特斯拉的“電池之路”難行
底特律去年7月份以170億美元的負(fù)債宣告破產(chǎn),百年“汽車之城”頹然倒下的聲音還未落定,總部位于硅谷的特斯拉,因使用鈷酸鋰電池,將溫軟如綿羊的電動(dòng)汽車改造得狼性十足而吸引了大量目光。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/261895.htm隨著機(jī)電一體化技術(shù)成熟,硅谷作為IT產(chǎn)業(yè)的圣地,恰當(dāng)?shù)貫?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/特斯拉">特斯拉罩上了互聯(lián)網(wǎng)思維的光環(huán),極簡(jiǎn)主義、用戶層次定位、多終端的聯(lián)接,特斯拉CEO艾倫馬斯克不僅是個(gè)資源整合和營銷高手,還是個(gè)出色的實(shí)踐者,Tesla_Motors的問世直接將電動(dòng)汽車從低端和玩具印象的泥淖中拯救出來,后續(xù)車型Model-S更是憑借動(dòng)感的車身線條和3.9秒的百公里加速記錄,將硅谷推向底特律的繼任者角色。
硅谷的確為這個(gè)電動(dòng)車企業(yè)提供了前所未有的智能操作體驗(yàn),特斯拉一改汽油車甚至其他電動(dòng)車品牌的按鈕設(shè)計(jì),以觸屏代之,讓用戶在駕車過程中感覺仍然在蘋果手機(jī)的電容屏上滑動(dòng),濃烈的科幻氣息為特斯拉電動(dòng)汽車的高端定位又增加了許多籌碼。利用觸屏,駕駛者可以完成包括最基本的導(dǎo)航、聽音樂、調(diào)整溫度、調(diào)整座椅位置,甚至還可以上網(wǎng)。
但這些智能操作對(duì)于一款汽車來說,都還停留在相對(duì)淺的層次上,通過特斯拉的觸屏操作,駕駛者可以更加便捷地實(shí)現(xiàn)天窗和窗戶的開關(guān),監(jiān)控里程數(shù),甚至可以在方向盤上操作中控屏幕,但是在更加緊俏的安全和事故處理市場(chǎng),特斯拉做的遠(yuǎn)沒有通用的Onstar精彩。
整合了無線通訊和全球衛(wèi)星定位技術(shù)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),不僅可以遠(yuǎn)程檢測(cè)故障并報(bào)修,還能通過汽車身周的傳感設(shè)備,實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生后的自動(dòng)報(bào)警。從這個(gè)角度來看,Onstar更像業(yè)內(nèi)描述的車聯(lián)網(wǎng)雛形,有一套完整的終端收集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)匯總處理和反饋系統(tǒng)。
也就是說,智能汽車很多時(shí)候只是特斯拉借助硅谷訂制的營銷馬甲,而在營銷背后給車主喂下定心丸的還是特斯拉的電池技術(shù)。
鈷酸鋰電池本性難改
2008年問世的Tesla_Motors使用了松下提供的NCA系列(鎳鈷鋁體系)18650小電池,單顆電池容量為3100毫安時(shí),這種電池說起來并不陌生,筆記本電腦和手機(jī)電池都是其家族成員。電池行業(yè)內(nèi)公認(rèn)18650電池不適合做動(dòng)力電池,這種鈷酸鋰電池有著大電流放電能力、安全性能差和循環(huán)壽命短等缺點(diǎn)。
特斯拉的數(shù)學(xué)魔術(shù)將7000塊鈷酸鋰電池劃分成塊、層、片三個(gè)層級(jí)進(jìn)行管理,69個(gè)18650電池并聯(lián)成一塊,9個(gè)電池塊串聯(lián)成一個(gè)層,而11層再串聯(lián)成整個(gè)電池片。如果想要更大的動(dòng)力輸出,電池單元數(shù)量很有可能上萬,一旦出現(xiàn)緊急剎車等大功率放電,或者低溫、撞擊、穿刺情況,這幾萬塊電池就像一個(gè)定時(shí)炸彈。
值得一提的是,特斯拉這款純電動(dòng)跑車問世的時(shí)候,性能更加穩(wěn)定的磷酸鐵鋰電池技術(shù)還未成熟,特斯拉的選擇空間并不多,而且當(dāng)時(shí)特斯拉的跑車定位,決定了它的用戶對(duì)循環(huán)壽命和放電能力不敏感,至于安全性能,特斯拉在近7000個(gè)電池單元和每個(gè)電池層上都設(shè)置了保險(xiǎn)裝置,一旦檢測(cè)到這些電池的溫度過高或電流過大,則立即斷開輸出。
然而這套電池管理似乎并不可靠,從9個(gè)月內(nèi)6起自燃事故召回439輛汽車的數(shù)據(jù)中就可見一斑。前幾次自燃事故,穆斯克都給出了電池包遭刺穿的解釋,而且由于汽車預(yù)警系統(tǒng)提示到位,都免于了人員傷亡,而2月份在加拿大發(fā)生的特斯拉電動(dòng)車自燃,當(dāng)時(shí)車主并未對(duì)汽車進(jìn)行任何高強(qiáng)度的操作,只是將車開回車庫。
這些安全事故被特斯拉的公關(guān)渠道一一化解,為駕駛者提供了暫時(shí)的同質(zhì)安全和超出其他電動(dòng)汽車兩倍的動(dòng)力,但是在駕駛者心里已經(jīng)留下了問號(hào),一款電池管理軟件真的能化解鈷酸鋰電池不穩(wěn)定的化學(xué)特性?更何況,目前特斯拉電動(dòng)車的消費(fèi)人群還集中在富人群體,這些人往往擁有多款車用來輪替,特斯拉只在有限的場(chǎng)景下使用,市場(chǎng)遠(yuǎn)未普及的情況下,特斯拉電池縱然有著高效的續(xù)航和強(qiáng)勁的動(dòng)力,但隱藏的安全隱患還是會(huì)讓駕駛艙內(nèi)的乘車人員有所擔(dān)憂。
充電標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一困局
相比于特斯拉的電池方案,特斯拉超級(jí)充電站技術(shù)有著令人稱道的地方,家用充電樁要7個(gè)小時(shí)才能充滿電,而在超級(jí)充電站,只需要20分鐘即可充滿一半的電量,半小時(shí)充電量可達(dá)80%,有效解決了車輛戶外的快速續(xù)航問題。
因此,當(dāng)馬斯克在不同場(chǎng)合將其充電專利公之于眾的時(shí)候才引起了業(yè)內(nèi)的一片嘩然。
特斯拉超出300億美元的估值,股價(jià)的持續(xù)飆升,還有排到9月份的中國訂單,無論是用戶還是資本市場(chǎng),都給了馬斯克足夠的信心來擴(kuò)充市場(chǎng)。這位多家高科技公司的領(lǐng)袖采取的首要舉措是大規(guī)模修建充電站,今年5月其在北美地區(qū)建成了94個(gè)充電站,在歐洲建成了20個(gè),亞洲地區(qū)有3個(gè)。
但這對(duì)于任何一家電動(dòng)車企都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,特斯拉用體積小容量大的鈷酸鋰電池解決了電動(dòng)車的續(xù)航問題,但是戶外充電依靠修建充電站的辦法明顯行不通,這些充電站不僅耗資巨大,而且并無直接的盈利渠道,電池達(dá)到85KW的車型就可以免費(fèi)充電,且不能吸收其他品牌電動(dòng)進(jìn)站充電。因此,特斯拉不得不開放充電專利技術(shù),以吸引新加入車企的支持。
在深知自家充電系統(tǒng)與歐美標(biāo)準(zhǔn)(福特、通用、大眾、奧迪等)和日系(日產(chǎn)Leaf)標(biāo)準(zhǔn)不同的情況下,仍然投入巨資修建充電站,這種行為實(shí)際上是一個(gè)大膽的博弈,特斯拉想利用自身優(yōu)良的充電技術(shù)拉攏其他車企,對(duì)抗已經(jīng)成型的歐標(biāo)或者日標(biāo),順利過渡成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
但是,這些老牌汽車制造商本身擁有自己的技術(shù)傳統(tǒng),聯(lián)盟力量足夠強(qiáng)大,不會(huì)輕易向特斯拉靠攏,而且,馬斯克的專利開放也牽涉到核心管理技術(shù),不僅難以利用,這些傳統(tǒng)汽車制造商也不會(huì)輕易涉足此類專利糾紛,更何況像中國這塊熱門市場(chǎng)的充電標(biāo)準(zhǔn)直接由國家層面制定,有著嚴(yán)密的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,特斯拉要面對(duì)的是國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)等國企。
電池工廠的規(guī)?;?yīng)
但是特斯拉與松下合作修建超級(jí)電池工廠(Gigafactory)的消息,再一次將特斯拉的電池和技術(shù)專利逼進(jìn)其他車企的考量范圍。
按照特斯拉的計(jì)劃,到2020年,這家超級(jí)電池工廠每年生產(chǎn)的電池可供50萬輛電動(dòng)汽車使用。屆時(shí),單松下的電池產(chǎn)能就將相當(dāng)于2013年全球電池工廠的產(chǎn)能總和。
毫無疑問,超級(jí)電池工廠的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)產(chǎn)生積極影響。
到2017年新一代電池的成本將比目前特斯拉Model_S所用電池組下降30%,而容量將由現(xiàn)在的3100mAh提升到4000mAh,第三代電池的容量將比特斯拉目前的電池組更強(qiáng)。
這座占地面積預(yù)計(jì)為500-1000英畝的超級(jí)電池工廠將秉承馬斯克的環(huán)保理念,不僅回收廢舊電池組,還將由可再生能源提供電力,也就是說使用風(fēng)力渦輪機(jī)和光電太陽能板供電。馬斯克是光伏發(fā)電公司Solar_City的董事長(zhǎng),Solar_City去年在光伏發(fā)電供應(yīng)商250強(qiáng)中排名第二。這意味著特斯拉在超級(jí)電池工廠的太陽能組件購置、安裝和維修保養(yǎng)方面可以進(jìn)一步減少開支。
屆時(shí),特斯拉電池的成本優(yōu)勢(shì)和動(dòng)力都會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,這不僅對(duì)特斯拉低端車型BlueStar的市場(chǎng)前景有重要意義,對(duì)于歐美的電動(dòng)汽車企業(yè),甚至像主要市場(chǎng)分布在歐美的日Leaf,也都會(huì)在成本方面產(chǎn)生壓迫威脅。
有消息稱Leaf可能會(huì)在田納西州工廠生產(chǎn)的Leaf汽車中安裝使用特斯拉的第三代電池組,借助特斯拉的電池組降低汽車生產(chǎn)成本。甚至有分析稱,不僅電動(dòng)汽車行業(yè),整個(gè)科技和能源行業(yè)也可能都會(huì)感受到超級(jí)電池工廠帶來的影響。
至于特斯拉電池方案的安全隱患,或者會(huì)有更有效的技術(shù)將其馴化,或者在電池工廠帶來的巨大規(guī)?;?jīng)濟(jì)效應(yīng)面前被淡化,身披智能和環(huán)保光環(huán)的特斯拉,在電池之路上能否順利,還有待時(shí)間給出答案。
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