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《特斯拉之父:埃隆·马斯克传》第五章 独创——高级纯电动跑车

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Model S的诞生

为了和成功发射“猎鹰9号”的太空探索技术公司步调一致,特斯拉也加快了发展步伐。但是,特斯拉的目标是生产以电为动力的汽车替代燃油为动力的汽车。在太空探索技术公司看来,这样做无疑可以减少对环境的污染。至于在市场推广赛车式的Roadster,只是其中的一个过程,或者一种手段。

在电动车开发领域,特斯拉实现了从无到有,现在甚至达到了出色的水平。其实这是一件非常耗费时间和金钱的事。一般的做法是先以已有的燃油汽车为基础在其车身安装电动马达或者电池,然后通过不断实验和测试逐步提高汽车性能。比如,日产的LEAF汽车的车体就是以奔驰车为基础研发生产的。

特斯拉Roadster在这一点上和日产的LEAF非常相似,它是以莲花汽车的车体为基础,然后由特斯拉提供电力系统和动力构件设计完成的。

随后,作为特斯拉汽车电动化的第二个拳头产品,Model S隆重登场。Model S不论是车体还是底盘都是特斯拉自行研发的,可以说是100%的“特斯拉制造”。另外,为了和BMW5系列相抗衡,特斯拉还将这款车设计成了4门、5座的厢型小客车。

Roadster限定销售2 500台,也就是说,和那些标榜“量产”而实际产量远远超出既定数字的生产商相比,Model S所属的特斯拉才是一家真正做到电动汽车“量产”的公司。在埃隆看来,每年生产20 000台Model S就够了。

2012年6月,太空探索技术公司陷入了财务危机。随后,它向欧洲联合会申请了财务支援。也正是在这个时候,Model S开始在北美地区销售。车型的规格是4 978毫米×2 189毫米×1 435毫米(长×宽×高),与同类型的车型相比,这是一个相当大的车身。然而这款车的重量只有2 108千克,而且其重量主要来自电池。

Model S的车身下设计了牢固的铝制底盘,底盘中配置了厚度达10厘米的锂电池(约7 000枚)。这款车使用的电池的能量密度比Roadster提升了10%。具有相当分量的电池安装在汽车的轴距之间,虽然配置比较低,但是它的安全性和以往的汽车相比有了显著的提高。埃隆的解释是:“因为这款车在设计过程中运用了火箭制造方面的技术,所以尽管它搭载的大型电池组比较重,但依然算得上是一部轻型汽车。”

为了防止车体底部受到物理性损害,技术人员在设计过程中考虑了各种可能出现的问题。比如,在停车场准备停车却撞上什么东西的时候,车体底部就有可能受到撞击。这时候安装在汽车底部的电池组的保护装置就可以使电池免受物理性损害。另外,Model S还具有可以根据具体情况自动决定是否停车的保护功能,这也是特意设计的。

Model S的电池类型主要有60千瓦时和85千瓦时两种型号,60千瓦时电池的续航里程是370公里,85千瓦时电池的续航里程是480公里。这样的续航里程对于传统电动汽车来说已经是出类拔萃的。

另外,这款车在加速方面也有非常卓越的表现。对于搭载85千瓦时型号电池的Model S来说,从启动到将速度提升至97公里/小时只需要4.2秒,最高时速可以达到210公里,完全可以和保时捷911的速度相媲美。

减少空气阻力

为了提高Model S的行驶性能,它的基本设计理念就是,车体轻量化,提高空气动力性能。空气动力性能是在Roadster开发时没有遇到的问题。经过在电脑上的反复模拟和风洞实验,空气阻力值终于达到0.24。关于Model S的设计,埃隆启用了马自达北美设计中心的设计总监——德国人弗朗茨·冯·霍茨豪森。

特斯拉的技术人员不仅对车身格外用心,就连非常细小的部件都非常用心。比如Model S的车门把手采取和车门表面一体化的设计,这样在行驶时,就能将空气阻力降到最小。想象一下飞机就能明白。最早飞机在起飞后,轮子还露在外面,但后来,为了降低飞行阻力,飞机的构造发生了改变,起飞后轮子就会收到飞机内部。

同样的设计思路被应用到Model S中。将门把手从外面轻轻一碰,它就像CD盘一样弹出来,这样就可以开门了。

特斯拉车身多采用高强度的硼钢强化过的轻量铝,新开发的动力传动系统将配置在左右两个后轮上。

坐在Model S的后座上,你会感觉车内十分宽敞。这是因为这款车没有为驱动轴留出中心槽,车底很平坦,所以坐上去感觉很好。前方的发动机罩下面有150升的容纳空间,如果把后座折叠起来,后备厢会有1 645升的超大空间。Model S的卓越设计总是令人震惊。

事实上,电动汽车的构想很早以前就有。1886年,在卡尔·本茨发明燃油汽车之前,匈牙利的阿尼奥斯·杰德里克和苏格兰的罗伯特·安德森已经设计出了电动汽车。当时电动汽车开始和蒸汽机车和燃油汽车竞争,在纽约甚至有了电动汽车出租车。可见电动汽车的发展领先了一步。

但是,之后燃油汽车取得了主导地位,一直到现在。有人问:“电动汽车的构想明明早就有了,但是为什么没有人将其发展成一个制造产业呢?”埃隆的回答是:“那是因为实践比构思更难。”

对于创业者来说,仅仅有想法是远远不够的。将想法付诸实践,制成商品,卖给顾客,完成这一系列过程才算完成“事业”。如果顾客对产品满意,愿意继续合作,那么这项事业就称得上日渐成熟了,可以渐渐发展为成功的产业。如果创业者以困难为由,放弃将构想变为事业的行动,那么特斯拉就不会存在。克服种种困难之后,特斯拉终于制造出了Model S。

噪声也分种类

电动汽车几乎没有发动机震动产生的噪声。对于这一点,甚至有媒体评论说:“太安静了,车靠近时,行人都不会注意到,所以电动汽车存在这样的安全隐患。”但是,越安静,人们就越容易察觉到哪怕是极微小的声响。

在Model S的开发过程中,埃隆对于一丁点儿不和谐的声响都十分在意。员工在设计阶段和制造阶段都对不和谐的声响保持敏感,并尽最大努力避免Model S出现这样的情况。对于有可能出现的噪声,技术人员还制定出了相应的对策,并将其一一向埃隆汇报。这样做产生了很好的效果,比如,在松开油门、再生刹车发挥作用时,变压器发出的像蚊子叫一样小的声音也会被最大限度地减弱。

如果你认为车体很重的Model S上坡会非常困难,那你就大错特错了。和那种上坡时发动机发出很大声音的燃油汽车不同,踩住油门,Model S就会立刻加速,顺利上坡。Model S使用的三相交流感应马达的直径比Roadster大出25%,输出功率和扭矩也提高了。

Model S没有前置发动机,因此该车有一个较长的“溃缩区”,有两根八角形的横条穿过该区域,这样Model S在受到撞击时可获得缓冲,这是该款车的一种安全设计。

也许乔布斯都想拥有Model S

打开Model S的车门,坐在驾驶座上,你会拥有与乘坐燃油汽车完全不一样的体验。系上安全带,踩上制动踏板,电源开关就开了,不需要转动点火钥匙。

车内最引人注目的就是仪表盘中央的17英寸触摸屏,这块屏大约有两个iPad那么大。在驾驶座的周围没有机械式的按钮,汽车转向、挡位的选择、再生刹车的强弱以及车内空调的调整等各种操作信息和功能全部集中在仪表盘上,只要手指轻轻一碰,就可以进行操作。因为有两个USB(通用串行总线)接口,所以自己使用的手机和平板电脑也可以和车连接,传输信息。

给Model S充电时使用家用插座就可以,电压可以是110伏、220伏、440伏。

需要特别说明的是,85千瓦时这一款电池具有超级充电功能。如果充90千瓦的直流电,充电30分钟便可行驶200公里。埃隆近期打算升级电池的充电能力至120千瓦,升级后,20分钟便可充电50%。

埃隆已经在美国的主要城市铺设了可以进行这种高速充电的超级充电站。他们正在为到2015年在集中了北美98%人口的城市建造这样的充电站而努力工作。

将电脑和车很好地结合在一起的Model S,颠覆了人们长久以来对燃油汽车形成的驾车体验,是未来电动汽车发展的典型代表。

苹果公司的创始人史蒂夫·乔布斯如果晚去世两年,他一定会买一辆Model S。他可能会高兴得像个孩子,开着车兜来兜去。不,也许他会催促埃隆说:“17英寸的触摸屏就用iPad!”

如果乔布斯真的这样说了,那也不奇怪,因为他曾经想要制造一款iCar汽车。他可能会将Model S进行分解,装上反转式发动机,制造出更加先进的苹果品牌的电动汽车。

与丰田合作

Roadster的生产并不是大机器量产,而是“手工制造”。首先,Roadster的控电板由法国的制造商送到英国的莲花汽车工厂,在莲花汽车的车体上装配上控电板之后再送到美国。Roadster的变速器由博格华纳公司生产,制动系统和内胎由德国西门子公司生产。总之特斯拉就是将世界各国生产的部件和半成品都集中到美国的加利福尼亚州,在那里将电池、电动马达等动力装置进行手工组装,最后完成整款汽车的生产。

另外,Model S属于量产型汽车。特斯拉将位于加利福尼亚州的旧NUMMI改造后作为它的生产工厂。NUMMI以前是丰田汽车和通用汽车合并后设立的制造工厂。2009年,通用汽车破产之后从这里退出,丰田也在2010年关闭工厂,裁掉4 000多名员工。

但是,2010年5月21日,特斯拉宣布了一个令业界震惊的消息。在加利福尼亚州州长阿诺德·施瓦辛格的陪同下,埃隆和丰田总裁丰田章男宣布了有关电动汽车的业务合作。这一刻对于两家公司来说都翻开了新的一页。特斯拉接受了丰田50万美元的资助。

在此之前,业界都认为丰田一直致力于混合燃料的开发生产,对电动汽车持消极态度。这件事之后,业界都有点儿摸不着头脑。几乎没有媒体察觉到特斯拉会和丰田合作。之后,媒体才了解到,两家公司一个月以前才开始商议合作的事项。当时来到美国的丰田章男受邀到埃隆家共进晚餐。晚饭过后,两人一起乘坐由埃隆驾驶的Roadster外出,丰田汽车第十一任总裁被Roadster电动汽车的行驶速度震惊。他一边享受着新奇的体验,一边和埃隆交谈。

这时候,在北美市场,丰田旗下的汽车品牌雷克萨斯出现了好几起在行驶过程中由于突然加速而引发的事故,集体诉讼和大规模的汽车召回案件使丰田备受困扰。2010年2月,丰田章男被要求到美国的一个公众意见听取会,他当众谢罪的场面被媒体大篇幅报道。虽然通用和克莱斯勒在前年已经破产,但是有很多人说这是美国制造商和与其有着共同利益的政客联手打击在汽车行业排名第一的丰田汽车。不管怎么说,危机重重的丰田漂亮地完成了企业的重振,到2012年,丰田汽车销售总量居世界第一。

在特斯拉召开的记者招待会上,站在埃隆旁边的丰田章男说:“因为高超的技术水平、创造新事物的强烈愿望、积极向上的姿态,我相信特斯拉一定能创造出无限的可能。”

刚刚成立时,如今赢利20万亿日元的丰田汽车只不过是一个在丰田自动织布机这个企业的角落里悄悄进行汽车研发的小企业。明治时期的发明大王丰田佐吉的长子喜一郎在进行汽车研发时,遭到了丰田自动织布机厂高管的一致反对。由于技术上存在很多困难,有人批评他说:“就连财阀们都不去做这样的业务,为什么我们要这样做呢?”但是,当时对汽车研发充满热情的喜一郎完全不为批评所动。在这一点上,他和特斯拉的埃隆·马斯克非常相似。

通用汽车摆脱了NUMMI车厂,丰田汽车也将其关闭,旧NUMMI车厂似乎是个不祥之地。但埃隆还是决定以4 200万美元的价格将其买下,在此生产Model S。

高明地利用金钱

如果不能很好地平衡理想和现实,那么事情就会变得很糟糕,人生和商业也是如此。考虑到现实中的销售数量,埃隆应该对工厂投资,但是过于追求理想状态就会造成投资过剩。这样会导致资金周转困难,公司和员工都会陷入困境。

而且,很多评论家都批评埃隆的做法:“在通用和克莱斯勒最不景气的时候还要建立汽车工厂,这简直就是开历史的倒车。”如果真是这样,那么埃隆就是做了一件费力不讨好的事。

但是,从另一个角度来看,正因为在汽车行业不景气的时候,所以有关汽车制造的生产设备就可以被更便宜的价格购入。

埃隆很好地利用了这次机会,以很便宜的价格购入了生产机器。对于正在为高失业率而烦恼的加利福尼亚州,如果有企业可以在NUMMI的旧址上建立一个新的工厂,那将是极其幸运的事。加利福尼亚州的州长阿诺德·施瓦辛格正是在这样的背景下出席了丰田汽车和特斯拉公司举办的见面会。

埃隆及其团队用智慧和构想将买来的NUMMI进行了改建和装修。一方面,为缩减开支,他们继续使用二手的大型油压机。另一方面,在开发最新技术方面,他们毫不犹豫地投入资金。在需要复杂和精度要求高的组装设备方面,埃隆引进了在业界享有盛誉的德国KUKA公司的最新机器人。

跑车Model S的车顶很低。在数秒时间内,将车座从仓库搬入车内进行组装是十分困难的。但是,如果用KUKA生产的机器人来做就没有问题了。并且,如果改变一下机器人的组装程序和使用工具,它马上就可以进行别的作业。比如,它可以将车前的挡风玻璃拿过来,在玻璃的边缘涂上黏合剂,再将其精确地安装到车体前方。它还可以安装后窗玻璃。总之,这种机器人实用性很强,能大大提高生产效率。

作为公司的副总经理和生产部门的负责人,吉伯·巴桑在汽车行业工作过很长时间,也曾经在丰田汽车担任过与雷克萨斯RX有关的生产工作。

埃隆在2008年将艾伯哈德解雇后,公司遇到的危机使他不得不一次次更换首席执行官。但是,对于特斯拉的汽车开发,他听从了当时暂任首席执行官的迈克尔·马库斯的建议,那就是应该找一个在汽车行业有丰富经验的人。

由于过去在互联网行业的经历,埃隆在挑选人才时总是偏向于出身IT行业的人。但是,为了Model S的成功,他必须站在汽车行业的角度挑选人才。那个在特斯拉发挥了重要作用,并且出身于汽车行业的人就是巴桑。

作为制造生产一线的关键人物,巴桑并不认为所有的工序都应该采用机械化。他确信,判断何时采用机器作业或人工作业十分重要。如果过多使用机器,那么会使作业失去灵活性,也会影响车的使用性能。如果过多采用人工作业,会很容易出现偏差,人工费用也会增加。

还有,特斯拉的制造工程有一个很大的特点,就是自己公司内部的生产占整个生产流程的比例很高。发挥自身的优势,和关键技术相关的工序尽量由自己完成——这也是埃隆的信念。

虽然每一枚小电池都是由松下电器等外部制造商生产的,但将它们模块化,装上冷却系统,实现电子操控,使其成为高度可靠的电池组这一系列过程却是在特斯拉工厂的二楼进行的。另外,传动系统和车身90%的设计制造也都是在这个工厂完成的。

美国未来的工厂

在已经重新装修过的旧NUMMI工厂内部,Model S的制造过程是从铝的加工开始的。使重约7吨的铝制大线圈通过可以将线圈调直的调直机后,再进行切割,然后通过大型油压机加工成圈、车的框架、车门等。塑料保险杠的制造也是在这里进行的。1 600台车由机器人完成熔接、铆钉加工、涂装等工序之后,再交给下一个组装流程进行。在这个工厂里,有3 000多名美国工作人员。这种在自己工厂内部进行生产的工程意义重大。

重视轻量化的Model S多使用铝材,但是一直以来,汽车制造商对于铝的生产和加工方法也不是很完善。特斯拉通过对铝的生产和加工积累技术经验,这样也有利于控制成本。

最后的组装程序是将一台台的Model S放到一台被称为“smart cart”(智能平板车)的红色电动平板车上进行的。“smart cart”通过铺在地下的磁带进行感应驱动。没有采用传送带是因为这种电动平板车更加方便灵活,更能适应今后扩大生产和改变布局设计。也就是说,Model S是Roadster量产的第一步,这个工厂一定会迎来第三代电动汽车的问世。

另外,进入特斯拉公司,让人印象深刻的是它红白两种色调的装饰,十分漂亮。有着不祥之兆的旧NUMMI工厂获得了新生。特斯拉工作人员的工作服也是由红白两种色调搭配的。一直以来,汽车机械工厂工作人员的工作服都给人留下一种粘满油垢的印象,但是,特斯拉有一种家电生产的氛围,让人不禁感叹这才是新时代的汽车工厂。

美国的制造业出现衰退,其制造大国的地位逐渐被中国等新兴国家替代,但是在特斯拉的工厂里,你可以感受到一股清新的气息。“特斯拉是美国的未来。”吉伯·巴桑说,然后他又加了一句,“而我们正在创造未来。”

即使赤字经营也能成功上市

对于所有的创业者来说,公司上市都是一个宏大的目标。特斯拉于2010年5月接受了丰田汽车的出资。这一年6月,特斯拉在美国纳斯达克上市。这是特斯拉在创办的第七年取得的伟大成绩。

特斯拉股价由每股17美元一直涨到每股23.89美元,由此,该公司的资产达到2.26亿美元。虽然从创业以来特斯拉就一直赤字,但它能够成功上市,说明了人们对杰出经营者埃隆·马斯克和对电动汽车的期待。

自1956年福特汽车公司上市以来,这是美国汽车制造企业的又一次上市,整个汽车相关行业都沸腾了,众多媒体也以头条新闻的形式进行报道。但是,因为通用汽车和克莱斯勒汽车刚刚破产,所以断定特斯拉前途一片光明还为时过早。不管怎么说,自1920年以来,还没有一家新兴的汽车制造商能在美国的交易所生存下来。

但是,埃隆对此并不胆怯。他觉得实现梦想的关键可能在汽车以外的地方——那就是充电站。

不管汽车拥有多么良好的性能,如果燃料供给不足,它还是会成为一个让人头疼的大件垃圾。

电动汽车不会排放二氧化碳和氮氧化物等类似气体,也比燃油汽车的能源利用率高,但它有一个缺点,就是一次充电后行驶的距离要比燃油汽车短。

但是,如果作为动力的电,随时随地都可以免费且方便地补充,那么这个世界将发生重大变化。

埃隆不仅仅制造电动汽车,他更想给大家提供一种环保、不使用化学燃料的交通理念。

特斯拉上市三个月后,已经和贾斯汀离婚的埃隆和比他小14岁的女演员妲露拉·莱莉结婚,这件事又成为人们谈论的话题。他们开始交往的时间是埃隆已经和贾斯汀关系恶化的2008年。谁也没有想到,就在特斯拉因为Roadster未能及时出货陷入困境、资金周转困难、太空探索技术公司焦头烂额的时候,埃隆还有闲心结交新欢……但是,这就是埃隆。

获得埃隆欢心的妲露拉·莱莉是一位英国女演员,曾经和莱昂纳多一起出演电影《盗梦空间》。但是,看到这对情侣人们可能会说:“嗯……他们真的合适吗?”据说,妲露拉和埃隆初次见面时,并不知道埃隆是个经营着公司的有钱人。在知道他同时是太空探索技术公司和特斯拉公司的首席执行官和亿万富豪后,他们加深了交往。

虽然妲露拉·莱莉是一个年轻美貌的女性,但是做一个有五个孩子,同时也是太空探索技术公司和特斯拉公司首席执行官的妻子,可能比做总统的妻子都要难。

结果,2012年2月两人离婚了。这次,埃隆不是因为他的花边新闻,而是因为他的商业成就再次受到了世人的瞩目。