什么是特斯拉
特斯拉(Tesla),是一家美国电动车及能源公司,产销电动车、太阳能板、及储能设备。总部位于美国加利福尼亚州硅谷的帕罗奥多(PaloAlto),2003年最早由马丁·艾伯哈德(MartinEberhard)和马克·塔彭宁(MarcTarpenning)共同创立,2004年埃隆·马斯克(ElonMusk)进入公司并领导了A轮融资。创始人将公司命名为“特斯拉汽车(TeslaMotors)”,以纪念物理学家尼古拉·特斯拉(NikolaTesla)。
特斯拉各项优势技术详解
1、特斯拉的技术路线及选择原因
特斯拉的首要任务不是要成为全球最大的汽车公司,而是要弥补电动汽车长期存在的若干缺陷,并通过惊艳的产品颠覆人们对电动汽车的看法,然后通过竞争使全球汽车巨头不得不去开发自己的电动汽车,其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汽车,加速实现可持续交通”。特斯拉制订了“三步走”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顶级性能车,那么定价为10万美元也就不存在问题。
第二阶段:以中高端价位向更多相对富裕的消费者推出中等价位、中等批量生产的电动汽车。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(图3)。通过第二阶段获取的利润和积累的经验,开发更经济、更大规模量产的大众化电动汽车,其相对便宜的价格和保养的节省,使中产阶级完全可以负担得起。
2、特斯拉目前的技术优势
2.1电池
特斯拉是唯一一家采用18650型三元锂离子电池的电动汽车公司。这种类型电池曾一直用于笔记本电脑、数码相机、手机等电子消费产品中。针对电动汽车的应用环境,特斯拉使用的18650型电池又不同于笔记本等数码设备所使用的18650型电池,其技术标准也要高于后者,例如在设计上特斯拉使用的18650型电池能量密度高于同时期其他类锂电池50%以上(图4)。
特斯拉选择松下18650型电池的原因主要有:能量密度大,稳定性、一致性更高;技术较为成熟、出货量大、生产自动化程度高,可以有效降低电池系统成本;全球每年生产数10亿个18650型电池,安全级别不断提高;单体电池尺寸小但可控性高,可降低单个电池发生故障带来的影响,即使电池组的某个单元发生故障,也不会对电池整体性能产生影响,但车辆会显示出错误信息,对用户进行警示,这也是配备较多单体电池的好处。
虽然18650型电池是全球顶尖电池,但传统18650型锂电池也有其自身特性所无法忽略的一些相对弱点,例如对温度相对敏感、一致性差等。电动汽车对电池的要求是单次充电续航里程大、性能稳定可靠、安全系数高且可循环充电次数多。
特斯拉解决18650型传统电池短板的办法包括:活性的电化学材料、改进的电芯结构设计、优化模组设计、先进的故障保护机制和电池充放电控制,以及其业内领先的热管理系统和电池管理系统。活性材料和改进的电芯结构设计,带来单位体积/重量内能量存储更高,提高充电电压的同时,电芯稳定性更好。
2.2电机
与常规的全轮驱动车辆只用一台发动机和变速箱分配能量、牺牲效率来换取牵引力不同,特斯拉的工程师们在后轮驱动ModelS的基础上,在前轴加装了一台电机,使之成为双电机全轮驱动的ModelS(图6)。
拉采用三相四极交流感应电动机,铜转子,具有变频驱动功能的驱动逆变器与动能再生制动系统。不仅体积小,重量轻,而且可以瞬时输出到最大扭矩,并在全寿命内基本无需保养。特斯拉ModelS电动机还获得2014年度国际最佳发动机大奖。
2.3铝制车身
特斯拉营销经理、铁杆车迷泰德·米伦蒂诺说过,在北美打造一辆最安全的汽车首先就是从金属材料的选择开始。特斯拉的电池很笨重,必须通过降低车身的重量来弥补笨重电池的不足。因此,特斯拉求助了SpaceX,并使用了它的先进火箭技术,结果特斯拉汽车成为北美唯一使用全铝车身的汽车(图7)。
2.4安全性
车身安全:特斯拉ModelS的车身和底盘主要采用铝合金材料打造,相比传统钢材,铝材料本身就具有更好的金属延展性,因此可以更有效地吸收冲击力。同时车身框架用高强度材料加固,撞击时能够有效吸收能量,但驾驶舱却不易变形。从实际高速驾驶强烈碰撞的结果来看,ModelS也证明了铝材料所具备的优势。
由于全车最重的部件——电池组位于底盘正下方,这为车身安全带来两方面助益:第一,沉重的电池组所带来的低重心让特斯拉几乎不会发生侧翻;第二特斯拉电池组本身就设计非常坚固,这无形中又为车辆乘员舱增加了一层保护。除此之外,得益于技术优势,特斯拉ModelS拥有了“前备箱”的设计(图8),这不仅为车主腾出了一个巨大的储物空间,无形中还充当着碰撞前缓冲区的角色。
电池安全:特斯拉ModelS全车搭载了几千块特别订制的高级车用锂离子电池,拥有非常高的能量密度,其循环性相当惊人,容量和直流内阻在上千次充放电后都保持着相对稳定的水平,充电倍率和温度对电池的影响都不大,这些都是普通电池无法比拟的。
信息安全:有别于传统汽车,除“双闪”灯和副驾驶位置的储物箱按钮外,特斯拉ModelS电动汽车内其他所有的按键都集合于一块17英寸的中控触屏(图9)。最重要的是,控触屏的背后是一个可以随时自动更新的系统,这就是特斯拉人性化的“空中升级”服务。
在未带钥匙的情况下,特斯拉手机App可以直接操控汽车,但是每次都需要账户信息的输入,每次解锁都有一个寻找密钥的过程。特斯拉车上有很多安全模块和跟钥匙交互关系的控制器,这不是一个简单的设计,有时即使有钥匙,也不见得能够打开,它随时处于检测状态,每隔几秒进行一个循环、配比,只有在安全、配比成功的条件下才能解锁、开动。
2.5智能化
空中升级:空中升级是大多数特斯拉车主最倾心的智能化服务,它好比目前的智能手机,车主可以在联网状态下随时随地更新车辆的最新功能。这是非常智能的集成应用,颠覆了人为更新的传统方式。目前,特斯拉自2014年至今在中国已经进行了4次更新,依次实现了导航服务、语音导航、巡航控制、防撞辅助、倒车辅助增强、车速辅助、智能温度预设、自动紧急制动、盲点警报、代客模式以及3D导航等功能的更新。
远程诊断:这项功能可以让车主在遇到问题时,能够直接联络特斯拉技术支持售后,特斯拉工程师可直接通过后台查看车辆出现的问题,不用到店检查,节省了车主时间、提高了诊断效率。这一切都是以联网为基础,正是所谓的“车联网”技术。
17英寸中控屏≠iPad:特斯拉ModelS的所有操作都是通过一个酷似iPad的17英寸中控台实现,它并非仅仅是一个iPad那么简单。值得一提的是,目前智能规划已经在美国实现,通过中控台可实现最优路线指引、电量预估、目的地充电提示、车速规划等智能规划。未来智能规划还会将交通信息、路况信息以及天气信息实现交互和传递,届时将可以给车主带来极大的驾驶便利。
自动求助:智能汽车不仅要智能、环保还要更安全。特斯拉目前不仅可以通过辅助驾驶、自助驾驶等功能保护车辆出行安全,自动求助功能也是一大亮点。例如特斯拉ModelS发生了碰撞的紧急情况,该车将立即自动发送后台相关参数,客服人员会在必要情况下,及时联络车主帮助处理后续事宜。此外,后台工作人员也可通过车号自动得知该车辆是否需要更换相关部件,辅助车主进行升级或替换部件。
交互关系:智能汽车十分重要的一项功能就是实现交互关系,车辆要与交通中心交互,车与车交互,车与信号灯、行人等交互。特斯拉目前配有官方移动客户端软件,车主可通过App操作实时操控车辆。车主忘记带钥匙,手机便可开启车门;车辆丢失,远程应用即可查看车辆位置并协助找回车辆。
2.6充电
第一种家用充电桩(图11)是特斯拉车主最主要的充电方式,特斯拉拥有业界第一的95%超高家充安装率,帮助车主足不出户解决99%的充电需求。日常生活中,特斯拉车主99%的出行需求是在城市半径不超过100km的范围内使用,便利的家用充电方式完全可以满足,而且特斯拉纯电动4门豪华轿跑车ModelSP85D的续航里程已经达到了480km(NEDC),短途出行完全不成问题。超级充电桩20min即可为ModelS充满50%电量。
目的地充电桩(图13),是特斯拉分布最广的一种充电桩,遍布全国各地的大型商场、写字楼、酒店、银行营业厅、地下停车场以及一些热门景区内,方便车主在途中休息时,及时充电,满足ModelS车主多样的出行充电需要。截至目前,特斯拉已经在中国建成超过1400个目的地充电桩。
特斯拉的中国发展之路在哪里?
在中国市场,特斯拉面临着激烈挑战,也面临着巨大机遇。未来,特斯拉在中国市场的前景如何,发展之路又在哪里呢?
1、特斯拉内部因素
首先,特斯拉在中国市场的布局正在逐步完善。在过去几年中,特斯拉一直寻求在中国建立制造工厂。2016年3月,某政府网站上出现了一份关于特斯拉工厂建设问题的官方文件,表明特斯拉已经与该地方政府初步达成了合作意向,2017年,特斯拉在中国的工厂很可能将开建。
特斯拉还不断吸引研发和销售人员,建立完整的供应链,为开拓中国市场做储备。2016年下半年,特斯拉在浙江大学、中山大学、四川大学等知名高校相继召开宣讲会,建立了较为完整的人才队伍。2017年,特斯拉还将在北京建立研发中心。特斯拉的中国供应链也逐步完善,国内的大富科技、拓普集团、信质电机等已成为特斯拉的供应伙伴。
除了以上几点,特斯拉还加速建设充电桩与销售中心,完善本土化布局。截止到2016年12月24日,特斯拉在中国市场已经建设了502个超级充电桩,1400余个目的地充电桩。
其次,相比北汽、比亚迪、吉利等国内竞争对手,特斯拉在电池、电子设备和软件领域拥有较为明显的技术优势,这将为特斯拉夺取中国市场提供最有力的支撑。以充电桩为例,特斯拉第三代350kW超级充电桩已经研发成功,实现了充电15分钟行驶480公里,另外,特斯拉的500kW超级充电桩已经在研发之中,相比之下,北汽、比亚迪等国内厂商与特斯拉存在很大的差距。
很多分析师认为,特斯拉当前最大的隐患是量产问题,而这一问题有望在不久的将来得到解决。马斯克正计划以机器人来制造汽车,实现“用机器制造机器”,这将极大的提高生产效率和产量。此前,特斯拉还收购了德国GrohmannEngineering,进一步加速了量产化。
另外,如果特斯拉在中国的工厂建成,意味着特斯拉现有价格体系中运费以及进口税将取消或降低,届时,特斯拉的销售价格将降低三分之一。特斯拉还将在2017年推出一款平价车型——Model 3,在中国市场减免税收之后,销售价格可能在20万元左右,这有利于特斯拉扩宽市场受众面,吸引更多的消费者,极大的提高特斯拉的竞争优势。
不过,特斯拉在中国市场仍然有很长的路要走,其在中国的服务网络远不如竞争对手的完善。虽然特斯拉加速了本土化布局,但在二三线城市很难看到特斯拉的销售中心或充电桩。截止到2016年12月24日,特斯拉在中国的销售中心只有24家,且主要集中在一线城市,与北汽、比亚迪等竞争对手相比,特斯拉的服务和销售网络亟待完善。
另外,由于中国政策的原因,特斯拉在中国的本土化首先需要合资伙伴。《财富》杂志分析,中国公司可能会抄袭特斯拉的新电池技术,然后生产比特斯拉更便宜的汽车,从而影响到特斯拉的销量。
2、特斯拉外部因素
中国新能源汽车市场既有政府的顶层支持,也有消费者的强烈需求,前景广阔。2015年,国家和地方对新能源车的补贴达到300多亿元。而根据中国汽车工业协会的数据,2016年,中国新能源汽车市场占全球的40%。按照新能源汽车积分制度规则,2020年,中国新能源乘用车将达到200万辆。广阔的市场环境为特斯拉提供了无限商机。
不过,特斯拉也面临着诸多挑战。中国的高端市场已经被奥迪、宝马、奔驰等牢牢占据,三者已经形成了很强的品牌优势,而特斯拉作为中国市场的“新手”,品牌建设存在“先天不足”。而在中低端市场,特斯拉与比亚迪、北汽等相比,在价格方面并无优势,很难与之竞争。
另外,特斯拉中国区总经理朱晓彤表示,本土化首先是关键零部件,然后过渡到整车,政策的一道道审批将成为特斯拉的门槛。
综合来看,特斯拉在中国市场的前景充满诸多不确定性因素。虽然与竞争对手相比,特斯拉的布局仍不完善,品牌建设仍需加强,不过,中国新能源汽车市场为特斯拉提供了广阔的发展空间,特斯拉自身也具有强大的实力来占领这块市场。总体而言,特斯拉在中国市场的机遇大于挑战。
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