元的主流电动车的话,买家数量会翻七番,也就是之前的125倍。也即是说,届时
31、大多数人都能够买得起这款车。我们来回顾一下特斯拉的商业计划:因此,这就是第三阶段要做的事。第三阶段就是特斯拉存在的意义,要是特斯拉最终真的改变世界了的话,那就是因为第三阶段的缘故。这款车就是Model 3,与2016年3月31开发布会正式亮相接受预定。预计将于2017年亮相。据说是这样。抵税后,该款车型的价格大约为3.5万至2.75万美元之间,如果加上节省燃油的因素,那么该款车型的价格在2万美元以下。据说是这样。具体等3.31号发布会才能清楚。但是要怎样才能实现呢?就目前而言,Model 3的电池就得花2万美元。即使特斯拉弃高科技的铝合金车身不用,把车生产得小一些,再删减掉Model S一些花
32、里胡哨的东西,光电池包的价格就决定了整车不可能低于3.5万美元。2.5特斯拉如何解决价格太高的问题?问题越大,就越需要大手笔的解决方案。为解决续航里程的问题,特斯拉在全球建造了超级充电桩能源网络。那么,为了解决价格问题,他们建设了这个:这就是马斯克口中所说的超级电池工厂。这是目前正在内华达州建设的锂离子电池工厂,投资金额高达50亿美元。该工厂将完全由自己供电,电力来源有当地的太阳能、风能和地热。该工厂将雇佣6,500名员工。就目前而言,全球锂离子电池的年产量为300亿瓦时,大多用于笔记本电脑和手机。超级电池工厂的每年产量都会超过这个数字,也就是说有了它以后, 全球的锂离子电池年产量将至少翻一番
33、。这样做的好处有以下两点:第一,特斯拉计划加大汽车生产力度,直到年产量达到50万辆。他们实施该计划时,会需要大量锂离子电池。马斯克的推理很简单:“我知道,如果我们不建这个超级电池工厂的话,是不可能得到足够的锂离子电池的。我还知道,目前没人建这种规模的电池工厂。”看看有关的数字,就能更清楚地了解这种必要性。为了能够向预计每年生产的50万辆汽车提供足够的电池,特斯拉每年大约需要300亿瓦时的锂离子电池,这是目前的全球产量,也即是说,如果不建造超级电池工厂的话,他们必须用尽世界上的每块锂离子电池。特斯拉的超级电池工厂基本能够满足特斯拉的需求,但倘若有一天,每家汽车公司都量产电动车,将会需要许多家公司
34、建造许多个超级电池工厂。第二,通过将全球锂离子电池的供应量翻番和不断革新电池技术,特斯拉在超级电池工厂上的努力将导致电池价格大大下降。马斯克说,电池的价格至少会下降30%。马斯克称,目前特斯拉有能力将其汽车的续航里程提高到500英里,他们之所以不这样做,是因为这会大幅提升汽车的成本。但是,随着电池价格的下降,电动车的续航里程也能得到提升。我深信,Model S是有史以来最好的高价汽车。在投放市场的第一年,它的销量就击败了他的直接知名竞争对手奔驰S级、宝马7系、雷克萨斯LS和奥迪A8,并且,自那时起它就一直保持领先地位。然而,这些汽车的市场空间很小,都是面向非常富裕的群体。Model 3将颠覆整
35、个汽车行业。或许你今天还不太知道特斯拉,或者说你并没有十分留意,但我保证很快人人都会知道Model 3。或许这也就是马斯克拒绝做任何广告的原因,因为他知道,Model 3一亮相,就会引起大家的注意,所以他不必去做广告。市场已经注意到了。2010年6月,特斯拉登陆纳斯达克,通过首次公开募股获得2.26亿美元的资金,这是自福特汽车于1956年公开上市后,美国汽车公司进行的第一次首次公开募股。上市后,公司的价值急剧上升。七年前还处于濒临破产的边缘,而七年后的今天,特斯拉的市值已高达300多亿美元,将特斯拉的发展历程与美国三大汽车生产商进行了对比,来表现特斯拉的了不起。(见下图)汽车行业格局很久未发生
36、变化,过去的几十年里,没有哪家名不见经传的汽车公司能有所突破。特斯拉暂时还未能打破这种格局,但是这是很久以来,第一次有家新公司能够从零开始,以光速发展到现在这个地步。三、涟漪效应假如你是另一家大型汽车公司,你已经按部就班地做了几十年,而且你也对你所做的事感到满意,每年对现有的汽车产品线进行稍许的改进,对你来说,这世界上还有比特斯拉更让人讨厌的事情么?因为他在创新。4s经销商可从修理燃油发动机、滤油器和更换机油中赚取大量利润。当他们开始卖发动机几乎不会坏的电动车时,他们就再也赚不到这些钱了。汽车公司早就对燃油汽车了解得极为透彻,他们掌握了这样一种本事,可以每年都对燃油汽车进行一些细微的改进,从而
37、使每款新车型都比上一年的车型好那么一点。然而,对他们来说,电动车是个全新的领域,在如何生产优质动力系统或改进电池能量密度方面,他们没有特斯拉在行。事实上,他们知道的没有特斯拉多,丰田和奔驰都购买特斯拉的动力系统用到自己的电动车上,这就是最好的佐证。因为丰田普锐斯已经诞生10多年了,比特斯拉的历史更久。弗朗茨·冯·霍兹豪森在另外那三家公司都工作过。他认为,“这些公司有着制造领域的传奇经历,燃油发动机是它们赖以为生的家伙,它们创建了有效的经销商模式,它们有着辉煌的历史,这一切让它们深陷其中,难以自拔。”马斯克认为,这其实就是缺乏勇气和创造力:“大型汽车公司毫无创意。他们要看到在
38、别的地方行得通,才会批准这个项目,然后再推进这个项目。”然而,特斯拉正在努力成长,即将打破现有格局,已引起整个汽车行业的恐慌。我们知道这一切都会发生,因为2008年第一辆特斯拉Roadster交付时,市场上根本就没有大型汽车公司生产的电动车。 今天,福特、比亚迪、雪佛兰、日产、宝马、奔驰、大众汽车、菲亚特、起亚、三菱和Smart都有自己的电动车在路上跑着。这可不是什么巧合。那么,其他电动车的情况怎么样呢?其中,值得注意的是2010年上市的日产聆风,它是近年全球销量最高的电动车(但总体上,截至2015年为止,售价更高的特斯拉Model S一直排名电动车销售榜榜首)。聆风的价格约为3万美元(抵税后
39、价格为2.25万美元),续航里程为84英里。除特斯拉外,有段时间,日产首席执行官卡洛斯·戈恩(Carlos Ghosn)是汽车行业为数不多强烈支持电动车的人。他提道“死胡同”效应,这将加速电动车的销量-即人们会羡慕邻居更具未来感,且不用烧油的汽车,他们将会不断地问问题,然后可能自己也买一辆。最近新推出的宝马i3的销量目前仅次于聆风和Model S。它的售价为4.3万美元(抵税后的价格为3.55万美元),续航里程为81英里。宝马首席执行官诺伯特·雷瑟夫(Norbert Reithofer)也搭上了电动车的列车。他说:“你要往以后看,10年、15年、20年,造车就必须造像宝马i
40、3这样的车。”而最值得注意的是2015年的比亚迪汽车,纯电动版本的比亚迪E6和比亚迪戴姆勒合资公司的腾氏都有很高的续航里程,在中国都有很好的销量。而狂人王传福也说过,只要我想就能分分钟造出特斯拉。作为同样是2008年开始造车的比亚迪公司,在电池方面还可能与特斯拉一战。而比亚迪的磷酸锂铁电池比特斯拉的三元锂电池更为安全。其他品牌电动车尚无较大销售量。就日产聆风和宝马i3,关于日产聆风,马斯克说,“续航里程太短,但如果他们不断改善,总有天他们能够解决续航里程的问题。”关于宝马i3:“他们正在努力干出点名堂。续航里程有点短,但好歹迈出了正确的一步。如果他们继续努力,是一定能够解决续航里程的问题的。”
41、大众汽车刚刚聘请了宝马的前任首席执行官,看来也是看好电动车,通用汽车也承诺即将推出自己的电动车雪佛兰Bolt。假如说电动车是未来的主流汽车的话,电动车还有很长的路要走。截至2015年1月,世界各地的道路上共有74万辆电动车。与全球8千万辆的年销量和超过10亿的汽车保有量相比,这个数字显得有些微不足道。电动车仅占汽车行业的千分之几。然而,电动车在进步:如果出售的电动车质量好、价格负担得起而且续航里程也长的话实在想不出人们还会有任何理由再去购买燃油汽车。在优劣表中,中产阶级能够买得起的优质特斯拉汽车似乎只有优点,而没有劣势:与燃油汽车相比,价廉物美、续航里程长的电动车的优势如下:· 更好
42、的驾驶感觉。电动车的瞬间扭矩给人子弹出膛的感觉。踩下油门和汽车启动之间没有丝毫迟滞感。由于没有齿轮,汽车的加速非常顺畅。操控性能令人难以置信。行驶安静。· 更方便。无需停车加油。不太需要对车辆进行保养。无需更换机油。由于没有发动机,省出贮存空间,引擎箱现在变成了前备箱(前置行李箱)。在家就可以安充电桩,每天回家就可以给车充电。· 更安全。由于没有发动机,整个车辆的前部可用为防撞缓冲区。这也是Model S在安全评级方面爆表的原因之一。· 更便宜。无需燃油和机油,保养次数更少。无需再受燃油价格的波动影响。· 更健康。不会导致城市烟雾问题,烟雾会带来许多、许
43、多健康问题。· 还能避免环境、经济或地缘政治灾难。与燃油汽车相比,价廉物美、续航里程长的电动车的劣势如下:· 没有手动挡· 续航里程短,长途旅行有焦虑· 充电时间长,充电桩少,充电不方便· 价格贵电动车还未能达到要求。就目前而言,电动车还有很多不足之处。但几年后,电动车会越来越便宜,电池续航里程会越来越远,超级充电桩会越来越多,直到无处不在,而且,随着科技的进步,充电时间也会越来越短。那个时候就是汽油时代结束,电动车代表未来。四、特斯拉的核心技术4.1电机,电控技术Tesla汽车所用电动机为自主研发的三相感应电机,拥有最优化的缠绕线性,能够最大
44、限度的减少阻力以及能量损耗。电机能量使用效率低,降低了高容量电池组所带来的的动力性能优势,需要强大的动力系统配备智能化的能量管理软件将各个电池单体的电流数字化并将电池组电能有效转换为汽车动能,提高能量利用效率。变速箱为单极变速系统,能够将交流感应电机所产生的扭矩与车速进行最优化的匹配,相比传统的汽油变速箱具有更好的加速运动特性。另外Tesla汽车上安装了较为完善的软、硬件系统,包括转动变频器、数字信号处理系统以及充电系统,用来控制电动机的扭矩以及电池组的能量传输过程,是整个汽车机体的能量控制系统。通过一个高性能的数字信号处理器可以将汽车制动、刹车、加速、减速等要求转变为数字信号,从而控制转动变
45、频器将电池组的直流电与交流电相互转换以带动三相感应电动机提供相应的汽车动力,同样通过转动变频器可以将再生制动系统所产生的的交流电转换为直流电以完成充放电过程。4.2.特斯拉电池的解决方案 BMS+小电池Tesla 的电池采用的是松下的三元材料(镍钴铝酸锂),用的是比较成熟的18650型号(松下这种电池普遍用于笔记本之中)。与现在电动车电池的主流趋势不同,Tesla是唯一一家直接采用18650型锂离子电池的公司,其他的电动车都用的是大电池。只不过Tesla需要7000多节18650型锂电池。普通家用笔记本电脑只要78节。而比亚迪E6的BMS只能同时检测100多电池。Tesla采用小电池的理由在于
46、:工艺成熟。过去15年多的时间里消费类产品所积累的先进技术能够应用于车载电池领域,消费类产品可在推动需求、降低成本的同时提高能源密度。而目前许多刚刚开发出来的大容量方型电池,仅仅属于实验型产品,并未有过量产经验,并不能达到成熟阶段。松下是全球电池技术和规模最大的企业之一,产品缺陷最少,由于规模较大,也便于从中挑选出一致性好的电池。性价比高。Model S 85kWh车型电池动力系统总成本3万美元左右,单位储能成本400美元/kWh左右,是其他电动汽车储能成本的一半左右。18650电池的生产商众多,使得下游企业对上游厂商有较强的议价能力,电池的成本可以得到控制。而随着电子消费类用品的普及,186
47、50价格也会继续下滑,特斯拉亦可从侧面受益。安全性能可控。每个电池单元的尺寸小,可每个单元的能量可控制在较小的范围,与使用大尺寸电池单元时相比,即使电池组的某个单元发生故障,也能降低故障带来的影响。但是将众多(7000多个)的小电池单体组成电池组,将会大幅增加电池单体之间的不一致性,导致单体温度、电荷、电压出现不平衡现象,引起个别电池过充、过放并产生静电反应,从而降低电池组寿命以及安全性。4.3、核心技术:电池管理系统这就是Tesla的核心技术电池管理系统。Elon musk本身是学物理出身,又在硅谷招聘了上百名工程师,这是它技术领先的根本原因。4.3.1Tesla建立电池检测实验室数据信息中心对18650对其温度进行智能监控。电池检测实验室:源头增加锂电池单体一致性。因标准18650电池单体容量较小(约10.4wh),Tesla Model S 85kWh版电动汽车就需要8000多颗电池单
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