祝 晶 劉少兵 劉青掌
(中國(guó)人民解放軍蚌埠汽車(chē)士官學(xué)校,安徽 蚌埠 233011)
2003 年7 月,美國(guó)特斯拉汽車(chē)公司(TESLA)成立,取代了傳統(tǒng)的底特律工業(yè)生產(chǎn)模式,公司一開(kāi)始就致力于用硅谷的方式生產(chǎn)特斯拉電動(dòng)汽車(chē),在車(chē)價(jià)油價(jià)較為低廉的美國(guó),消費(fèi)者似乎沒(méi)有充足的理由為電動(dòng)汽車(chē)買(mǎi)單,公司的經(jīng)營(yíng)一度徘徊在生死邊緣。然而,經(jīng)過(guò)10 年的不懈堅(jiān)持與奮斗,終于在2013 年,特斯拉迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī),不僅轉(zhuǎn)虧為盈,而且名揚(yáng)四海、家喻戶(hù)曉。在如此“惡劣”的市場(chǎng)環(huán)境之下,特斯拉電動(dòng)汽車(chē)為什么能成功顛覆傳統(tǒng)汽車(chē)制造業(yè)而生存下來(lái),并且賦予電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)新的富有光輝前景的生命力,這個(gè)硅谷公司的迅速崛起不禁引發(fā)我們的思考。
特斯拉汽車(chē)以其卓越的汽車(chē)性能贏得了尊重,以Model S 為例,其電機(jī)最大功率310kW,最大扭矩600N·m,最高時(shí)速208km,續(xù)駛里程達(dá)426km。在啟動(dòng)和加速性能方面,Model S 充分發(fā)揮了電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì),無(wú)須換擋,啟動(dòng)時(shí)踩下加速踏板,即可提供峰值扭矩,工作電流可達(dá)幾百到上千安培,加速不到4.5s 即可到達(dá)100km/h,不拖泥帶水。從基本性能來(lái)看,Model S 完全可以與法拉利、保時(shí)捷等傳統(tǒng)超級(jí)跑車(chē)和寶馬5 系列以及奧迪A6、S6 等傳統(tǒng)豪車(chē)相媲美。
整車(chē)設(shè)計(jì)方面,特斯拉不同于傳統(tǒng)汽車(chē)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),它主要依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng),傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了整合,并將電機(jī)、電池組等核心零部件集成在底盤(pán)上。這樣一來(lái),特斯拉電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)內(nèi)空間優(yōu)勢(shì)凸顯。
特斯拉還注重提供高端感受。特斯拉電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)的17 英寸的觸摸控制面板,看起來(lái)更像一個(gè)大屏iPad,但它卻集成了車(chē)內(nèi)所有的電子開(kāi)關(guān)。12 項(xiàng)電動(dòng)調(diào)節(jié)和前排座椅加熱的功能為消費(fèi)者提供了豪車(chē)式舒適感,而高檔的內(nèi)飾用料和精美的外觀為消費(fèi)者提供了足夠的豪華感。更獨(dú)特的地方在于,當(dāng)你走近汽車(chē),特斯拉的車(chē)鑰匙會(huì)命令車(chē)門(mén)把手開(kāi)鎖,只需輕輕一拍即可打開(kāi)車(chē)門(mén),不必從口袋掏出鑰匙,只要你坐到駕駛員座位上,扣好安全帶,汽車(chē)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。
特斯拉電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力技術(shù)其實(shí)是在現(xiàn)有鋰電池的技術(shù)水平上,通過(guò)改進(jìn)電池管理系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程和安全性的飛躍。特斯拉電池采用工業(yè)化程度高、技術(shù)相對(duì)成熟的電池組單元。這種電池組件的優(yōu)勢(shì)在于:一是動(dòng)力性能卓越,續(xù)航里程最高可達(dá)480 公里,毫不遜色于汽油車(chē);二是安全性較高,自燃或爆炸時(shí)可通過(guò)合理的打包技術(shù)使其影響不擴(kuò)散,因此發(fā)生熱失控等故障時(shí),危險(xiǎn)性較低。
特斯拉使用的鋰電池支持多種充電模式,充電過(guò)程也非常方便。第一,只要在家使用一個(gè)特制的220V-70A 的插線(xiàn)口,充電大約3.5 小時(shí)就夠了。第二,如果駕駛途中沒(méi)電,還可以用一套手提式便捷充電器來(lái)供電,其一次使用的電池量也就相當(dāng)于一臺(tái)普通筆記本電腦所需要的那么多。第三,特斯拉獨(dú)有的高壓充電技術(shù),則充電峰值可以達(dá)到90kW/h,僅30 分鐘便能充到可行駛240km 的電量。
特斯拉將產(chǎn)品定位在高端市場(chǎng),化解純電動(dòng)汽車(chē)成本上的劣勢(shì)。目標(biāo)客戶(hù)鎖定為那些有環(huán)保意識(shí)的高收入群體,特別是硅谷的青年才俊和好萊塢的明星。為此,特斯拉以跑車(chē)的理念設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē),性能瞄準(zhǔn)高端品牌。車(chē)身97%用鋁材,減輕車(chē)重提高續(xù)航;車(chē)身多處細(xì)節(jié)采用減風(fēng)阻設(shè)計(jì);動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)很小,馬達(dá)就在車(chē)輪旁邊,沒(méi)有傳動(dòng)軸,沒(méi)有油箱和變速箱;電池采用獨(dú)到的擺放結(jié)構(gòu),有效提高電能利用率;剎車(chē)可充電。
特斯拉的暢銷(xiāo)和扭虧給電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了曙光,有望與iPhone加速智能手機(jī)的推廣一樣,或?qū)⒁I(lǐng)電動(dòng)汽車(chē)革命。
特斯拉取得今天的成績(jī)絕非坦途,就在2012 年公司還虧損了近4 億美元。由于電動(dòng)汽車(chē)成本較高,公司則將目標(biāo)客戶(hù)向高端定位,營(yíng)銷(xiāo)策略和服務(wù)向高品質(zhì)看齊,而設(shè)計(jì)則是更多依靠成熟的技術(shù)和高質(zhì)量的配套產(chǎn)品。這樣市場(chǎng)化的定位,最終使特斯拉終于迎來(lái)了盈利的一天。從成長(zhǎng)曲線(xiàn)來(lái)看,特斯拉與我國(guó)國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)企業(yè)驚人地相似。
特斯拉采用已規(guī)模化應(yīng)用和生產(chǎn)的圓柱形電池,即最早成功應(yīng)用于電池組的鋰電池,在筆記本電腦和其他手持設(shè)備里常用,此舉大大降低了制造成本。特斯拉的電池充電技術(shù)可謂方便快捷。為降低消費(fèi)者的使用成本,特斯拉還著手提供免費(fèi)充電服務(wù)。特斯拉創(chuàng)造性地建設(shè)了沿途依靠太陽(yáng)能蓄電的“超級(jí)充電站”,為長(zhǎng)途出行客戶(hù)提供快充服務(wù)。而我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè),糾纏于電池和充電技術(shù)等難題上,專(zhuān)用化的電池組成本高、盈利難。
特斯拉公司不僅享受政府購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼,還在2009 年接受了美國(guó)聯(lián)邦政府提供的4.65 億美元低息貸款,度過(guò)了資金難關(guān);2012 年有6800 萬(wàn)美元的收入來(lái)自于加拿大的“零排放”國(guó)家補(bǔ)貼;特斯拉還約有10%的收入來(lái)自碳排放額度交易等等。這些政策上的有利條件在某種程度上,把特斯拉電動(dòng)汽車(chē)的概念不斷提升,最終引導(dǎo)了這場(chǎng)汽車(chē)工業(yè)的革命。
我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)應(yīng)學(xué)習(xí)特斯拉,但不是一味模仿其“高端路線(xiàn)”,生產(chǎn)適合中國(guó)國(guó)情的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品,才是適合我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的必由之路。這就如同我們不生產(chǎn)iPhone,但是我們一樣可以做自己的小米、華為。從特斯拉的“成長(zhǎng)經(jīng)”來(lái)看,加快我國(guó)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,應(yīng)當(dāng)解決以下幾個(gè)方面問(wèn)題:
由于三元鋰電池具有良好的能量密度比和低溫性能,使得它成為新能源汽車(chē)動(dòng)力電池發(fā)展的重要方向,美國(guó)特斯拉以及日韓兩國(guó)主要電動(dòng)汽車(chē)也都采用了三元鋰電池以及錳系鋰電池。目前,三元鋰電池的安全問(wèn)題在國(guó)外已得到有效解決,因此我國(guó)應(yīng)該把電動(dòng)汽車(chē)用三元鋰電池作為重要的技術(shù)方向,加強(qiáng)理論研究,加大資金投入和支持,重視其在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究。
技術(shù)創(chuàng)新才是真正的生產(chǎn)力,光Model S 就擁有超過(guò)250 項(xiàng)專(zhuān)利。我國(guó)在電池組領(lǐng)域的研究可謂“起步早,進(jìn)展緩”,國(guó)家新能源汽車(chē)863 重大項(xiàng)目組特聘專(zhuān)家王秉所指出:“優(yōu)化電池系統(tǒng)只是解決目前電池性能不高的一種途徑。中國(guó)的大容量電池技術(shù)并不落后,像比亞迪這樣從電池起家的企業(yè)目前的技術(shù)儲(chǔ)備或許已經(jīng)高于特斯拉。”雖然我國(guó)至今沒(méi)有徹底量產(chǎn)與銷(xiāo)售的電動(dòng)汽車(chē),但是如果在解決電池技術(shù)和充電便捷性這些核心問(wèn)題后,我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)工業(yè)必將取得重大突破。
首先,要制定一個(gè)我國(guó)鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn),這將有助于提升電動(dòng)汽車(chē)用鋰電池的安全性和一致性。其次還要強(qiáng)化鋰電池行業(yè)安全準(zhǔn)入,并爭(zhēng)取盡快出臺(tái)準(zhǔn)入條件和準(zhǔn)入管理辦法,加快鋰電池產(chǎn)業(yè)向規(guī)范化、規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。另外,還應(yīng)加強(qiáng)車(chē)身輕量化結(jié)構(gòu)及碳纖維、鋁合金等輕質(zhì)材料在電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用研究,提升我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)水平,一方面汽車(chē)輕量化可有效延長(zhǎng)鋰電池續(xù)航里
程,另一方面優(yōu)質(zhì)的零部件可以參與到全球供應(yīng)鏈中。
[1]劉春娜.特斯拉汽車(chē)電池技術(shù)及策略[J].電源技術(shù),2014,38(7).
[2]湯思佳.從特斯拉看我國(guó)的新能源汽車(chē)[J].電子制作,2014(16).