试驾Tesla:电动车绝对是汽车产业的未来!
Tesla的出现让人们有理由相信,价格合理、能长距离运行的电动汽车将在不久的将来成为现实。
有幸最近有机会试驾Tesla Model S电动汽车,并参观了用于生产电池和充电技术的Tesla研发实验室。亲身体验让我觉得Tesla在普及电动汽车方面已经远超其竞争对手,在它的带领下,电动汽车走进百姓家已经不是天方夜谭。(可以读读我们之前发布过的一篇文章:探访Tesla 工厂:3天生产一辆Model S)
Model S虽然价格不菲(定价在7万到10万美金),但从265英里的行驶距离上看,完胜同期电动汽车,如日产Leaf(可行驶距离75英里)。Tesla希望未来几年能进一步降低电动汽车成本,包括生产成本在3万到3.5万美金、行驶距离与Model S类似的电动车。Tesla还希望通过在全国建设充电站,实现半小时充电可行驶200英里,与目前普通充电站每次充电耗时几个小时相比,大大提高了充电效率(可悲的是这个行业刚刚传来一个不那么好的消息:电动车充电公司Ecotality申请破产——新技术想要突破市场很难!)。
试驾路线计划从Tesla在加州Palo Alto的总部出发,巡游Half Moon Bay,沿着风景秀丽的沿海1号高速抵达Santa Cruz,随后向南驶达Fremont的Tesla工厂进行参观,最后开车返回总部,整个行程约230英里。
试车当天出现了一些意外,上午去提车发现前天晚上车忘了充电,电池指示只能行驶208英里(Model S的正常行驶里程为265英里)。但我还是决定按照原计划出发,但中途需要在超级充电站充电。
与耗油车相比,电动汽车有多重优点。对出行者来说,免去加油站的烦恼,只要在家或办公地点充电即可。从价格上来说也更加划算,充满一次只要几美元。电动车虽然只有一档,但能保证动力强劲。从环保角度说,电动车不消耗燃油,不排放污染。即便是从碳排放角度看,发电所释放的污染也要比燃烧汽油或柴油排放少得多。而从生产和处理的角度看,电动车产生的二氧化碳和臭氧含量也只有普通汽车的40%。
虽然优点众多,但要想推广电动汽车,仍有两大难题需要解决:如何降低成本和提高电池功效。而Tesla目前力争解决的正是这两类问题。公司研制的创新电池和充电技术,不仅大大降低电池价格,而且显著提升充电速度,Tesla降低成本的速度也在其竞争对手中遥遥领先。
试车当日上午十点,从Tesla的停车场出发,首先感受了Tesla卓越的加速性能——1.7秒加速到0-30km/h。不论爬坡还是加速弯道,Tesla的表现都超过了路上遇到的其他车辆。
能量压力表:Model S的车载显示屏如图所示,上面标注有当前位置,剩余电量,电量随时间的消耗曲线。最右表格中绿色折现表示回馈制动(一种制动保护模式)。
汽车继续行驶,当指示盘显示剩余电量还可行驶67公里时,我隐约感到一丝担忧。汽车计算要到达最近的Gilroy充电站还有20英里的富裕——如果汽车估计足够准确的话。Model S提供两种里程估计模式,一种和上述的能量压力表类似,显示剩余的里程数不断均匀减少,另一种会根据车主的驾驶情况动态改变里程数减退的速度。当我到达Gilroy时,实际剩余里程数为17英里。
Tesla强大的充电性能给人留下了深刻印象。以前我也试驾过雪弗兰Volt系列,即使在标准充电站充电一个下午,也只够行驶30英里。而Tesla电动车通过识别手柄上的配备无线射频标记自动控制充电。只是去停车场外买个午餐的当儿,可行使里程已经恢复到92英里,足够我开回Tesla本部。而实际回到目的地时,剩余里程数还有129英里——这甚至比常见电动车,如丰田,日产,福特,通用,本田,Fiat,Renault,三菱,Smart,Scion等在电量充满时的可行使里程数还要多。即使是即将上市的奔驰和宝马电动车也无法与之匹敌。
虽然Tesla在行驶路程上已经有了明显提高,但成本和适用范围仍是主要的制约因素,目前美国也仅有16根超级充电站。如果隔夜忘了充电,或是走到半路电量不足,就会给车主带来很大麻烦。如果不是恰好在有超级充电桩的地区,这次试车很可能没有这么顺利。
充电只是技术问题,问题本身还在汽车电池。过高的造价限制Model的电池性能,即便是265英里的电池容量也已经超出了大众的接受范围。
试驾前一天,我参观了位于斯坦福大学后山上的Tesla研发实验室。公司首席技术官JB Straubel向我介绍了Tesla的Roadster汽车(Tesla的第一款电动车)以及除去各种零部件、只留下车框架、轮胎和电力推进系统的Model S。两者的鲜明对比提示在电动汽车方面的科技进步之迅速。第一代电动汽车中,庞大的电池占据了整个汽车后座;而在Model S身上,几乎感受不到电池和电力系统的存在。电池性能更强大,结构也更加紧凑,呈扁平状嵌合在底面,形成汽车的地盘。电池效率也大大提供,每小时消耗千瓦数压缩了一半。
Straubel介绍说,公司正在电池的储能单元——锂电池部分进行测试,比如成排排列的圆柱体5号电池大小的电池排列形成的电池板(即Model S汽车上使用的电池)。
图:组装电池:Model S的电池呈扁平状,形成支持车体的底盘,金属的电池结构正好形成结构支持。
Tesla选择小型锂电池作为汽车电力源是Tesla整车设计中最大的战略冒险。很多汽车生产商选择体积较大的电池,组装简单,个数也少。而大型电池虽然储能大,但危险性也有所提高。因此汽车生产商倾向于选择能量密度较低、耐火性能更强的材料。而为了弥补能量密度的不足,选择了能密集排列电池的平板组装模式。但平板组装自身也有制造成本较高的缺陷。
随着笔记本电脑产业的发展,圆柱形小型电池的成本被大大降低,由此Tesla也选择了这种电池以压低电动汽车的制造成本。考虑到圆柱电池更为安全,Tesla大胆地选择了能量密度最高的材料。这种组合即要求Tesla开发安全组装上千个独立电池(普通电动汽车电池所含的独立电池数一般为数百个)的技术。Straubel还发明了一种液冷技术,能够迅速带走电池发热,即使单个电池发生故障,也不影响其他电池工作。
由于选用了体积更小的圆柱体电池作为组装单位,电池的组装方式也更加多样。表面积大的扁平电池容易碰撞变形,甚至引起火灾,因此有必要在车体内开辟放置电池的位置,避免在碰撞中损伤电池发生危险,但这样也就消耗了车内空间。Tesla表示,他们采用的扁平电池已经通过了碰撞测试,达到抗压要求,并且不导致冷却液泄露。
据估计,我所试驾的Model S采用的电池成本在42500到55250美元,约占整车造价的一半。但据Straubel表示,他们已经能将这一比例压缩到一半以下,甚至只占四分之一。并且还能在材料供应商方面下功夫,进一步提高能量密度以压缩成本。此外,改变电池形状也能简化生产环节。
同类汽车生产商也注意到了Tesla采取的措施。如通用CEO Dan Akerson创建了研究Tesla的专责小组。Brett Smith是位于Ann Arbor的非营利性汽车研究中心生产、工程和科技部门负责人,他表示Tesla“已经从非典型的小众走向大众群体”。
在Gilroy充电后,我继续开车行驶在回旧金山路上。因为电量足够,开起来也格外轻松。这次体验让我更加感到电动车是汽车产业的未来,而Tesla在电池和超级充电桩方面做出的努力将大大推动电动汽车的发展。
(via tr 译/快鲤鱼)