什么是特斯拉
特斯拉(Tesla),是一家美國電動車及能源公司,產銷電動車、太陽能板、及儲能設備。總部位于美國加利福尼亞州硅谷的帕羅奧多(PaloAlto),2003年最早由馬丁·艾伯哈德(MartinEberhard)和馬克·塔彭寧(MarcTarpenning)共同創立,2004年埃隆·馬斯克(ElonMusk)進入公司并領導了A輪融資。創始人將公司命名為“特斯拉汽車(TeslaMotors)”,以紀念物理學家尼古拉·特斯拉(NikolaTesla)。
特斯拉各項優勢技術詳解
1、特斯拉的技術路線及選擇原因
特斯拉的首要任務不是要成為全球最大的汽車公司,而是要彌補電動汽車長期存在的若干缺陷,并通過驚艷的產品顛覆人們對電動汽車的看法,然后通過競爭使全球汽車巨頭不得不去開發自己的電動汽車,其終極目標及公司的宗旨是“盡快在市場上推出大眾市場接受的電動汽車,加速實現可持續交通”。特斯拉制訂了“三步走”的商業計劃:
第一階段:向超級富豪推出高價、小批量汽車。推出第一款產品時價格很高,但確保汽車的高檔品位,使其物有所值,即生產出的汽車足以媲美頂級性能車,那么定價為10萬美元也就不存在問題。
第二階段:以中高端價位向更多相對富裕的消費者推出中等價位、中等批量生產的電動汽車。借助第一階段獲得的利潤,開發第二階段的汽車。第二階段的汽車依然比較貴,但其競爭對象更像是7.5萬美元價位的奔馳或寶馬,而不再是法拉利。
第三階段:向普通大眾推出低價、量產的汽車(圖3)。通過第二階段獲取的利潤和積累的經驗,開發更經濟、更大規模量產的大眾化電動汽車,其相對便宜的價格和保養的節省,使中產階級完全可以負擔得起。
2、特斯拉目前的技術優勢
2.1電池
特斯拉是唯一一家采用18650型三元鋰離子電池的電動汽車公司。這種類型電池曾一直用于筆記本電腦、數碼相機、手機等電子消費產品中。針對電動汽車的應用環境,特斯拉使用的18650型電池又不同于筆記本等數碼設備所使用的18650型電池,其技術標準也要高于后者,例如在設計上特斯拉使用的18650型電池能量密度高于同時期其他類鋰電池50%以上(圖4)。
特斯拉選擇松下18650型電池的原因主要有:能量密度大,穩定性、一致性更高;技術較為成熟、出貨量大、生產自動化程度高,可以有效降低電池系統成本;全球每年生產數10億個18650型電池,安全級別不斷提高;單體電池尺寸小但可控性高,可降低單個電池發生故障帶來的影響,即使電池組的某個單元發生故障,也不會對電池整體性能產生影響,但車輛會顯示出錯誤信息,對用戶進行警示,這也是配備較多單體電池的好處。
雖然18650型電池是全球頂尖電池,但傳統18650型鋰電池也有其自身特性所無法忽略的一些相對弱點,例如對溫度相對敏感、一致性差等。電動汽車對電池的要求是單次充電續航里程大、性能穩定可靠、安全系數高且可循環充電次數多。
特斯拉解決18650型傳統電池短板的辦法包括:活性的電化學材料、改進的電芯結構設計、優化模組設計、先進的故障保護機制和電池充放電控制,以及其業內領先的熱管理系統和電池管理系統。活性材料和改進的電芯結構設計,帶來單位體積/重量內能量存儲更高,提高充電電壓的同時,電芯穩定性更好。
2.2電機
與常規的全輪驅動車輛只用一臺發動機和變速箱分配能量、犧牲效率來換取牽引力不同,特斯拉的工程師們在后輪驅動ModelS的基礎上,在前軸加裝了一臺電機,使之成為雙電機全輪驅動的ModelS(圖6)。
拉采用三相四極交流感應電動機,銅轉子,具有變頻驅動功能的驅動逆變器與動能再生制動系統。不僅體積小,重量輕,而且可以瞬時輸出到最大扭矩,并在全壽命內基本無需保養。特斯拉ModelS電動機還獲得2014年度國際最佳發動機大獎。
2.3鋁制車身
特斯拉營銷經理、鐵桿車迷泰德·米倫蒂諾說過,在北美打造一輛最安全的汽車首先就是從金屬材料的選擇開始。特斯拉的電池很笨重,必須通過降低車身的重量來彌補笨重電池的不足。因此,特斯拉求助了SpaceX,并使用了它的先進火箭技術,結果特斯拉汽車成為北美唯一使用全鋁車身的汽車(圖7)。
2.4安全性
車身安全:特斯拉ModelS的車身和底盤主要采用鋁合金材料打造,相比傳統鋼材,鋁材料本身就具有更好的金屬延展性,因此可以更有效地吸收沖擊力。同時車身框架用高強度材料加固,撞擊時能夠有效吸收能量,但駕駛艙卻不易變形。從實際高速駕駛強烈碰撞的結果來看,ModelS也證明了鋁材料所具備的優勢。
由于全車最重的部件——電池組位于底盤正下方,這為車身安全帶來兩方面助益:第一,沉重的電池組所帶來的低重心讓特斯拉幾乎不會發生側翻;第二特斯拉電池組本身就設計非常堅固,這無形中又為車輛乘員艙增加了一層保護。除此之外,得益于技術優勢,特斯拉ModelS擁有了“前備箱”的設計(圖8),這不僅為車主騰出了一個巨大的儲物空間,無形中還充當著碰撞前緩沖區的角色。
電池安全:特斯拉ModelS全車搭載了幾千塊特別訂制的高級車用鋰離子電池,擁有非常高的能量密度,其循環性相當驚人,容量和直流內阻在上千次充放電后都保持著相對穩定的水平,充電倍率和溫度對電池的影響都不大,這些都是普通電池無法比擬的。
信息安全:有別于傳統汽車,除“雙閃”燈和副駕駛位置的儲物箱按鈕外,特斯拉ModelS電動汽車內其他所有的按鍵都集合于一塊17英寸的中控觸屏(圖9)。最重要的是,控觸屏的背后是一個可以隨時自動更新的系統,這就是特斯拉人性化的“空中升級”服務。
在未帶鑰匙的情況下,特斯拉手機App可以直接操控汽車,但是每次都需要賬戶信息的輸入,每次解鎖都有一個尋找密鑰的過程。特斯拉車上有很多安全模塊和跟鑰匙交互關系的控制器,這不是一個簡單的設計,有時即使有鑰匙,也不見得能夠打開,它隨時處于檢測狀態,每隔幾秒進行一個循環、配比,只有在安全、配比成功的條件下才能解鎖、開動。
2.5智能化
空中升級:空中升級是大多數特斯拉車主最傾心的智能化服務,它好比目前的智能手機,車主可以在聯網狀態下隨時隨地更新車輛的最新功能。這是非常智能的集成應用,顛覆了人為更新的傳統方式。目前,特斯拉自2014年至今在中國已經進行了4次更新,依次實現了導航服務、語音導航、巡航控制、防撞輔助、倒車輔助增強、車速輔助、智能溫度預設、自動緊急制動、盲點警報、代客模式以及3D導航等功能的更新。
遠程診斷:這項功能可以讓車主在遇到問題時,能夠直接聯絡特斯拉技術支持售后,特斯拉工程師可直接通過后臺查看車輛出現的問題,不用到店檢查,節省了車主時間、提高了診斷效率。這一切都是以聯網為基礎,正是所謂的“車聯網”技術。
17英寸中控屏≠iPad:特斯拉ModelS的所有操作都是通過一個酷似iPad的17英寸中控臺實現,它并非僅僅是一個iPad那么簡單。值得一提的是,目前智能規劃已經在美國實現,通過中控臺可實現最優路線指引、電量預估、目的地充電提示、車速規劃等智能規劃。未來智能規劃還會將交通信息、路況信息以及天氣信息實現交互和傳遞,屆時將可以給車主帶來極大的駕駛便利。
自動求助:智能汽車不僅要智能、環保還要更安全。特斯拉目前不僅可以通過輔助駕駛、自助駕駛等功能保護車輛出行安全,自動求助功能也是一大亮點。例如特斯拉ModelS發生了碰撞的緊急情況,該車將立即自動發送后臺相關參數,客服人員會在必要情況下,及時聯絡車主幫助處理后續事宜。此外,后臺工作人員也可通過車號自動得知該車輛是否需要更換相關部件,輔助車主進行升級或替換部件。
交互關系:智能汽車十分重要的一項功能就是實現交互關系,車輛要與交通中心交互,車與車交互,車與信號燈、行人等交互。特斯拉目前配有官方移動客戶端軟件,車主可通過App操作實時操控車輛。車主忘記帶鑰匙,手機便可開啟車門;車輛丟失,遠程應用即可查看車輛位置并協助找回車輛。
2.6充電
第一種家用充電樁(圖11)是特斯拉車主最主要的充電方式,特斯拉擁有業界第一的95%超高家充安裝率,幫助車主足不出戶解決99%的充電需求。日常生活中,特斯拉車主99%的出行需求是在城市半徑不超過100km的范圍內使用,便利的家用充電方式完全可以滿足,而且特斯拉純電動4門豪華轎跑車ModelSP85D的續航里程已經達到了480km(NEDC),短途出行完全不成問題。超級充電樁20min即可為ModelS充滿50%電量。
目的地充電樁(圖13),是特斯拉分布最廣的一種充電樁,遍布全國各地的大型商場、寫字樓、酒店、銀行營業廳、地下停車場以及一些熱門景區內,方便車主在途中休息時,及時充電,滿足ModelS車主多樣的出行充電需要。截至目前,特斯拉已經在中國建成超過1400個目的地充電樁。
特斯拉的中國發展之路在哪里?
在中國市場,特斯拉面臨著激烈挑戰,也面臨著巨大機遇。未來,特斯拉在中國市場的前景如何,發展之路又在哪里呢?
1、特斯拉內部因素
首先,特斯拉在中國市場的布局正在逐步完善。在過去幾年中,特斯拉一直尋求在中國建立制造工廠。2016年3月,某政府網站上出現了一份關于特斯拉工廠建設問題的官方文件,表明特斯拉已經與該地方政府初步達成了合作意向,2017年,特斯拉在中國的工廠很可能將開建。
特斯拉還不斷吸引研發和銷售人員,建立完整的供應鏈,為開拓中國市場做儲備。2016年下半年,特斯拉在浙江大學、中山大學、四川大學等知名高校相繼召開宣講會,建立了較為完整的人才隊伍。2017年,特斯拉還將在北京建立研發中心。特斯拉的中國供應鏈也逐步完善,國內的大富科技、拓普集團、信質電機等已成為特斯拉的供應伙伴。
除了以上幾點,特斯拉還加速建設充電樁與銷售中心,完善本土化布局。截止到2016年12月24日,特斯拉在中國市場已經建設了502個超級充電樁,1400余個目的地充電樁。
其次,相比北汽、比亞迪、吉利等國內競爭對手,特斯拉在電池、電子設備和軟件領域擁有較為明顯的技術優勢,這將為特斯拉奪取中國市場提供最有力的支撐。以充電樁為例,特斯拉第三代350kW超級充電樁已經研發成功,實現了充電15分鐘行駛480公里,另外,特斯拉的500kW超級充電樁已經在研發之中,相比之下,北汽、比亞迪等國內廠商與特斯拉存在很大的差距。
很多分析師認為,特斯拉當前最大的隱患是量產問題,而這一問題有望在不久的將來得到解決。馬斯克正計劃以機器人來制造汽車,實現“用機器制造機器”,這將極大的提高生產效率和產量。此前,特斯拉還收購了德國GrohmannEngineering,進一步加速了量產化。
另外,如果特斯拉在中國的工廠建成,意味著特斯拉現有價格體系中運費以及進口稅將取消或降低,屆時,特斯拉的銷售價格將降低三分之一。特斯拉還將在2017年推出一款平價車型——Model 3,在中國市場減免稅收之后,銷售價格可能在20萬元左右,這有利于特斯拉擴寬市場受眾面,吸引更多的消費者,極大的提高特斯拉的競爭優勢。
不過,特斯拉在中國市場仍然有很長的路要走,其在中國的服務網絡遠不如競爭對手的完善。雖然特斯拉加速了本土化布局,但在二三線城市很難看到特斯拉的銷售中心或充電樁。截止到2016年12月24日,特斯拉在中國的銷售中心只有24家,且主要集中在一線城市,與北汽、比亞迪等競爭對手相比,特斯拉的服務和銷售網絡亟待完善。
另外,由于中國政策的原因,特斯拉在中國的本土化首先需要合資伙伴。《財富》雜志分析,中國公司可能會抄襲特斯拉的新電池技術,然后生產比特斯拉更便宜的汽車,從而影響到特斯拉的銷量。
2、特斯拉外部因素
中國新能源汽車市場既有政府的頂層支持,也有消費者的強烈需求,前景廣闊。2015年,國家和地方對新能源車的補貼達到300多億元。而根據中國汽車工業協會的數據,2016年,中國新能源汽車市場占全球的40%。按照新能源汽車積分制度規則,2020年,中國新能源乘用車將達到200萬輛。廣闊的市場環境為特斯拉提供了無限商機。
不過,特斯拉也面臨著諸多挑戰。中國的高端市場已經被奧迪、寶馬、奔馳等牢牢占據,三者已經形成了很強的品牌優勢,而特斯拉作為中國市場的“新手”,品牌建設存在“先天不足”。而在中低端市場,特斯拉與比亞迪、北汽等相比,在價格方面并無優勢,很難與之競爭。
另外,特斯拉中國區總經理朱曉彤表示,本土化首先是關鍵零部件,然后過渡到整車,政策的一道道審批將成為特斯拉的門檻。
綜合來看,特斯拉在中國市場的前景充滿諸多不確定性因素。雖然與競爭對手相比,特斯拉的布局仍不完善,品牌建設仍需加強,不過,中國新能源汽車市場為特斯拉提供了廣闊的發展空間,特斯拉自身也具有強大的實力來占領這塊市場。總體而言,特斯拉在中國市場的機遇大于挑戰。
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