作者:桥上风景独好
正当所有人都志得意满的时候,人群中突然有个不合群的声音响起,“这辆车还是不够完美!”
众人寻着声音望去,一个头发半白的卷发中年白人男子面色沉重的说道:“首先,双电机四驱系统与能耗、加速性能之间还未找到一个平衡方案!
我们设想中的Model S高配版本,即四驱版本,是由两个电机组成,一个主电机,一个辅助电机,分别安置在车辆的前后桥,来驱动汽车的前后轮。
传统燃油汽车在装配四驱系统后,会导致油耗升高。
而Model S的目标是解决这种弊端,换言之,我们的四驱结构要达到降低能耗,提升续航里程的效果。
这就要求双电机结构必须优化功率输出,两个电机互相配合提高能量的利用效率。
举个例子,我们的电动汽车想拥有猎豹一般的加速性能,在起步时就得爆发最大扭矩,这时候的能耗将会非常高。
与此同时,汽车达到较高转速的时候,扭矩就会大幅下降,减弱加速性能。
辅助电机的作用这时候就体现出来了,可以补充一部分扭矩,使车辆后半段的加速也保持充沛有力的状态。
所以,这个方案不仅是为了降低能耗,也是为了让Model S成为一匹快马。
但是,这就要求辅助电机必须拥有较为平缓的扭矩曲线,扭矩峰值可以低一些,但绝不允许因为汽车转速的增加,出现剧烈的扭矩变化。
在原型车的高速测试中,我们发现了现在的电机设计方案所暴露出来的缺陷。
先说加速,0到60英里(0到97公里)的加速需要4.5秒,这远远落后于Roadster的3.7秒。”
在场很多高管都点头,表示认可这一缺陷。
斯特劳贝尔皱了皱眉,“加速性能虽然减弱了,但我们的成本和预定售价也降低了。”
即便是CEO亲自开口,卷发中年白人男子也没缓和语气,“可这是Model S的四驱版本,而且这是我们从头到尾新设计的一款车,它承载着我们更大的梦想。
大家想想,如果市场售价降低了,加速性能、续航反而更优异了,这会给消费者的心智造成多大冲击?造成多大的轰动效应?”
弗朗茨看热闹不嫌事大,笑嘻嘻道:“如果售价更低的Model S性能反而更优异,我在想Roadster车主会不会骂死我们,要求我们退车或者补差价?”
第1052章 磷酸铁锂与三元锂电池
卷发中年白人男子耸了耸肩,“买得起Roadster的用户,不会在意这一点点小钱,大不了再买一辆Model S好了。”
弗朗茨嘿嘿笑道:“这倒是,对于他们来说,换汽车就像换部新款手机一样简单。”
“用户难免还是会感到不满的,谁愿意刚入手不久的汽车就遭到性能和价格的双重碾压。”
斯特劳贝尔笑了笑,“不过彼得你说的很对,特斯拉的确不能让用户失望,我们的每一款汽车都需要进行创新,给用户带来更多的惊喜,这也是打造品牌的一种方式!”
斯特劳贝尔转变很快,刚刚他还因为彼得的话感到一些不舒服,觉得对方有些扫兴,但他很快就调整了心态。
作为一名CEO,他需要学着站在更高的角度看问题。
有难题,不必避讳,逐一解决就是了。
特斯拉成立快六年了,就是这样一步步艰难走过来的。
作为电动汽车的开荒者,如果因为怕麻烦,丧失了进取心,那还谈什么颠覆汽车行业啊!
心态的微妙变化,让斯特劳贝尔感觉自己又成长了。
夏景行笑而不语的看着三人争论,主要目光都放在了卷发中年白人男子——彼得·罗林森身上。
这位是去年才加入的特斯拉,之前一直在捷豹汽车和莲花汽车工作。
因为特斯拉与莲花的合作,让他了解到了特斯拉在进行一项多么宏伟的计划。
去年Roadster开始交付以后,彼得·罗林森毅然决然的从莲花离职,加入了特斯拉,担任车辆工程副总裁兼Model S的总工程师。
前世就是这位在传统汽车行业浸淫近二十年的技术大牛与弗朗茨通力合作,一个负责操刀设计,一个负责车辆工程,共同完成了Model S从原型车到预订,再到量产交付的全过程,帮助特斯拉步入了一个全新的发展历程。
如果说Roadster是特斯拉的开山之作,那么Model S就可以称之为小成之作,正是因为这款车,汽车行业终于接受特斯拉是个车企了,更多普通人也是通过这款车了解到的特斯拉。
不过前世彼得·罗林森在Model S刚完成量产交付的时候就离开了特斯拉,有媒体说是与马斯克不合,但他自己的解释是要回英国照顾生病的母亲。
夏景行猜测对方可能是不愿意说前雇主的坏话,毕竟马斯克脾气比较臭,按照前世发展轨迹,今天到场的一半高管都已经离职了。
前世彼得·罗林森离开特斯拉一年之后就加盟了Atieva,也就是夏景行投资的由特斯拉前高管谢家鹏创办的那家输出三电系统技术的公司。
彼得·罗林森加入这家公司任CTO后,马上调整了企业的经营思路,开始造整车,先后获得了北汽集团与贾老板的投资,但都没取得太过亮眼的成绩,一直处于PPT造车阶段。
但在夏景行重生前夕,对方已经成功升任了公司的CEO,拿着石油土豪投入的重金,打造出了Lucid Air这一续航高达837公里、零百加速2.5秒的豪华新能源汽车品牌,售价16.9万美元,被誉为特斯拉杀手。
这一续航成绩是采用的美国EPA测试标准,比NEDC、WLTC、CLTC等国内常用工况更为严苛。
如果按照国内的测试标准进行换算,Lucid Air续航里程已经达到了985公里,接近1000公里这一大关。
这续航能力搞得连马斯克都坐不住了,多次下场开喷,拒不承认彼得·罗林森对Model S有多大贡献,说他就帮忙改造了一下底盘,干了点杂活。
在内饰设计语言方面,Lucid Air并没有走特斯拉的极简风,而是采用了更加符合传统豪华审美的内装材料,目标是争夺奔驰S、宝马7系等对手的市场份额。
很明显,彼得·罗林森绝对是个人才,前世只是因为起步慢,在融资、量产、迭代产品等方面耽误了太多时间,导致Lucid对特斯拉没有造成更大的威胁。
看了正侃侃而谈的彼得·罗林森一眼,夏景行突然有个大胆的想法,要不要把这家伙挖去Atieva公司(2016年更名Lucid)?
复兴汽车目前正在中国搭建造车团队,开始摸索电动汽车的研发。
将来夏景行的计划是全资收购或者控股Atieva,将其与复兴汽车合并,或者保留品牌主攻海外市场。
如果Atieva有了彼得·罗林森的加入,再加上复兴工业控股集团在后面源源不断的提供资金,踏过量产难关、产能爬坡难关,应该都不是太难的事。
因为前世沙特主权财富基金PIF在该公司上市前,总共就投资了Lucid十几亿美元,这可比贾老板砸给FF的几十亿美元少多了。
如果贾老板当初坚持All in Lucid,可能已经是中国商界的新传奇了,上演一场比史大柱还要传奇的东山再起!
PIF持有Lucid公司60%多股份,这笔十几亿美元的投资赚到了至少三四百亿美元的账面浮盈,只需其中的十分之一就够还掉贾老板身上的所有债务了。
夏景行突然出声打断道:“这个问题不用再讨论了,我相信随着电动汽车技术的高速发展,推出的新款汽车性价比会一代胜过一代。
早期或许会有用户感到不满,说我们是价格屠夫,嚷着要退车、要补偿,可当他们习惯了电动汽车带来的种种变化之后,应该就不会心理不平衡了,因为全行业都这样,没什么可抱怨的。”
夏景行一锤定音后,三人没有再在这个话题上纠缠。
彼得·罗林森继续阐述自己的观点:“相较于Roadster,Model S用上了双电机和四驱架构,续航能力也没得到太明显的提升。
在我看来,这款车起码要达到500公里以上的续航里程才能谈成功,这是一个比较接近C级豪华轿车的续航数字。
Roadster道路测试是400公里的续航里程,但有用户在实际使用过程中反馈,跑300公里就没电了。
考虑到每个用户的驾驶习惯、路面复杂情况不一样,即便Model S路况测试能达到500公里续航,但部分用户在实际使用过程中可能跑400公里就耗尽了汽车的所有电量。
如果新车的续航比这还少,就相当不方便了。
我们的这款四门五座轿跑是想打入更下沉市场的,面对的用户也不再是猎奇的富豪和科技发烧友,而是真正的汽车消费者,他们对性价比看的更重。”
夏景行轻轻点头,“不错,加速性能和续航里程都得提升,除了电机上面想办法进行技术突破以外,电池和电控系统呢?”
彼得·罗林森微笑道:“这正是我接下来想说的,除了电机方案还需要进行技术验证和再突破以外,三电中的另外两电,同样问题多多。
比如说电池,我们目前仍然在使用松下提供的18650型号圆柱锂电池,计划用它打造60、70、85KWh/千瓦时三种质量能量密度规格的汽车。
通过公式我们就可以看出,电池对车辆续航里程影响的决定因素是,电池系统的能量密度和电池系统的总体重量。
此外,电池系统的结构布置也会对电池能量密度造成影响。
不过由于汽车底盘我们重新设计过,电池组得以平坦的铺在上面,扩大了体积,现阶段来说,已经达到了最佳。
电池系统的重量是0.6吨,占到了整车2.1吨重量的四分之一还要多,暂时来说,也减无可减。
唯一能想办法提升能量密度的地方就是电芯正负极材料了,比如在正极材料上提高镍的比例,在负极材料中使用硅碳,这些都是电池行业里正在探索的新方向。
松下圆柱电池使用的是NCA材料,即镍钴铝,此外还有镍钴锰NCM材料电池,两者都属于三元锂电池方向下的不同研究路线,只是正极材料不同。
磷酸铁锂电池的安全性更高,且不使用贵金属钴,成本较低,但能量密度也较低,因此在体积和质量更大的客车上应用更广,中国的比亚迪在这个领域造诣较深。
三元锂电池因为能量密度更大,所以是空间有限的轿车的最佳选择,缺点就是遇到极端的碰撞事故,电池短路容易导致起火。
而磷酸铁锂的材料遇到短路则不会燃烧,它的耐高温性能比三元锂电池优越很多。
磷酸铁锂,我们不需要考虑,我的建议是在松下之外,再找一家动力电池供应商,试试NCM材料的电池。”
夏景行笑着点了点头,“不错的建议,我在中国投资了一家名叫宁德时代的动力电池供应商,他们的电池研究方向就是三元锂电池下面的NCM材料方向。
不过我觉得吧,在续航能力达到甚至超越燃油汽车以后,电动车企对电池能量密度的追求会放到第二位,将电池的安全可控提到首位,磷酸铁锂电池或许会获得更大的发展空间,不单单只是客车在使用,也可以是轿车、SUV。”
彼得·罗林森微笑不语,他保留自己的看法,老板想的太远了,现阶段电动车企只有一个目标,那就是想尽一切办法增加电池能量密度,从而增加续航里程。
至于电池安全性、起火等问题,只能等企业先活下来,再想办法进行改善了。
夏景行的确考虑的很长远,他犹记得前世比亚迪为了展示新产品“刀片电池”的安全性,特地进行了一场直播,并在过程中展示了“针刺测试”。
即用钢针刺入电池单体电芯,模拟电池内部发生短路,使用三元材料的电芯现场起火。
这次测试令以三元电池为主要产品的宁德时代陷入了舆论被动。
再加上磷酸铁锂电池的能量密度在那时候已经获得了重大技术突破,后面宁德时代也捡起了曾经看不起的磷酸铁锂电池,并以此电池打入了国产Model 3的供应链。
曾艈群还放话:在动力电池市场,磷酸铁锂的市场占有率会逐渐增加,三元电池的占比将减少,但还是会有很多高端车型对续航长度和高能量密度有需求,因此三元电池仍然会有市场空间。
这一世夏景行控制下宁德时代,此刻也还是不敢去All in磷酸铁锂电池,因为未来十年国家是根据续航里程来补贴新能源车企的,那是属于三元锂电池的时代,之后磷酸铁锂才会迎来触底反弹。
所以,磷酸铁锂和三元电池这两大动力电池流派未来十几年会呈现市场份额“你升我降”的两次反复,各领风骚好几年。
第1053章 IGBT芯片与功率半导体
“电机驱动控制系统直接决定着纯电动汽车的爬坡、加速与最高速度等性能,它主要由逆变器、驱动器、电源模块、控制器等几大组件构成,其中最为核心的部件就是逆变器和控制器。
先说逆变器,它的作用是将电池输出的直流电逆变为三相交流电,主要由IGBT绝缘栅双极型晶体管功率模块组成。”
彼得·罗林森望着夏景行,“Roadster交付的时候,因为成本暴涨决定临时提价,其中的成本就出在IGBT身上吧?”
夏景行轻轻点头,长叹了一口气,“对,Roadster的电驱控制系统最初来自AC Propulsion公司的授权,使用的是单管IGBT方案,搭载了36颗IR公司提供的第4代IGBT汽车芯片。
但在实际使用过程中,我们发现那款逆变器性能有些低下,只适合当作一辆普通电动汽车使用,所以这也是Roadster停售的重要原因之一,缺陷实在太多了,不够完美。”
彼得·罗林森微笑道:“相比Roadster,Model S的设计十分大胆和超前,新款逆变器打算在Roadster的基础上将数字翻三倍,即搭载96颗IGBT芯片,而且是IR的第六代产品。
目前IR的第六代产品还没稳定量产,他们的汽车芯片部门最近一直在和我们接洽,希望我们给予他们一些时间。
IR的工程师在测试过程中,告诉了我们一个可怕的测试结果,因为并联16颗芯片需要处理总共超过200千瓦的功率,只要有一两颗芯片稍微提前或者延迟开关几微秒,就会直接导致其被烧坏,继而造成保险开关跳闸,高速行驶的汽车突然刹车……”
夏景行越听越皱眉,随即安慰自己,汽车工业的技术不是那么容易突破的,真要有那么容易,前世特斯拉也不会花了将近20年时间才彻底成长起来。
斯特劳贝尔缓缓开口道:“我联系了英飞凌公司,想让他们的汽车芯片部门给我们设计一套新的IGBT解决方案。
他们的客户都是宝马、奔驰等主机厂商,所以对我们有些爱答不理的,远没有IR公司的人热情。
可IR公司自身受限于公司体量和技术,解决方案的研发推进十分缓慢。”
斯特劳贝尔指了指面前的原型车,“目前它搭载的是IR的第五代IGBT芯片产品,采用的也是Roadster的那套解决方案。
如果换成我们新设计的方案,Model S的性能将上升不止一个档次。”
夏景行踢了踢原型车的轮胎,“所以你们管它叫原型车?”
斯特劳贝尔和其他高管都羞愧难当的低下了头。
这时候,反倒是一直觉得原型车这不好那不好的彼得·罗林森站出来解释道:“戴伦,这不单单是我们的问题,也是整个供应链和工业技术体系的问题。
实际情况是,我们拿出了令人惊叹的设计方案,可供应商没法完成。”
“这不是推卸责任的理由。”
“我们没有推卸责任,而是在陈述一件事实。”
夏景行瞟了彼得·罗林森一眼,他终于知道马斯克为什么容不下这家伙了,估计马斯克经常被顶撞的下不来台。
虽然比较尊重人才,可到了该敲打的时候也绝不会手软,夏景行沉声道:“你们以为我在说这辆原型车的问题吗?而是你们明明发现了问题,为什么不积极的去解决?”
说到这,夏景行的脸色也渐渐冷了下来,他刚刚驾驶原型车感觉还不错,可真正上路的汽车会行驶几万、几十万公里,要是真出了什么安全事故,比如高速上突然断电,导致汽车被追尾,那特斯拉的名声就会变得前世那样糟糕了。
虽然知道这可能无法避免,可潜意识里他对一切的风险和不可控因素都深恶痛绝。
彼得·罗林森说道:“我们有在和IR积极沟通,但这需要时间。”
“仅仅是沟通吗?为什么不能派驻工程师过去一起参与研发,加速推出完美的方案?”
彼得·罗林森怔了一下,随即回道:“我们人手不够,派遣一部分人出去,很多工作就停滞了。”
“那就继续招募人手,一些不那么重要的工作先停一下,必须先把IGBT的难关攻克了,我可不想看到Roadster身上发生的事再次重演。”
夏景行的话说得很重,这是因为他知道IGBT的重要性,这玩意儿被称作电力电子装置的CPU,占据了电控系统三分之一还要多的成本,占据了整车成本的10%,在全车部件中,成本仅次于电池,排名第二。
未来部署充电桩的话,IGBT也是核心部件,成本能占据20%。