特斯拉攻克了纯电动汽车的技术难题,揭秘特斯

2019-10-03 作者:澳门威尼斯人彩票   |   浏览(126)

特斯拉Model s和新款的Model X无疑是一项工程奇迹。而在特斯拉CEO马斯克看来,它们不亚于汽车工业变革的推动者。和性能最佳的内燃机汽车相比,这些“绿色汽车”的诞生是为了调和舒适驾驶和环境友好之间的矛盾,以及Model S的市场标语:“零排放,零妥协。”

特斯拉Model s和新款的Model X无疑是一项工程奇迹。而在特斯拉CEO马斯克看来,它们不亚于汽车工业变革的推动者。和性能最佳的内燃机汽车相比,这些“绿色汽车”的诞生是为了调和舒适驾驶和环境友好之间的矛盾,以及Model S的市场标语:“零排放,零妥协。”

特斯拉曾经为Model S打出这样的宣传口号:“零排放,零妥协。”在特斯拉CEO马斯克看来,特斯拉不只是一家汽车公司,而是一家“能源创新公司”,它是“零排放电力”关键组成部分。

科技世界网     发布时间:2017-05-19    万众瞩目的特斯拉超级工厂7月底在美国内华达州举办了盛大的开张仪式。目前只有14%的大规模结构已经建成,其余项目将于2020年完成,总投入达50亿美元。 据特斯拉称,电池生产将于2017年开始,到2018年,超级工厂将能为50万辆Model 3提供电池。特斯拉需要建立超级工厂的很大一部分原因在于它提供的锂离子电池生产的费用较低。 “超级工厂是现代生产技术的奇迹,是一台制造机器的机器,”马斯克说。除了散热外,它还为锂离子电池生产提供了前所未有的规模经济效益,将价格从 2016年4月的每千瓦时190美元降低到每千瓦时130美元。巨大的生产规模,以及减少浪费和大幅减少的供应链,大大节省了成本,最终使电池生产成本减少30%。 超级工厂被认为是马斯克变革汽车行业梦想的关键环节。电动车和锂离子电池现状如何呢? 2015年全球销售的汽车总数约为7237万辆。电动汽车占该数量的约0.8%,比2014年销售的约37.6万辆有大幅增加,但仍低于全球销售汽车总量的1%。 其实在全球售出的电动车中,特斯拉的Model S也只占有了10%不到的比例。特斯拉赚得了眼球,然而还是传统汽车厂商真正在赚钱。雷诺日产一年内卖出了10万辆LEAF电动车,是特斯拉卖出所有电动车的两倍多。福特、宝马、奔驰、奥迪、丰田等大汽车厂则主攻混合动力汽车。 今天就让我们来盘点一下市场上主要的电动车和混合动力车: 电池电动汽车 电池电动汽车仅依靠电池组为发动机提供动力,这意味着行驶范围通常相当有限。特斯拉就是个例外,他们的model S已经达到约430公里的行驶距离。我们对此持保留态度,因为它很大程度上取决于各种外部因素,电池组的大小,开车的速度,天气和是否使用空调等都会影响行驶范围。 市面上其他汽车厂商制造的电动车还有宝马的i3,雪佛兰的Spark EV,三菱的i-Mi EV和日产的LEAF。 BEV最大的问题在于充电站的缺乏,以及充电过程漫长的等待时间。特斯拉正在建设他们的超级充电站网络,但其他汽车品牌目前不能使用特斯拉充电站。当然你要是只是拿来通勤,行驶范围似乎不是什么大问题。 电动汽车高昂的价格也是人们观望的另一个原因,尽管特斯拉推出平价版电动车Model3,仍然要掏3.5万美金。(在中国人看来好像也不算什么了)。 插电式混合动力汽车PHEV 除了拥有电池组,插电式混合动力车还具有常规的气体或柴油动力发动机。混合动力受欢迎的原因是它们兼具长途行驶和短途低能耗的优点。 PHEV可以从插座充电,电池组可用于短距离。一旦电源耗尽,司机可以依靠发动机继续驾驶。当然,PHEV不像全电动车和燃料电池电动车那样环保,但比起传统汽车污染显然大幅减小。宝马i8,雪佛兰Volt,丰田Prius Plug-in和三菱Outlander PHEV是市场上知名的插电式混合动力电动汽车。 混合动力电动汽车 传统的气动发动机和电动机的常规混合动力实际上不被认为是“电动车”,因为他们不能从电网再充电,完全由汽油发动机和再生制动供电。最着名的HEV的例子是丰田Prius,第一个真正成功的混合动力车,还有本田的Civic,丰田的Camry和福特的Escape。 燃料电池电动车 燃料电池电动车通常通过将氢气转化为电力来为电动机提供动力。氢气到电的转换过程只产生水和热,这意味着FCEV是唯一可归类为零排放的电动车。 FCEV和BEV车辆之间有一个主要区别,也是BEV的致命弱点:行驶范围太短。FCEV的现代燃气发动机和加油一样容易,大约五分钟就可充满燃料电池。那么为什么今天人们不更多的开FCEV呢? 该技术是相对新的,这意味着FCEV缺乏燃料基础设施,当然,由于车辆生产数量目前低,汽车单价高。在目前市场上的少数FCEV中,现代Tucson仅可出租。最畅销的FCEV丰田Mirai,售价大约在58,000美元。 除此之外,还有许多与氢的生产和储存相关的问题,我们以后可以慢慢讨论。 是什么在制约电动车的发展? 丰田从1992年开始开发FCEV技术,并于2015年开始销售丰田Mirai。足足过了23年。这是很常见的汽车模型达到7-8年的年龄,才得到整容,这可能只是在引擎盖下的一个小改动。 回头看看特斯拉,2003年成立,2008年就推出了Roadster。尽管马斯克自己也承认了Roadster的失败,仅仅5年就推出第一款车型是令人佩服的。那之后仅仅8年,特斯拉就相继推出了颇受好评的Model S,Model X。 与此同时,传统汽车制造商大多是基于成熟的技术对旧模型的进行小修小补。而特斯拉一下子带来了完新的汽车模型与高度复杂,未经市场检验的科技。没有特斯拉在这条路上勇敢探索,电动汽车的进程将会放慢很多。 能源存储一直以来都被人们忽视。风和阳光本质上是不稳定的能量来源,因为太阳不会全天发光,风也不会源源不断的吹来,这需要能量存储装置来平衡能源的输入。在过去267年间,电池技术的小规模、渐进式的改进还不足以满足不断增长的全球需求。 化石燃料具有远超电池的能量密度,这意味在锂电池迎头赶上之前,汽油动力汽车将不会消失。即使电池技术的不断升级和改进,锂离子电池也很重,并且容量恶化,导致电动车用户必须在5-10年内更换电池组。特斯拉自己也承认,电池组容量在使用4-5年时开始退化,到第8年,电池组容量预计下降30%。更令人担忧的使,电池组替换的价格目前最少也要12,000美元。 1991年推出的第一款索尼制造的锂离子电池相比,目前的锂离子电池的能量是其能源的两倍以上,这源自25年间不间断地研究。学界的共识认为对于锂离子电池来说,能量密度最多还能挖掘30%的增量。这意味着锂离子电池永远不会是解决方案。 那为什么特斯拉仍要把所有的鸡蛋放在锂离子电池这个篮子里呢?作为一个行动派,锂离子电池是目前特斯拉“秘密宏图”计划最具成本效益的解决方案。 电动车的未来 总有一天,锂离子电池的时代将会过去,锂离子电池的局限性意味着必然出现更好的替代品。如果我们回头看前面讨论的四种类型的电动车,只有一种不依赖于电池技术:燃料电池电动车。 在FCEV中使用的燃料氢气,是自然界非常丰富的元素。利用可再生能源产生氢气的过程是惊人的0碳排放。汽车行业中有一批专门的FCEV信徒,丰田也许是最热心的。丰田和本田一直热衷于开发他们的FCEV车型。 然而很多人都不这么认为,原因很简单:成本太高。且不谈储存和转移氢气的问题还没有完全解决,就连生产氢气的过程都是多此一举。消耗大量电能来产生氢,而实际上,那些电能就可以直接被用来驱动电动车。 那么电动车的未来到底在哪里呢?混合动力电动车吗?他昂贵,同时装有两套驱动设备,导致沉重的体型极大的削减了行驶范围。在很长一段时间内,锂离子电池会统治电动车的未来。 特斯拉是目前唯一拥有勇气的汽车制造商,他一直走在最前面推动电动车的发展,而其他汽车制造商似乎对开发混合动力车这样的小打小闹抱有希望。实际上,即使特斯拉入了锂电池“超级工厂”的坑,当另一种技术开始超越锂电池时,伊隆·马斯克也会毫无犹豫的出现在那里。

高端models S和X的销量——售价超过10万美元——所得利润几乎足够生产Model 3的成本。由于电动汽车对屋顶发电和能源储系统的依赖,特斯拉和其他电动车的生产终究是会瓦解铁锈地带(指从前工业繁盛今已衰落的发达国家一些地区)的汽车制造,以及化石燃料行业,并一边积累环境效益。正如马斯克所预见的,特斯拉汽车公司不只是一家汽车制造商,而且是一个“能源创新公司”,关键在于其“零排放发电”。不过,金融和环境领域的怀疑论者对特斯拉能否实现这个愿景而提出质疑。

高端models S和X的销量——售价超过10万美元——所得利润几乎足够生产Model 3的成本。由于电动汽车对屋顶发电和能源储系统的依赖,特斯拉和其他电动车的生产终究是会瓦解铁锈地带(指从前工业繁盛今已衰落的发达国家一些地区)的汽车制造,以及化石燃料行业,并一边积累环境效益。正如马斯克所预见的,特斯拉汽车公司不只是一家汽车制造商,而且是一个“能源创新公司”,关键在于其“零排放发电”。不过,金融和环境领域的怀疑论者对特斯拉能否实现这个愿景而提出质疑。

来自旧金山湾区的特斯拉会不会遭遇财务危机?会不会遭遇环境危机?整个汽车市场能走上持续“绿色”的道路吗?许多人都存有这种担忧。我关注科技的历史,我相信特斯拉正在创造历史。

几十年前就推行的电动汽车为何一度消亡?

几十年前就推行的电动汽车为何一度消亡?

零排放的历史与前车之鉴

事实上,电动汽车存在的时间和燃烧汽油的一样长。但是他们近几十年来强劲的复苏势头几乎完全是因为加州空气质量问题。早在1990年,加州空气资源局颁布了零排放汽车积分交易制度,并获得国际上的一致认同,产生广泛的影响。ZEV颁布后,它在加州迫使七个主要汽车厂商(克莱斯勒、福特、通用、本田、马自达、日产和丰田)开始生产无有害污染物排气的汽车。因为,该积分机制要求车企在2009年-2017年,每年的汽车销量总数中ZEV车型比例为2.5%,即:年销量为10万辆的厂商在2009年ZEV的销售比例需要达到2.5%(2500辆=2500分,车企最少要拿到2500积分才不会被罚)。

事实上,电动汽车存在的时间和燃烧汽油的一样长。但是他们近几十年来强劲的复苏势头几乎完全是因为加州空气质量问题。早在1990年,加州空气资源局(CABB)颁布了零排放汽车积分交易制度(ZEV),并获得国际上的一致认同,产生广泛的影响。ZEV颁布后,它在加州迫使七个主要汽车厂商(克莱斯勒、福特、通用、本田、马自达、日产和丰田)开始生产无有害污染物排气的汽车。因为,该积分机制要求车企在2009年-2017年,每年的汽车销量总数中ZEV车型比例为2.5%,即:年销量为10万辆的厂商在2009年ZEV的销售比例需要达到2.5%(2500辆=2500分,车企最少要拿到2500积分才不会被罚)。

电动汽车的历史和汽油汽车一样悠久。直到最近的几十年它才开始强劲复苏,主要是因为加州制定了空气质量保护政策,这个政策还孕育了一个术语:零排放汽车。

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当年加州空气资源委员会 ( California Air Resources Board )要求加州7大汽车商(克莱斯勒、福特、通用汽车、本田、马自达、日产和丰田)生产的汽车不能排放有害污染物。按照计划,从1998年到2000年,汽车商每款车型的零排放汽车比重不得低于2%,2001年至2002年不得低于5%,2003年不得低于10%,以后逐年提高。

目前,ZEV车型包括纯电动车、燃料电池车、插电式混合动力车、油电混合动力车。CARB为符合ZEV车型制定不同的“积分”系数,根据车辆在零排放状态下续航越长,可获得的积分数越高。ZEV积分最低1分,最高7分。积分总数与汽车销量挂钩,例如每销售1辆日产聆风纯电动车可获得3分——聆风年销量10000辆,日产即可获30000积分(1分最多价值5000美元)。

目前,ZEV车型包括纯电动车、燃料电池车、插电式混合动力车、油电混合动力车。CARB为符合ZEV车型制定不同的“积分”系数,根据车辆在零排放状态下续航越长,可获得的积分数越高。ZEV积分最低1分,最高7分。积分总数与汽车销量挂钩,例如每销售1辆日产聆风纯电动车可获得3分——聆风年销量10000辆,日产即可获30000积分(1分最多价值5000美元)。

最终目标无法达成,CARB修改了配额,汽车商也后退一步,开始推出一些零排放汽车,但数量相当有限,而且只用于租赁。CARB于是提出了“部分零排放汽车”的概念,混合电动汽车就适合于这一概念。

CARB不能给汽车厂商制定使用哪种技术来实现这个结果,但是要能符合ZEV标准的唯一技术措施便是:使用电池提供能量的电动汽车。汽车行业并不希望动摇现有的产品线,只是回应称:消费者想要的电动汽车,虽然是能源清洁的,但也希望是如同燃烧汽油的汽车那样快速、长久续航的,时尚、方便的。而现有的电动汽车技术状态,要实现这个是不可能的。我们还需要提高“零排放”所需要的技术,但这也许还有很长一段时间。

CARB不能给汽车厂商制定使用哪种技术来实现这个结果,但是要能符合ZEV标准的唯一技术措施便是:使用电池提供能量的电动汽车。汽车行业并不希望动摇现有的产品线,只是回应称:消费者想要的电动汽车,虽然是能源清洁的,但也希望是如同燃烧汽油的汽车那样快速、长久续航的,时尚、方便的。而现有的电动汽车技术状态,要实现这个是不可能的。我们还需要提高“零排放”所需要的技术,但这也许还有很长一段时间。

再看看氢动力汽车,它没有排放污染物,19世纪中期就出现了。从理论上说氢动力汽车有很多优势:将最好的电池性能与内燃机引擎结合,可以利用现有的石油基础设施,行驶的距离比电池电动汽车远。理论终归是理论,实际却是另一回事,氢动力汽车最终也没有发展起来。

这是一个毫无意义的讨论。汽车制造商从来不会让这种追求完美的制度妨碍他们的产品销售。不过,后来CARB弱化了ZEV的监管,消除1998年至2002年的配额要求。而作为回报,汽车厂商们同意展开纯电动车的生产部署,但规模很小。

这是一个毫无意义的讨论。汽车制造商从来不会让这种追求完美的制度妨碍他们的产品销售。不过,后来CARB弱化了ZEV的监管,消除1998年至2002年的配额要求。而作为回报,汽车厂商们同意展开纯电动车的生产部署,但规模很小。

通用汽车曾在1996年推出EV-1电动汽车,它用来租赁,结局怎么样?最终通用汽车的1117辆EV-1大多数被压碎了。

不过,为了迎合ZEV的管理,汽车厂商开始推出混合动力电动汽车和燃料电池汽车(混合动力既能让汽车使用汽油,也能充作ZEV的配额任务)。最后,CARB提出了一个技术范畴——“零排放汽车”,这意味着混合技术的应用。

不过,为了迎合ZEV的管理,汽车厂商开始推出混合动力电动汽车和燃料电池汽车(混合动力既能让汽车使用汽油,也能充作ZEV的配额任务)。最后,CARB提出了一个技术范畴——“零排放汽车”,这意味着混合技术的应用。

电池成本与电池寿命

相比较之下,氢燃料电池汽车或可实现零排放。自从19世纪中叶该发明诞生起,燃料电池技术给技术专家留下的印象是:一种将电池和内燃机的最佳特性结合起来的神奇引擎。通过电镀储存在传统坦克的气态和液态燃料,燃料电池电动汽车的行驶速度要比纯电动汽车要快。

相比较之下,氢燃料电池汽车或可实现零排放。自从19世纪中叶该发明诞生起,燃料电池技术给技术专家留下的印象是:一种将电池和内燃机的最佳特性结合起来的神奇引擎。通过电镀储存在传统坦克的气态和液态燃料,燃料电池电动汽车的行驶速度要比纯电动汽车要快。

2004年特斯拉带来了“超级跑车”哲学。从业务模式来看是明智的。作为一家新公司,要想打破现状,在阻碍重重的市场活下来,推出超级跑车有利于融资。

至少理论上是这样。事实上,研究员仍在努力使得该技术成为可行。然而,燃料电池超级电动车的给人带来的希望足以让CARB进一步修改ZEV权限。在一系列日益复杂的等价关系中,CARB也允许汽车厂商通过纯电池、燃料电池、混合动力电动汽车获得积分。

至少理论上是这样。事实上,研究员仍在努力使得该技术成为可行。然而,燃料电池超级电动车的给人带来的希望足以让CARB进一步修改ZEV权限。在一系列日益复杂的等价关系中,CARB也允许汽车厂商通过纯电池、燃料电池、混合动力电动汽车获得积分。

观察者关注每千瓦时的电池成本,它是电动汽车能否商业化的重要指标。为了降低成本,特斯拉花了无数心血,它将成本从每千瓦时400美元降到了200美元以下。现在它正在与松下合建电池厂,目的也是进一步降低成本。在电动汽车中,电池组占了成本中很大的一部分。高性能版本Model S的零售价介于95000至138000美元,当中30%是电池组成本。

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不只如此,电池的寿命也影响着成本。增强电池的数量是容易的,要延长寿命却是很困难的事,而且只能慢慢提高。在手机、平板、其它便携设备中,电池寿命不成问题,因为消费电子设备在设计的时候只要求使用短短的几年时间。

通用发动机

通用发动机

实际上,电池电动汽车的更换成本相当高,消费者可能意识得到,也可能根本就意识不到,总之他们不愿意付钱。汽车商一般不会自己生产电池,特斯拉、宝马例外。电池一般来自LG化学和松下,在垂直整合的世界,钱总是要先付给它们。汽车商可不愿意自己的命运掌握在电池企业手中。

ZEV的颁布可以说是为通用的EV-1搭好了舞台。1990洛杉矶车展上,通用向外界展示了一辆全电动概念车Impact。但是,后来Impact被当时的CEO Roger Smith否决了,并不是因为生产问题,而只是内部原因。但随着ZEV的推行,通用汽车在1996年上市Impact,即EV-1。

ZEV的颁布可以说是为通用的EV-1搭好了舞台。1990洛杉矶车展上,通用向外界展示了一辆全电动概念车Impact。但是,后来Impact被当时的CEO Roger Smith否决了,并不是因为生产问题,而只是内部原因。但随着ZEV的推行,通用汽车在1996年上市Impact,即EV-1。

为什么汽车商不愿意自己生产电池?首先要形成规模,要建立多条生产线,要追上组件商也需要花很大的精力。只有日产走这条路,它是与NEC合作才能走下去的。即使是这样,因为Leaf销量一般,日产为了降低成本,也不得不改用LG化学的电池。

如今,CARB不再要求通用或是其他任何一家汽车制造商继续推出一些“合规的汽车”。而汽车制造商也不再这么做,反而是召回这一批电动汽车并自行销毁,比如通用汽车公司在亚利桑那的沙漠中自行销毁了大批库存的EV1电动车。当时,推行6年的电动车瞬间沉没,EV在加州的充电站像墓碑一样结满灰尘和蛛网,这在当时引起很大的轰动,甚至被拍成纪录片《谁消灭了电动车》来对其中的缘由进行拷问,结果发现电动汽车的消亡是一场谋杀:他们威胁到石油巨头的利益。

如今,CARB不再要求通用或是其他任何一家汽车制造商继续推出一些“合规的汽车”。而汽车制造商也不再这么做,反而是召回这一批电动汽车并自行销毁,比如通用汽车公司在亚利桑那的沙漠中自行销毁了大批库存的EV1电动车。当时,推行6年的电动车瞬间沉没,EV在加州的充电站像墓碑一样结满灰尘和蛛网,这在当时引起很大的轰动,甚至被拍成纪录片《谁消灭了电动车》来对其中的缘由进行拷问,结果发现电动汽车的消亡是一场谋杀:他们威胁到石油巨头的利益。

结论就是新的电动汽车用户宁可租赁也不愿意购买,因为汽车商承诺未来会提供更便宜、更强大的电池。这样的策略是一把双刃剑:消费者当然希望补贴能持续一万年,而汽车商呢?永远无法通过电动汽车赚到多少利润。

电动车的真正挑战:电池寿命

电动车的真正挑战:电池寿命

正因如此,大多的主流汽车商不愿意开发电池纯电动汽车,它们更愿意开发混合动力电动汽车,这样可以降低风险。

2003年,硅谷工程师Martin Eberhard和Marc Tarpenning以创立特斯拉的方式直接回应此次运动的惨败。在制定自家的商业模式时,他们道出了汽车行业不肯生产纯电动汽车背后真正的原因:

2003年,硅谷工程师Martin Eberhard和Marc Tarpenning以创立特斯拉的方式直接回应此次运动的惨败。在制定自家的商业模式时,他们道出了汽车行业不肯生产纯电动汽车背后真正的原因:

特斯拉Model S有70千瓦时、85千瓦时、90千瓦时版本,从技术上看相当强大,它还提供8年无里程限制的保修服务。8年之后电池也许可以继续使用,但它的性能肯定会下降很多。哪个司机愿意单程行驶距离下降25%?特斯拉慷慨的保修服务也带来一个问题,目前特斯拉汽车的补贴很多,但补贴是临时性的,如果没有补贴怎么办?

现有的电池技术并不能提供足够优秀的性能,消费者也不会愿意购买这样的电动车。

现有的电池技术并不能提供足够优秀的性能,消费者也不会愿意购买这样的电动车。

贬值与售后

因此,他们决定生产高端跑车——Roadster——该款汽车搭载了目前能量最强大的,也最有前景的锂离子电池。

因此,他们决定生产高端跑车——Roadster——该款汽车搭载了目前能量最强大的,也最有前景的锂离子电池。

电池寿命的不确定性给二手电动汽车市场带来有趣的影响。低端电动汽车贬值速度比汽油汽车快,现在的售价很便宜。2012年日产Leaf推出时零售价为36000万美元,而到了2015年平均只值8000美元。

马斯克在2004年加入特斯拉,保住了超级跑车的哲学。作为一种商业模式,这样做很有意义。像特斯拉这样的新兴公司想要颠覆一个门槛很高的行业时,用超级跑车作为宣传点,对吸引投资来说是必不可少的。

马斯克在2004年加入特斯拉,保住了超级跑车的哲学。作为一种商业模式,这样做很有意义。像特斯拉这样的新兴公司想要颠覆一个门槛很高的行业时,用超级跑车作为宣传点,对吸引投资来说是必不可少的。

Model S是最保值的电动汽车,原因就是特斯拉的售后担保服务很周到。

但在某种程度上,超级跑车的效应也掩盖了它家电动汽车的技术和行业影响。一般来说,每千瓦时的电池成本是电动汽车商业化的最重要因素。特斯拉也确实经过努力,将成本从400美元降到了200美元以下。在内华达州政府及松下的帮助下,特斯拉还在建一座50亿美元的电池组组装厂Gigafactory 1。

但在某种程度上,超级跑车的效应也掩盖了它家电动汽车的技术和行业影响。一般来说,每千瓦时的电池成本是电动汽车商业化的最重要因素。特斯拉也确实经过努力,将成本从400美元降到了200美元以下。在内华达州政府及松下的帮助下,特斯拉还在建一座50亿美元的电池组组装厂Gigafactory 1。

阻碍特斯拉汽车普及的还有充电网络,实际上,所有充电网络的转变都需要消费者的行为作出相应改变。电动汽车司机要学会在家里如何充电,白天可能还要到其它地方充电,他们可能还要请电工来重新规划车库的插座。即使是高安培的超级充电桩,要充满电也需要30分钟或者更长时间。

大电池组占了电动汽车成本的一大部分。在最高性能版的Model S中,电池占建议零售价的30%左右。

大电池组占了电动汽车成本的一大部分。在最高性能版的Model S中,电池占建议零售价的30%左右。

汽车产业是一个高度竞争的产业,为什么特斯拉得到其它汽车企业如此多的帮助呢?例如,2009年至2012年间,戴姆勒和丰田各自向特斯拉投资了5000万美元。2010年,特斯拉买下了Fremont工厂,它本来是通用汽车和丰田留给合资公司Nummi的,成交价只有低得可怜的4200万美元。汽车技术正在发生变革,汽车商需要对冲风险,投资只是降低风险的一种手段。

但对能源成本的执着也遮住了电动汽车电池的真正挑战:电池寿命。增加电池容量和电力相对简单,让它持续时间更长却是一件很困难的事。在手机平板上,电池寿命并不是重要的事,因为往往一两年就更新换代。但对电动汽车而言,电池寿命至关重要。

但对能源成本的执着也遮住了电动汽车电池的真正挑战:电池寿命。增加电池容量和电力相对简单,让它持续时间更长却是一件很困难的事。在手机平板上,电池寿命并不是重要的事,因为往往一两年就更新换代。但对电动汽车而言,电池寿命至关重要。

评估电池使用寿命还没有完美的方法。基本的指标是充放电周期数,但它也会因电池在如何以及在哪使用而不同。现在多数电动汽车的设计师喜欢锂离子电池,这种电池贮藏寿命较短,在高温高压下消耗很快。一些各类的锂离子电池还易燃,要用到昂贵的控制系统。

评估电池使用寿命还没有完美的方法。基本的指标是充放电周期数,但它也会因电池在如何以及在哪使用而不同。现在多数电动汽车的设计师喜欢锂离子电池,这种电池贮藏寿命较短,在高温高压下消耗很快。一些各类的锂离子电池还易燃,要用到昂贵的控制系统。

当然,电动汽车电池都经过严格的实验室测试。但真实驾驶的环境更复杂,对电池使用的预期往往都不对。以日产Leaf为例,一些车主发现车开多了电池容量会下降的比预期要快。

当然,电动汽车电池都经过严格的实验室测试。但真实驾驶的环境更复杂,对电池使用的预期往往都不对。以日产Leaf为例,一些车主发现车开多了电池容量会下降的比预期要快。

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可以肯定的是,就算是最好的电池也会比汽车马达先退休,这意味着电动汽车会有高额的置换成本,消费者可能意识不到,更不会为此买单。另外,汽车厂商通常不会自己生产电池(特斯拉和宝马会组装电池),他们也痛恨汽车关键部件不由自己而是由专门的制造商(LG Chem或松下)生产这种方式。

可以肯定的是,就算是最好的电池也会比汽车马达先退休,这意味着电动汽车会有高额的置换成本,消费者可能意识不到,更不会为此买单。另外,汽车厂商通常不会自己生产电池(特斯拉和宝马会组装电池),他们也痛恨汽车关键部件不由自己而是由专门的制造商(LG Chem或松下)生产这种方式。

汽车厂商为什么不自己造电池呢?首先现有的电池厂商有规模优势,通常多个业务线同时工作,自己造电池需要巨大精力。只有日产在这么干,不过它与日本电子巨头NEC有合作。而随着Leaf车型需求减弱,日产已经转为让LG Chem生产电池以减少成本,后者也为雪佛兰Volt混合动力车生产电池。

汽车厂商为什么不自己造电池呢?首先现有的电池厂商有规模优势,通常多个业务线同时工作,自己造电池需要巨大精力。只有日产在这么干,不过它与日本电子巨头NEC有合作。而随着Leaf车型需求减弱,日产已经转为让LG Chem生产电池以减少成本,后者也为雪佛兰Volt混合动力车生产电池。

事实上,多数电动汽车用户会选择租,而非买车,部分是因为厂商承诺未来会有更便宜容易更大的电池。但这种策略也会适得其反,电池补贴取悦了消费者,但无疑会损害厂商在电动汽车上的利润。

事实上,多数电动汽车用户会选择租,而非买车,部分是因为厂商承诺未来会有更便宜容易更大的电池。但这种策略也会适得其反,电池补贴取悦了消费者,但无疑会损害厂商在电动汽车上的利润。

一人一辆特斯拉的愿景还有多遥远?

一人一辆特斯拉的愿景还有多遥远?

毫无疑问,大多数主流汽车制造商一直不愿开发电动汽车。那么,他们还有一个选择,那就是较低风险的混合动力电动汽车。

毫无疑问,大多数主流汽车制造商一直不愿开发电动汽车。那么,他们还有一个选择,那就是较低风险的混合动力电动汽车。

到目前为止,唯一一家豪赌混合动力电动汽车的主流厂商是日本丰田。它选用了一个由美国发明家Stanford R. Ovshinsky发明的相对较小、较安全稳定的镍氢电池。在第一代混合动力汽车中,电池仅充当辅助角色;与全电动汽车的电池不同,为了避免缩短电池寿命,镍氢电池很少深度放电。混合动力汽车的电池的寿命通常不及汽车本身,同时它的置换成本高达3500美元。因此,丰田1997年推出的混合动力汽车普锐斯,由于其电池与汽车本身等长寿命,也就受到了市场欢迎。

到目前为止,唯一一家豪赌混合动力电动汽车的主流厂商是日本丰田(Toyota)。它选用了一个由美国发明家Stanford R. Ovshinsky发明的相对较小、较安全稳定的镍氢电池。在第一代混合动力汽车中,电池仅充当辅助角色;与全电动汽车的电池不同,为了避免缩短电池寿命,镍氢电池很少深度放电。混合动力汽车的电池的寿命通常不及汽车本身,同时它的置换成本高达3500美元。因此,丰田1997年推出的混合动力汽车普锐斯(Prius),由于其电池与汽车本身等长寿命,也就受到了市场欢迎。

但不能说这和全电动汽车的情况是一样的。 目前有70、85、90kw-h三个版本的Model S的电池组已经是技术上的奇迹,特斯拉也提供8年的无限里程维修权限。也许特斯拉的电池确实能够坚持8年,但随着时间的推移,其性能也必定会受到损耗。而且,这个维修担保的可持续性也仍旧是个悬而未决的问题。

但不能说这和全电动汽车的情况是一样的。 目前有70、85、90kw-h三个版本的Model S的电池组已经是技术上的奇迹,特斯拉也提供8年的无限里程维修权限。也许特斯拉的电池确实能够坚持8年,但随着时间的推移,其性能也必定会受到损耗。而且,这个维修担保的可持续性也仍旧是个悬而未决的问题。

不过,这些关于电池寿命的不确定性却在二手电动车市场产生有趣的效应。电动汽车低端车型的贬值速度比汽油车要快,就连现在也可以用较此前便宜的价格购买得到。以日产Leaf为例,2012年其价值约3.6万美元,到了2015年售价则为8千多美元。

不过,这些关于电池寿命的不确定性却在二手电动车市场产生有趣的效应。电动汽车低端车型的贬值速度比汽油车要快,就连现在也可以用较此前便宜的价格购买得到。以日产Leaf为例,2012年其价值约3.6万美元,到了2015年售价则为8千多美元。

而另一方面,多亏了特斯拉的转售保障,Model S才不至于贬值太多(三年以后,如果购买者愿意把车转售给特斯拉,将按奔驰S级的折旧率得到现金返还)。这个方法的成功之处在于,无意中就产生了大量的二手电动汽车。不过,令人感到困惑的是:凭什么一个消息灵通的消费者会花6.5万到10万美元去买一辆二手的Model S,也不多花几千美元来买一辆享有完整保修的全新汽车?

而另一方面,多亏了特斯拉的转售保障,Model S才不至于贬值太多(三年以后,如果购买者愿意把车转售给特斯拉,将按奔驰S级的折旧率得到现金返还)。这个方法的成功之处在于,无意中就产生了大量的二手电动汽车。不过,令人感到困惑的是:凭什么一个消息灵通的消费者会花6.5万到10万美元去买一辆二手的Model S,也不多花几千美元来买一辆享有完整保修的全新汽车?

虽然电池寿命经济这个问题容易在电动汽车的公开讨论中被掩盖,但充电基础设施却是个热门话题。同样地,随着超级汽车这个观念体系而来的健全设施建设,也少不了矛盾和困惑。就像对电动汽车本身的各种想象——与之匹配的像传统加油站一样多一样方便的充电设施是否也应该同步发展呢?所以也就是说,充电就意味着是快速充电——能在30分钟内充电完成80%。这是目前特斯拉运动的方案——特斯拉在北美和欧洲建立起由100个超级充电站,宣称在半小时内充好一半电量,并保证续航约270公里,而且是免费的。

虽然电池寿命经济这个问题容易在电动汽车的公开讨论中被掩盖,但充电基础设施却是个热门话题。同样地,随着超级汽车这个观念体系而来的健全设施建设,也少不了矛盾和困惑。就像对电动汽车本身的各种想象——与之匹配的像传统加油站一样多一样方便的充电设施是否也应该同步发展呢?所以也就是说,充电就意味着是快速充电——能在30分钟内充电完成80%。这是目前特斯拉运动的方案——特斯拉在北美和欧洲建立起由100个超级充电站,宣称在半小时内充好一半电量,并保证续航约270公里,而且是免费的。

有了强大的电池动力,Model S和Model X才能保持较长久的续航力。然而,由于特斯拉建立的充电站只适用于特斯拉旗下的汽车,其他电动汽车支持者和厂商抱怨称,这种做法实则阻碍了电动汽车的普及。一些批评者还表示,美国联邦政府在提供补贴鼓励电动汽车的生产时,却忽略了对充电设施建设的支持。

有了强大的电池动力,Model S和Model X才能保持较长久的续航力。然而,由于特斯拉建立的充电站只适用于特斯拉旗下的汽车,其他电动汽车支持者和厂商抱怨称,这种做法实则阻碍了电动汽车的普及。一些批评者还表示,美国联邦政府在提供补贴鼓励电动汽车的生产时,却忽略了对充电设施建设的支持。

另一个问题是,在竞争高度激烈的汽车行业中,为何特斯拉能够如此多同行的支持?例如,戴姆勒和丰田分别在2009年和2010年投资500万美元。

另一个问题是,在竞争高度激烈的汽车行业中,为何特斯拉能够如此多同行的支持?例如,戴姆勒和丰田分别在2009年和2010年投资500万美元。

原因就是,在许多方面来说,这些主要的传统汽车厂商都将投资特斯拉视为技术被迫变革时期用以对冲风险的一个手段。对他们来说,生产少量的混合或纯电动汽车不但无利可图,而且徒增烦恼,但同时又担心这个新生的技术发明终有一天流行起来,而威胁到他们的生存。

原因就是,在许多方面来说,这些主要的传统汽车厂商都将投资特斯拉视为技术被迫变革时期用以对冲风险的一个手段。对他们来说,生产少量的混合或纯电动汽车不但无利可图,而且徒增烦恼,但同时又担心这个新生的技术发明终有一天流行起来,而威胁到他们的生存。

但和特斯拉合作的话,事情就变得简单了:传统厂商从特斯拉手中买进ZEV积分,从而减少合规汽车的数量生产。就是这样一桩交易,2015年第一季度就为特斯拉带来5100万美元的收入。

但和特斯拉合作的话,事情就变得简单了:传统厂商从特斯拉手中买进ZEV积分,从而减少合规汽车的数量生产。就是这样一桩交易,2015年第一季度就为特斯拉带来5100万美元的收入。

戴姆勒和丰田也和特斯拉达成了协议,后者负责提供传动系统和电池组,尤其是梅赛德斯奔驰B级掀背车和RAV4 SUV。两家巨头这么做,除了能将它们的ZEV积分任务外包出去,还能顺道学习特斯拉的技术,这和新联合汽车制造公司的合作关系中,通用向丰田学习精益生产的情况是一样的。有了这些来自行业和政府的援助,特斯拉的股价扶摇直上,从2010今年的26美元激增到2015年的250美元每股。2014年10月,由于油价暴跌,戴姆勒和丰田套现退出也得到了一笔客观的收益。分析师对此提出了多种原因解读,但是,这些巨头和特斯拉合作时就证明:毋庸置疑,在这个汽油廉价的时代,同盟一旦撤资,纯电动汽车将没有任何经济意义。

戴姆勒和丰田也和特斯拉达成了协议,后者负责提供传动系统和电池组,尤其是梅赛德斯奔驰B级掀背车和RAV4 SUV。两家巨头这么做,除了能将它们的ZEV积分任务外包出去,还能顺道学习特斯拉的技术,这和新联合汽车制造公司(Nummi)的合作关系中,通用向丰田学习精益生产的情况是一样的。有了这些来自行业和政府的援助,特斯拉的股价扶摇直上,从2010今年的26美元激增到2015年的250美元每股。2014年10月,由于油价暴跌,戴姆勒和丰田套现退出也得到了一笔客观的收益。分析师对此提出了多种原因解读,但是,这些巨头和特斯拉合作时就证明:毋庸置疑,在这个汽油廉价的时代,同盟一旦撤资,纯电动汽车将没有任何经济意义。

而至于丰田,该公司认为混合动力汽车是电动汽车的未来。丰田董事长内山田武(Takeshi-Uchiyamada)在接受媒体采访时表示,在没有获得重大技术突破之前,纯电动车也不会有规模市场,混合动力才是中坚力量,这也是至今还未生产纯电动车的原因。

而至于丰田,该公司认为混合动力汽车是电动汽车的未来。丰田董事长内山田武(Takeshi-Uchiyamada)在接受媒体采访时表示,在没有获得重大技术突破之前,纯电动车也不会有规模市场,混合动力才是中坚力量,这也是至今还未生产纯电动车的原因。

社会、环境和电动汽车:谁需要谁?

社会、环境和电动汽车:谁需要谁?

其实,如今还不是看空马斯克和特斯拉的时候,让该公司保持增长的基础性条件仍然存在。生态环境脆弱的加州聚集了丰厚的工程和资本资源,也因为如此,这片土地早就培养出以环保为重的企业文化。

其实,如今还不是看空马斯克和特斯拉的时候,让该公司保持增长的基础性条件仍然存在。生态环境脆弱的加州聚集了丰厚的工程和资本资源,也因为如此,这片土地早就培养出以环保为重的企业文化。

总之,特斯拉汽车以及其他现代品牌纯电动汽车都在这个独特的环境中被塑造成形,并远销海外。但是,一旦这项技术领域出现了一些不一样的背景,那么事情进展得也不会顺利:《纽约时报》记者John M. Broder曾体验了一次Model S的试驾,但结果非常糟糕——由于电池电力耗尽,他被困在了冰天雪地的室外。接着Broder和马斯克之间就发生了一系列口水战:当时Broder撰文称,特斯拉的电池续航能力并不如宣传中那样出色,根本不足以从华盛顿开到纽约。 马斯克回应称其毁谤。

总之,特斯拉汽车以及其他现代品牌纯电动汽车都在这个独特的环境中被塑造成形,并远销海外。但是,一旦这项技术领域出现了一些不一样的背景,那么事情进展得也不会顺利:《纽约时报》记者John M. Broder曾体验了一次Model S的试驾,但结果非常糟糕——由于电池电力耗尽,他被困在了冰天雪地的室外。接着Broder和马斯克之间就发生了一系列口水战:当时Broder撰文称,特斯拉的电池续航能力并不如宣传中那样出色,根本不足以从华盛顿开到纽约。 马斯克回应称其毁谤。

事后,几个真相因此成为舆论焦点。

事后,几个真相因此成为舆论焦点。

首先:除了口号,特斯拉电动汽车的诸多方面仍与内燃机汽车有着根本上的区别。最重要的是,他们以自身还未完全清楚的方式来推动电动车行业的发展,并对汽车所有权和生产带来巨大的影响。

首先:除了口号,特斯拉电动汽车的诸多方面仍与内燃机汽车有着根本上的区别。最重要的是,他们以自身还未完全清楚的方式来推动电动车行业的发展,并对汽车所有权和生产带来巨大的影响。

其次,电动汽车用户的经验将随着气候、文化和阶级因素的变化而显著变化。许多人们依旧对燃油汽车保持高度的认同感,对他们来说,纯电动汽车不算是一辆车。

其次,电动汽车用户的经验将随着气候、文化和阶级因素的变化而显著变化。许多人们依旧对燃油汽车保持高度的认同感,对他们来说,纯电动汽车不算是一辆车。

总的来说,目前混合动力汽车才是大众普遍消费得起的产品,这是不争的事实。毫无疑问,就纯电动汽车技术而言,特斯拉完成了重要的事情,但也不能忽略购买这类汽车背后高昂的维护、持有和使用成本。因此,现在的问题在于,不是电动汽车是否能够适应社会,而是社会是否愿意适应它。

总的来说,目前混合动力汽车才是大众普遍消费得起的产品,这是不争的事实。毫无疑问,就纯电动汽车技术而言,特斯拉完成了重要的事情,但也不能忽略购买这类汽车背后高昂的维护、持有和使用成本。因此,现在的问题在于,不是电动汽车是否能够适应社会,而是社会是否愿意适应它。

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