特斯拉“超級工廠”對電動(dòng)汽車到底意味著什么？

　　萬眾矚目的特斯拉超級工廠7月底在美國內(nèi)華達(dá)州舉辦了盛大的開張儀式。目前只有14%的大規(guī)模結(jié)構(gòu)已經(jīng)建成，其余項(xiàng)目將于2020年完成，總投入達(dá)50億美元。

　　據(jù)特斯拉稱，電池生產(chǎn)將于2017年開始，到2018年，超級工廠將能為50萬輛Model 3提供電池。特斯拉需要建立超級工廠的很大一部分原因在于它提供的鋰離子電池生產(chǎn)的費(fèi)用較低。

　　“超級工廠是現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的奇跡，是一臺(tái)制造機(jī)器的機(jī)器，”馬斯克說。除了散熱外，它還為鋰離子電池生產(chǎn)提供了前所未有的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，將價(jià)格從2016年4月的每千瓦時(shí)190美元降低到每千瓦時(shí)130美元。巨大的生產(chǎn)規(guī)模，以及減少浪費(fèi)和大幅減少的供應(yīng)鏈，大大節(jié)省了成本，最終使電池生產(chǎn)成本減少30%。

　　超級工廠被認(rèn)為是馬斯克變革汽車行業(yè)夢想的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電動(dòng)車和鋰離子電池現(xiàn)狀如何呢?

　　2015年全球銷售的汽車總數(shù)約為7237萬輛。電動(dòng)汽車占該數(shù)量的約0.8%(54萬輛)，比2014年銷售的約37.6萬輛有大幅增加，但仍低于全球銷售汽車總量的1%。

　　其實(shí)在全球售出的電動(dòng)車中，特斯拉的Model S也只占有了10%不到的比例。特斯拉賺得了眼球，然而還是傳統(tǒng)汽車廠商真正在賺錢。雷諾日產(chǎn)一年內(nèi)賣出了10萬輛LEAF電動(dòng)車，是特斯拉賣出所有電動(dòng)車的兩倍多。福特、寶馬、奔馳、奧迪、豐田等大汽車廠則主攻混合動(dòng)力汽車。

　　今天就讓我們來盤點(diǎn)一下市場上主要的電動(dòng)車和混合動(dòng)力車：

　　電池電動(dòng)汽車(BEV)

　　電池電動(dòng)汽車僅依靠電池組為發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，這意味著行駛范圍通常相當(dāng)有限。特斯拉就是個(gè)例外，他們的model S已經(jīng)達(dá)到約430公里的行駛距離。我們對此持保留態(tài)度，因?yàn)樗艽蟪潭壬先Q于各種外部因素，電池組的大小，開車的速度，天氣和是否使用空調(diào)等都會(huì)影響行駛范圍。

　　市面上其他汽車廠商制造的電動(dòng)車還有寶馬的i3，雪佛蘭的Spark EV，三菱的i-Mi EV和日產(chǎn)的LEAF。

　　BEV最大的問題在于充電站的缺乏，以及充電過程漫長的等待時(shí)間。特斯拉正在建設(shè)他們的超級充電站網(wǎng)絡(luò)，但其他汽車品牌目前不能使用特斯拉充電站。當(dāng)然你要是只是拿來通勤，行駛范圍似乎不是什么大問題。

　　電動(dòng)汽車高昂的價(jià)格也是人們觀望的另一個(gè)原因，盡管特斯拉推出平價(jià)版電動(dòng)車Model3，仍然要掏3.5萬美金。(在中國人看來好像也不算什么了)。

　　插電式混合動(dòng)力汽車PHEV

　　除了擁有電池組，插電式混合動(dòng)力車還具有常規(guī)的氣體或柴油動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)?；旌蟿?dòng)力受歡迎的原因是它們兼具長途行駛和短途低能耗的優(yōu)點(diǎn)。

　　PHEV可以從插座充電，電池組可用于短距離。一旦電源耗盡，司機(jī)可以依靠發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)駕駛。當(dāng)然，PHEV不像全電動(dòng)車和燃料電池電動(dòng)車那樣環(huán)保，但比起傳統(tǒng)汽車污染顯然大幅減小。寶馬i8，雪佛蘭Volt，豐田Prius Plug-in和三菱Outlander PHEV是市場上知名的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。

　　混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)

　　傳統(tǒng)的氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的常規(guī)混合動(dòng)力實(shí)際上不被認(rèn)為是“電動(dòng)車”，因?yàn)樗麄儾荒軓碾娋W(wǎng)再充電，完全由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和再生制動(dòng)供電。最著名的HEV的例子是豐田Prius，第一個(gè)真正成功的混合動(dòng)力車，還有本田的Civic，豐田的Camry和福特的Escape。

　　燃料電池電動(dòng)車(FCEV)

　　燃料電池電動(dòng)車通常通過將氫氣轉(zhuǎn)化為電力來為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。氫氣到電的轉(zhuǎn)換過程只產(chǎn)生水和熱，這意味著FCEV是唯一可歸類為零排放的電動(dòng)車。

　　FCEV和BEV車輛之間有一個(gè)主要區(qū)別，也是BEV的致命弱點(diǎn)：行駛范圍太短。FCEV的現(xiàn)代燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)和加油一樣容易，大約五分鐘就可充滿燃料電池。那么為什么今天人們不更多的開FCEV呢?

　　該技術(shù)是相對新的，這意味著FCEV缺乏燃料基礎(chǔ)設(shè)施，當(dāng)然，由于車輛生產(chǎn)數(shù)量目前低，汽車單價(jià)高。在目前市場上的少數(shù)FCEV中，現(xiàn)代Tucson僅可出租。最暢銷的FCEV豐田Mirai，售價(jià)大約在58，000美元。

　　除此之外，還有許多與氫的生產(chǎn)和儲(chǔ)存相關(guān)的問題，我們以后可以慢慢討論。

　　是什么在制約電動(dòng)車的發(fā)展?

　　豐田從1992年開始開發(fā)FCEV技術(shù)，并于2015年開始銷售豐田Mirai。足足過了23年。這是很常見的汽車模型達(dá)到7-8年的年齡，才得到整容，這可能只是在引擎蓋下的一個(gè)小改動(dòng)。

　　回頭看看特斯拉，2003年成立，2008年就推出了Roadster。盡管馬斯克自己也承認(rèn)了Roadster的失敗，僅僅5年就推出第一款車型是令人佩服的。那之后僅僅8年，特斯拉就相繼推出了頗受好評的Model S，Model X。

　　與此同時(shí)，傳統(tǒng)汽車制造商大多是基于成熟的技術(shù)對舊模型的進(jìn)行小修小補(bǔ)。而特斯拉一下子帶來了完新的汽車模型與高度復(fù)雜，未經(jīng)市場檢驗(yàn)的科技。沒有特斯拉在這條路上勇敢探索，電動(dòng)汽車的進(jìn)程將會(huì)放慢很多。

　　能源存儲(chǔ)一直以來都被人們忽視。風(fēng)和陽光本質(zhì)上是不穩(wěn)定的能量來源，因?yàn)樘柌粫?huì)全天發(fā)光，風(fēng)也不會(huì)源源不斷的吹來，這需要能量存儲(chǔ)裝置來平衡能源的輸入。在過去267年間，電池技術(shù)的小規(guī)模、漸進(jìn)式的改進(jìn)還不足以滿足不斷增長的全球需求。

　　化石燃料具有遠(yuǎn)超電池的能量密度，這意味在鋰電池迎頭趕上之前，汽油動(dòng)力汽車將不會(huì)消失。即使電池技術(shù)的不斷升級和改進(jìn)，鋰離子電池也很重，并且容量惡化，導(dǎo)致電動(dòng)車用戶必須在5-10年內(nèi)更換電池組。特斯拉自己也承認(rèn)，電池組容量在使用4-5年時(shí)開始退化，到第8年，電池組容量預(yù)計(jì)下降30%。更令人擔(dān)憂的使，電池組替換的價(jià)格目前最少也要12，000美元。

　　1991年推出的第一款索尼制造的鋰離子電池相比，目前的鋰離子電池的能量是其能源的兩倍以上，這源自25年間不間斷地研究。學(xué)界的共識(shí)認(rèn)為對于鋰離子電池來說，能量密度最多還能挖掘30%的增量。這意味著鋰離子電池永遠(yuǎn)不會(huì)是解決方案。

　　那為什么特斯拉仍要把所有的雞蛋放在鋰離子電池這個(gè)籃子里呢?作為一個(gè)行動(dòng)派，鋰離子電池是目前特斯拉“秘密宏圖”計(jì)劃最具成本效益的解決方案。

　　電動(dòng)車的未來

　　總有一天，鋰離子電池的時(shí)代將會(huì)過去，鋰離子電池的局限性意味著必然出現(xiàn)更好的替代品。如果我們回頭看前面討論的四種類型的電動(dòng)車，只有一種不依賴于電池技術(shù)：燃料電池電動(dòng)車。

　　在FCEV中使用的燃料氫氣，是自然界非常豐富的元素。利用可再生能源產(chǎn)生氫氣的過程是驚人的0碳排放。汽車行業(yè)中有一批專門的FCEV信徒，豐田也許是最熱心的。豐田和本田一直熱衷于開發(fā)他們的FCEV車型。

　　然而很多人都不這么認(rèn)為，原因很簡單：成本太高。且不談儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)移氫氣的問題還沒有完全解決，就連生產(chǎn)氫氣的過程都是多此一舉。消耗大量電能來產(chǎn)生氫，而實(shí)際上，那些電能就可以直接被用來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車。

　　那么電動(dòng)車的未來到底在哪里呢?混合動(dòng)力電動(dòng)車嗎?他昂貴，同時(shí)裝有兩套驅(qū)動(dòng)設(shè)備，導(dǎo)致沉重的體型極大的削減了行駛范圍。在很長一段時(shí)間內(nèi)，鋰離子電池會(huì)統(tǒng)治電動(dòng)車的未來。

　　特斯拉是目前唯一擁有勇氣的汽車制造商，他一直走在最前面推動(dòng)電動(dòng)車的發(fā)展，而其他汽車制造商似乎對開發(fā)混合動(dòng)力車這樣的小打小鬧抱有希望。實(shí)際上，即使特斯拉入了鋰電池“超級工廠”的坑，當(dāng)另一種技術(shù)開始超越鋰電池時(shí)，伊隆·馬斯克也會(huì)毫無猶豫的出現(xiàn)在那里。