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什么样的车,开在未来的路上?

2016-07-05陈晓

三联生活周刊 2016年25期
关键词:特斯拉电动车电动汽车

陈晓

“他们说未来的智能汽车首先是一个互联网汽车,是一个无人驾驶汽车,是一个电动汽车,是一个按需定制的汽车。所以我相信这是一个互联网革命逐步替代工业革命的时代,这是一个不可逆的历史趋势。”

超级电动车

丰田电动概念车i-Road

当车流中出现一道空隙时,白色的特斯拉Model S像水流间的一滴油珠,轻巧但极为快速地从空隙中一插而过。没有油门踩踏的轰鸣声,也没有突然加速的顿挫感,就在一阵安静但强烈的眩晕感中,车子在车流中无声无息地划过了一条顺滑的弧线。对所有痴迷驾驶的人来说,很难不爱这种车流中的舞蹈。车和家创始人李想是特斯拉Model S进入中国的第一代车主。他形容这辆车的驾驶感受——没有任何震动和噪音,它实现了一代又一代机械汽车努力营造的平顺性和不断降低的震动感。

2015年6月15日,台湾Gogoro公司推出智能电动摩托车Smarts-cooter。这款时尚的城市交通工具内置了30个传感器,可以检测重力、碰撞和环境光,这些信息会和最高速度、里程等骑行数据同步到安卓或iOS应用

汽车是工业社会发展至今最复杂的工业产品,是数以千计机械部件的精密集合体。发动机为了持续提供稳定的动力,需要曲轴、机油过滤器、交流发电机、风扇、分电盘、阀门、线圈和气缸等零部件的配合。而发动机产生的动力,需要通过离合器传递到齿轮与传动轴,驱动车轮转动。因为这么复杂的机械结构,机械汽车在完成任何一个动作时,都需要经过无数道机械关卡的传递。每一个零部件,都会增加动力的损耗,因此普通内燃机车只能将燃料效能的10%~20%转化为动力,大部分能量都在通过复杂机械部件的过程中,以热辐射,对抗风阻、制动摩擦等其他机械功能耗散掉了。

而一辆纯电动车的结构要简化得多——没有变速箱,没有内燃机,因此也少了很多复杂的零部件以及联系这些部件的300多米长的电线。这种简化机械结构的优势在动力上表现得尤为明显。电动车依靠电机和电池为汽车提供动力,将能量以电信号的方式,直接控制电机的转速以驱动车辆。因为中间环节的简化,电能利用率可以达到60%~70%。而且电机本身的机械承受力很强,内燃机的极限转速大约为5000~6000转,而电机的运转范围在0到上万转。“汽车厂商投入几十亿美元去造变速箱厂,增加挡位是为了让车在驾驶时能平顺些,但电动车完全不需要,它相当于有100挡。”李想对本刊记者说。

2015年5月13日,谷歌新型无人驾驶汽车的原型车在加州芒廷维尤亮相

这是理论上电动车在驾驶上的优势,但将理论转化为一辆实实在在的车又是另一回事。在特斯拉出现前,“美国没有一辆真正像样的纯电动车”。李想对本刊记者说,“传统汽车厂商都是为了环保的政治任务拿个燃油车改一改。”特斯拉的缘起是硅谷一群痴迷于新能源应用的“科技嬉皮士”们,带着对太阳能和锂电池应用的创新尝试,游荡在各种科技竞赛和投资人之间。将无数锂电池串联起来,形成强大的电能动力并驱动一辆车,只是他们的各种奇思怪想之一,甚至这些“科技嬉皮士”们都没有意识到这个想法的特别价值,直到他们遇到了埃隆·马斯克。他在与这些技术天才交谈时,敏锐地捕捉到了“串联锂电池”是实现他长久以来新能源替代计划的可能方式,并由此入手,坚定地打造一辆“在任何方面都不向传统燃油汽车妥协的电动车”。

2015年11月18日,沃尔沃在洛杉矶车展上展出的自动驾驶概念舱

在特斯拉的中国总部大厅,摆放着一辆模型车。旁边还有一具车的底盘。几乎在所有的特斯拉门店里,都会有一具作为专用陈列品的底盘,是它证明自己与众不同的标志——这是一辆完全以电动机和电池为基础打造的车,它完整具备了电动车的所有先天优势。车头原来发动机机的位置换成了一台小的电机,多余的位置既是一个前置后备箱,也成为车头被撞击时多出的缓冲空间。车尾还有一台电机与车轴相连,省去了各种复杂机械传送系统。两台电机中间的底盘内装有7000多块电池组成的12个电池组,重达4300磅。电池组的位置是特斯拉结构中相当特别的一部分,这一大块重型零件位于整辆车的重力重心位置。“车身重心的降低,也是带来极致驾驶体验的原因。”李想对本刊记者说。

2012年11月,在特斯拉正式出货后的几个月,Model S被《汽车族》杂志评为年度汽车,这是该杂志第一次使用无记名投票方式评选出的结果,特斯拉是第一款获此称号的非内燃机引擎车。《消费者调查》杂志也给Model S历史最高评分——99分(满分100分)。“清洁技术与其说是环保必需的技术,不如说是一种社会现象。”《从0到1》的作者在书中写道,“特斯拉围绕如下秘密打造出独特品牌。”在这之前,明星们表达自己用户环保的时尚概念时,选用的还是四四方方的丰田普锐斯,或者外形笨拙的本田音赛特,但现在有了一种更体面的表达方式。当特斯拉第一代产品roadster电动跑车上市后,电影演员莱昂纳多·迪卡普里奥就将他的丰田普锐斯换成了roadster。

如果说媒体和明星的追捧还不足以证明特斯拉在专业领域的突破,特斯拉的另一个成功标志是——传统汽车的巨头都在电动车领域依赖它的技术:戴姆勒采用特斯拉的电池组,奔驰采用特斯拉的动力系统,丰田采用特斯拉的发动机。通用汽车甚至组建了特别小组追踪特斯拉的动向。

法国“都市公共电动车租赁系统”Autolib公司推出的电动巴士bluebus (摄于2015年)

第四次冲击

这不是新能源汽车第一次对传统汽车行业的冲击。实际上,过去100年既是汽车工业日渐鼎盛的时期,也是电动汽车一再对燃油汽车发起冲击的100年。最近的一次是从20世纪70年代开始的,通用汽车公司研制出了EV1。他们把原型车就命名为“冲击”。

“冲击”问世时,正是加州空气质量最差的时候,被称为“死亡烟雾”的灰色气体整日笼罩在港口及其四周。患哮喘、癌症、肺病的比例在孩子中大幅增加,他们不被允许去室外玩耍。1989年的一项研究发现,洛杉矶15~25岁青少年有1/4患上严重慢性呼吸道疾病。1990年,这个城市有41次一级烟雾警告。社会上流行一系列针对能源和环保的新能源汽车大赛。通用汽车的一款光能车在太阳能电动车的比赛中胜出,并在此基础上研究出突破性的电传动系统,生产了在速度和驾驶流畅感上都不输传统汽车的实用电动原型车。这款车的外观像一辆流线型的小跑车,有两个座位,在少量生产后以租赁的方式投向社会,很多著名演员都是它的拥护者。梅尔·吉布森曾描述他驾驶着这辆汽车,沿着太平洋沿岸公路飞驰的快感。“这辆车太快了,快到似乎可以甩掉自己的影子,看起来太犀利了。”加州空气管委会的副主席格雷戈·汉森(Greg Hanssen)称赞EV1是一个新东西,将改变我们每个人的出行方式。

直到1990年,加州空气管委会通过了《车辆零排放法令》:如果汽车制造商要想在加州继续做买卖车的生意,它们销售零排放的车辆必须达到一定比例。1998年,比例为2%,2001年增长到5%,2003年达到10%。这个法令激起了传统汽车厂商的反抗,通用公司也在其中。这个庞大汽车企业的内部产生了分裂,通用汽车的前EV项目市场总监约翰(John R. Dabels)这么回忆他感受到的同事的敌意:“我不愿说出他的名字。有一天在GM技术中心的行政主管餐厅吃午餐时,只有我们两人时,他靠近我说:‘你知道吗?你是我最坏的敌人。我去游说议员,告诉他们电动车根本就没有需求,你去那儿证明我是错误吧。”分裂的结果是,GM悄悄关闭了EV1的组装线,解雇了EV1的销售队伍,并召回了所有在市场上租赁的EV1,或者被送到亚利桑那州的试验场,用一分钟一辆车的速度撕成碎片。或者送去博物馆,作为电动车冲击汽车工业失败的历史,在全国展览。

2006年,美国导演克里斯·佩恩以“EV1之死”为灵感,拍摄了一部纪录片《谁消灭了电动汽车》,在片尾一一列出了“杀死”EV1的嫌犯:政府——2003年,电动车的最高抵税额是4000美元,但超过6000磅的大汽车抵税最高额是10万美元。政府变相地用税金支持了传统汽车产业;加州空气管委会——它制定了一个激进的环保汽车生产政策,却无法搞定石油巨贾和汽车厂商;传统汽车厂商——他们为了自己的商业利益,拒绝让电动车走出实验室。他们收回并毁掉了自己的产品,用让技术倒退的方式,来保证传统汽车行业的未来;石油商人——他们将城市的未来变成了金钱的交易。在《车辆零排放法令》发布后,他们组织一些有名无实的消费者组织写信抗议加州空气管委会,以反抗公职机关滥用权利的名义,抗议用纳税人的钱为电动车建充电站。他们还给报刊上的评论付钱,将电动车拖入了一场让环境更糟糕的争论泥潭。当时美国的能源比例仍然55%是煤炭,评论说用这些煤炭发出的电来开车,绝不能因此得到一个更好的环境,不过是将城市的排放转移到了荒野和乡村;消费者——他们对未来漠不关心,坚持已经形成的“大就是美”的消费观和生活方式。当EV1的项目组在寻找客户以便说服公司董事会量产EV1时,曾经提供了一张有4000名对EV1感兴趣的客户名单。但当“最后落实到掏钱买车时,名单上的4000人缩水到了只有50人”。

当然,除了利益和陈见的阻挠外,EV1在技术上有着先天的缺陷,其中最被诟病的是它的续航能力。EV1充满电后能跑130公里,不足以在路网越来越宽阔的时代,突破传统汽车的续航能力给人们的出行设定好的安全感。因此在纪录片中,被指责为重要元凶的石油业的领导者面对镜头很坦然地说:“我们没有消灭电动车,消灭它的是陈旧的技术。”历史上,电动车曾对内燃机车的统治地位发起过三次冲击。但由于成本过高、技术不完善、时机不成熟等原因都败下阵来,没有进入主流市场。“EV1的退出不过是个很好的例子,说明我们不应该一再重复错误。”

这一次的情况看起来似乎有所不同。当特斯拉再次举起电动汽车的旗帜,对传统汽车行业发起第四次冲击时,它显得更生逢其时。传统汽车行业在发展100年后已经表现出明显的颓势,尤其是燃油的利用率上。在上世纪70年代OPEC组织的石油禁运之后,美国政府建立了公司平均燃油经济性标准,以提高美国燃油的经济性,车辆的燃油经济性在10年内提高了超过50%。但此后20年,这个数据再没有任何改善。而特斯拉是一个没有任何历史包袱的公司,是车辆行业的新晋者,它会不遗余力地将电动车推向市场。主导它的CEO马斯克是一个偏执的完美主义者。即便到今天,特斯拉已经升级到第四代产品,他还保持着初创时的工作习惯,带着他的睡袋,睡在Model 3的产品线旁监督生产。

但这样还不足以保证电动车长远的胜利。要想说服更广大的市场,突破电动汽车的商业瓶颈,除了炫酷的外形、流畅的驾驶感受,以及环保的概念外,一辆电动车还需要新的、更迥异于传统机械汽车的功能。这个功能不仅要有足够的新鲜度,还必须对未来的出行有革命性的影响。

2014年9月17日,美国电动汽车制造商特斯拉CEO埃隆·马斯克在内华达州议会大厦出席新闻发布会

智能的进化

“信息化、智能化、网络化最容易实施的就是电动汽车。”2016年1月13日,在中国电动汽车百人会首届高端论坛上,科技部部长万钢在发言中这么评价电动汽车,“我的观点,电动汽车是实现智能化、网络化最好的载体。”

特斯拉独特的驾驶感受,就包含着电动汽车在智能化上的先天优势。“它的机电一体化程度更高。一般的四驱车有复杂的传动结构,但电动车所有信号通过数字化信号来控制电机的转速和扭矩,能达到非常智能的动能分配。我们叫智能四驱,通过电信号来控制车辆的行动,更快更精确。”而对传统汽车行业来说,机电一体化的性能是优化短板。撰写《硅谷钢铁侠》的科技记者阿什利·万斯曾参观了福特汽车位于帕洛阿尔托的一个小型研发实验室。他看到每辆福特汽车里面都装有十几个不同厂家制造的电脑系统,这复杂的构造是福特汽车经过多年更新迭代遗留下来的,短时间内想删繁就简,或者一一调试整合,需要停产整顿才能做到。而对福特这样生产压力巨大的老牌汽车公司来说,这无疑是不切实际的。

电庄科技的CEO先越记得自己第一次接触特斯拉,是2014年初参加它的一个培训会。那时初入中国的特斯拉市场表现并不好,已经被众多媒体质疑它在中国的接受度。特斯拉的中国总裁朱晓彤说,特斯拉进中国的前18个月不考虑销量,而是做市场教育,想方设法转变人们对电动车的看法和消费意识。先越参加的培训会就是其中之一。

先越的公司建立了中国第一个电动汽车充电分享平台,他告诉本刊记者,自己选择进入这个领域,和参加特斯拉的培训会有关。“我在互联网从业很长一段时间,也在汽车行业做过咨询。特斯拉的出现,让大家都觉得看到了从移动终端到互联网生活服务的应用终端的变化。我认为未来一定是电动汽车的世界,互联网+电动汽车是一个大的方向。”

在先越参加的培训会上,给他留下最深刻印象的是特斯拉方向盘旁边的17英寸大屏幕。“屏幕后面就是台计算机,背后有很多芯片,输出到很多环节操控车的行为。这个车尽可能把用电脑控制的东西都集中了起来。”当先越看到那块屏幕时,功能还很有限。李想在驾驶特斯拉半年后,曾写过一篇测评,在文章里抱怨这块17英寸的大屏幕形同虚设,“尽管屏幕的菜单设计和反应速度都媲美iPad Air。由于没有给中国消费者提供地图和导航的功能,虽然有3G互联,但是基本上新鲜过了就再也不用了”。

但智能性的表现,就在于它让一辆电动车即便离开了生产线,也具备不断更新和成长的能力。“这是机电一体化程度增高才能具备的功能。一台车上有成百上千个ECU,机电一体化程度不高的话,你只能更新其中一部分芯片,很多芯片必须回厂去刷。”一位特斯拉的工程师对本刊记者说。特斯拉的车身内包括几大总线:底盘总线、信息娱乐系统总线和动力总成总线。“通过一台电脑来控制几个总线。这个电脑控制除了平时驾驶和使用过程中的控制,还有就是用于升级。通过它发一个软件包,告诉每个芯片,应该升级到什么版本。这个升级的过程是个精密控制化过程。服务器通过你车的配置,知道该给你推什么样的软件包。这个过程就像刷手机,但比刷手机复杂得多。”

特斯拉独特的驾驶感受,包含着电动汽车在智能化上的先天优势

空中升级的智能化功能是从Model S开始的。第一批产出的Model S并没有自带的倒车感应系统和雷达自动巡航系统,但和互联网连接的屏幕让它在不断进化。车主可以利用安装在手机上的应用,远程控制车内空调或暖气,并能够在地图上查阅车辆的停放位置。这些变化可能就发生在一夜之间。2014年10月,增压式双引擎版Model S推出时,马斯克宣布一套全新的Model S操控系统诞生。通过雷达探测技术和GPS系统实现智能避障和自动导航功能。“在不久的将来,你的座驾便可以做到在一声令下随传随到。我还想做到让充电线自动插入汽车充电口,就像一条敏捷的蛇。”

智能性让电动汽车有了奇特的生命力,变成一种有趣的、可以和人产生交互感的物体。客户对车辆的使用记录都会传输回公司,通过电脑的不断深度学习,来改进车辆的功能。因此,与传统汽车不同的是,特斯拉的汽车系列没有年份制,它以软件更新的形式处于不断生长的状态。第一个破译人类DNA的科学家克雷格·文特尔这么评价实现了空中升级的特斯拉Model S:“改变了交通的一切,它是一台在轮子上运行的计算机。”

先越告诉本刊记者,特斯拉在智能性上的表现,让他对这个行业的理解产生了很多的遐想,汽车已经从一个简单的交通工具,迈向机械化和应用化的工具。刚在美国结束的CES也证明了他的判断,在这个全球最先进的电子消费品展上,主角已经是智能汽车。它们取代了往年展会上的热点平板电脑、智能手机,成为人类探索智能化工具的新载体。

共享汽车

大约在上世纪90年代初,美国交通部提出了“智能交通”的概念,其核心是解决人、车、路三者之间的和谐关系,有几个大的目的:环保,减少交通拥堵,还有安全。以这个标准来比照中国今天的城市交通痼疾,电动汽车是未来交通最合适的载体。除了能源排放为零,智能功能所包含的自动驾驶更是安全和交通拥堵的解决之道。

“交通拥堵这个事情本质上短期内是无法避免的,换句话说,我们怎么来拥抱交通拥堵?”李想对本刊记者说,“我们的一个看法就是自动驾驶。按照美国交通协会定的标准来讲,特斯拉目前实现的就是二到三级别的自动驾驶。还有新的马上要上市的奔驰E,都是二级别的自动驾驶。”电动车依靠车身配备的传感器,可以处理拥堵时的驾驶状况。“这些在中国大城市的需求会远远超出全球,因为这些功能挑战最大的问题是交通拥堵。过去拥堵的时候,我们是在跟其他的车,跟自己较劲两三个小时。可能往后看五年,堵车这件事情还是没办法避免,但有了自动驾驶,每天堵在路上的两三个小时我可以用起来,可以看看手机、看看书,不需要去跟旁边的车较劲了。至少在北京的环线、上海的高架,在拥堵时段使用自动驾驶已经完全没有问题了,而且只会越来越安全。过去浪费的焦虑的两到三个小时,变成了你可以学习阅读和思考的两到三个小时。”

对驾驶者来说,一辆具备自动驾驶功能的智能车可以改善拥堵时的个体感受。但对城市交通来说,如何调节城市用车的高峰和低谷,才是要面对的未来。滴滴打车的总裁程维曾经为高峰期的用车问题困扰:“我们发现如果只有职业司机,不管怎么调节,高峰期都是叫不到车的,这令我很困扰。直到有一次我拜访了北京大学的周其仁教授,我问他怎么能在高峰期保障用户打到车。他说这是一个典型的经济学问题,叫‘潮汐需求经济学。类似的问题还有春运和黄金周旅游,像潮汐一样,用户需求一波一波,高峰期供应都会瓶颈。”

解决“潮汐需求”的方法是“共享经济”。这意味着要引入大量的兼职司机,以填补高峰期5倍于平常的出行需求,又在平峰期退出运营,为城市街道留出空间。滴滴专车已经通过打车软件的业务开拓在逐步实现这一点。“今天滴滴的专车、快车有近80%是兼职司机。我们还有顺风车,顺风车在中国现在有700万辆注册,它就像三亚的家庭旅馆一样,在高峰期的时候,把那些并不是职业酒店的家庭旅馆,并不是职业司机的白领的资源分享出来,能够让大家一起拼车顺利的出行。”程维在最近的一次公开演讲中这么说。

这是中国城市交通必经的一个阶段。“他们说未来的智能汽车首先是一个互联网汽车,是一个无人驾驶汽车,是一个电动汽车,是一个按需定制的汽车。所以我相信这是一个互联网革命逐步替代工业革命的时代,这是一个不可逆的历史趋势。互联网汽车一定会打败所有的传统汽车。”程维将“滴滴”现在做的事情,称为“互联网出行的第一朵浪花,是整个汽车第二次革命的前奏”。最终的目标是通向无人驾驶,但在这之前,还有很重要的一步——共享汽车。

但要继续优化城市交通,需要为共享经济找到更合适它的车型。相对于传统汽车来说,在智能性上有非常突出表现的特斯拉,是一辆有代表性和突破性的电动车。但相对于公众出行来说,这个接近2.2吨且价格不菲的大家伙现在看来还并不是一辆适合共享的车。提供打车和租车服务的“易到用车”总裁周航在自己40岁生日时,给自己买了一辆特斯拉作为生日礼物。他谈到这个划时代的电动车产品给自己的震撼和事业的启发:“我真的想造车了,但不是学埃隆·马斯克。我是觉得汽车共享时代真的需要一种为共享而生的汽车。过去我最多就是想想,抑或是在大小场合说说。而现在,我想去做。易到已经和奇瑞合作,正在开发新车型。”

未来的智能出行器

2015年8月,滴滴在杭州的快车服务增加了一个“迷你型”的选择。同样8.5公里的距离,普通快车的价格为18元,迷你型只需要1元。这是滴滴为解决“潮汐”现象做出的尝试——在早晚交通高峰期,独自出行用户是个巨大的细分市场。滴滴和杭州当地一家生产小型电动车的厂家合作,计划到2015年底上线5000辆,并且进入上海和全国其他市场。

这种提供“迷你型”快车服务的电动车外形酷似Smart,双门两座,每跑100公里,仅需花费2.8~3.92元电费,低于当前同里程耗费的油钱。E20最高时速80公里/小时,续航里程为260公里,可使用220V家用电源接口进行充电。因为和滴滴的合作,这家电动车公司的估值已经达到10亿美元左右。

电力驱动,成本低廉,外形小巧,且具备搭载智能系统空间,是目前人们在理念上达成一致的适合共享的出行载体。“开云汽车”的创始人王超认为在未来城市中,“最终的交通解决方案肯定是极小的个人化的东西。就像沙漏一样,或者像人走路。在人很多的场所会走得很慢,但绝对不会堵死”。而“传统汽车公司大部分工作都是为了‘行走而做,但在未来的交通体系中,智能交通最重要的部分是在IT公司,车辆的生产厂家会慢慢变成类似生产计算机硬件的企业,只是一个载体”。而这个载体“首先尽量要达到一定出行速度和小到极致的面积,第二不需要技巧且安全,有保护出行安全的外壳。这是一种基本形态。在这个理念下,将来可能会出现很多种车型”。

王超以父亲名字命名的“开云汽车”就开发了一款相当于“两个人投影面积”的电动车,大约在8月份就将下线上市。这是一个在设计和外形上尽量做减法的电动汽车,前后两座,比例比Smart还窄,把无用的空间全部给去掉,只留下一个耐撞击的外壳能够保护安全。它使用电力驱动,保护人安全快速地出行,没有任何其他的设计取向。“以后车里可以搭载智能系统,但首先要求它能方便你最高效的移动,这是未来城市出行最基本最初级的要求。”王超说。

加入制造未来智能出行器的人还有很多。2015年夏天,“汽车之家”创始人李想宣称自己和老对手——易车公司创始人李斌,共同参与创办了蔚来汽车,随后又公布自己创办车和家。李斌主导蔚来汽车,打造提供高品质产品和服务的电动车品牌,以目前已有的产品来看,与特斯拉较为接近。而李想主导的车和家,则负责打造小而美的电动交通工具,市面上尚无可参考的企业。如果非要找一个接近的样本,“是类似丰田i-Road那样的产品。”李想对本刊记者说。i-Road是一款丰田在2013日内瓦车展上公布的三轮两座电动概念车。丰田宣称它将加入Ha:Mo汽车共享计划服务。Ha:mo是组合了汽车、电动助力自行车和公共交通工具的交通支援系统,于2012年10月在东京开始运行,丰田也将其视作未来城市交通系统的原型。

但在李想的设计中,这个小而美的电动车,不仅要是一辆驾驶感受丝毫不逊色于传统机械车的产品,而且未来还将具备电动车更擅长的智能性。李想给自己的产品设计了账号系统——这是所有车联网企业最后竞争的核心数据来源。账号帮客户连接所有的服务,同时企业获得车辆使用的所有的数据。这种智能性在车和家开发的插电式SUV上将发挥更大的作用,比如用作深度学习等。而城市交通的未来,就隐藏在这些庞大的数据中。

(感谢实习记者唐瑶的帮助)

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