是什么成就了 Tesla ? | 42Group

*本文来自 42HOW 社群成员李波,主机厂从业人员

本文试图去全面解析 Tesla 这些年最主要的一些成就,和成就 Tesla 背后的那些最基础最本质的行事原则与精神。全文 1 万 4 千字左右,可能得先收藏一下。

一直以来都很想要写这篇文章,不仅仅是因为崇拜 Musk 和 Tesla 这些年的所为,更是因为作为一名汽车人,一名产品人,想要以自己看到的和理解的来尽量阐述是什么成就了今天的 Tesla,是什么让 Tesla 一路引领了整个行业,也震动着整个行业。从而也让我们能够真正静下心来,看清事实,认清差距,同时也来反思我们到底想要什么?我们该做什么?怎么才能成就我们自己的「Tesla」?当然我们也必须看到 Tesla 已经是一家近 16 年的企业了,方才有了现在的样子,对于我们也必须任重而道远。

同时它也是《我们需要一辆怎样的电动汽车?》的姊妹篇。

是什么成就了 Tesla?我想最重要的可以从两方面来看: Tesla 做了什么? Tesla 和 Musk 坚持的那些原则、精神和工作文化,然后同时我们来讲一下我们要怎么做。

Tesla 做了什么?

去年小鹏总说了一个观点“造车是一件动车组效应的工程”,深以为然!造车真的是太 TM 难了,太难了!!造车这项「动车组效应工程」,主要包括:整车规划及造型设计、电子电气架构设计、三电研发、无人驾驶研发、车联网及服务研发、整车内外饰设计研发、底盘研发及调教、整车制造级供应链工艺管理、市场销售及售后服务,每一项都不能差,关键项上还要特别突出!其中电池系统的开发、无人驾驶开发、生产制造及供应链管理是造车领域的三大天坑!我们来看一下那个别人家的孩子 Tesla 是怎么做的:

全世界最领先的电池系统

全世界最高效的电驱系统

全球已量产的最高功率的充电桩

全世界已量产的最先进的电子电气通信架构

全球已量产的最先进的无人驾驶辅助系统

酷炫时尚的造型设计

整车超高的集成度设计。

全球单体电池产量最高的超级工厂。

……

如果你要说 Tesla 的工艺不行,那咱就真的没法对话了,又不是不能开!

全世界最领先的电池系统

全世界最领先的电池系统,我想这个在业内是无法否认的,说的具体点就是——全世界已大批量量产的电池一致性最优,成本最低,电池组管理水平最优的电池系统。

我们来看一个极端的例子,几乎是汽车所能面对的最严酷的情况。美国 Tesloop 一辆营运的 2015 款 Model S 90D,2015 年 7 月运行开始,目前里程 72.4 万公里,月均 2.7 万公里,日常以超充作为能量来源(免费),而且经常性的在快速放电后,然后立马在低电量下快速充到 90% 左右。我们来分析一下,快充作为主要能源,经常性的快速放电,在低电量下又快速冲到 90% 左右的高电量,这几乎不给电池喘息,而且都是会引起高温,电池不可逆化学反应加快的情况,这几乎对于锂电池的稳定性是有极大危害的,当然它也已经免费换了两次电池了(质保内)。


天地间最苦命的 Tesloop 的 Model S 运行情况

第一次里程 31 万公里,电量损耗 6%,检查出电池组内一致性问题,换电池。

第二块电池里程 20.9 万公里,电量损耗 22%,换电池。

第三块电池目前跑了 20 万公里,衰减曲线如图,较前两块电池衰减有放缓。

当然我们可以看到就算这种极致的使用场景每次里程也都是在 20 万公里以上,而且电池配方也在不断优化,大量用户的使用数据显示 30 万公里以上衰减通常在 10% 以内,所以对于一般用户而言也是绰绰有余了,这一点我们也可以在 Tesla 的二手车交易价格上看到。

电池系统优良性最重要的两个因素为:电池单体的一致性,电池管理系统的能力。

电池单体的一致性,主要表现为电池电化学性质一致性好,内阻的一致性好,内阻低。电池组为单体电池的串并联设计(单体电池通常为 3.7 V 左右,电池组通常为 350 V ~ 400 V),串联电池组内同电流,并联电池组间同电压,这样会出现如果某单体电池出现提前衰减,在充放电时此已衰减电池实际上会更加的出力来达到和整体平衡,也因此该电池的衰减速度会更加快,直到此单体电池达到极限,导致本组电池组的整体报废。也因此整车电池对于电池的一致性要求非常高。

同时对于电池组的管理需要做到精细化的组内监控和平衡,并通过液冷系统来及时的控制热量均衡,并在一定程度上控制电化学反应的速度,从而保证电池组内电芯间的一致性,从而也能更好的降低电池衰减速度,这也是 Tesla 在电池管理方面最为领先的地方。

当然这还包含电池组的预热,Model 3 就做了两件酷到没朋友的的事情,初次了解时都会大为惊讶,原来还有这种骚操作:电机堵转过载和电控过载来提前预热电池进行超高功率充电。

全世界最高效的电驱系统

对于电动车目前最为担心的问题:续航不足,电池衰减太厉害,充电不方便,电动车贵(今年下半年补贴退坡后会遇到,补贴退到一两万区间)。

影响续航的因素有很多,如:风阻、滚阻、重量、电池量、电驱效率、空调加热等,其中最需要技术提升的就是电驱效率,其他的都可以通过更好的设计,更大的电池,热泵空调等来克服,电驱效率却很考验整个团队的研发设计能力和供应商能力。

Model 3 性能参数

Model 3 不同速度下的续航(都是英里,*1.6,96 km/h 时,续航 496 km) Model 3 不同速度下的续航(都是英里,*1.6,96 km/h 时,续航 496 km)

Model 3 的电驱系统兼顾高性能和高效率。注意看上两图,Model 3 的百公里加速,最低 3.5 万美金的版本是 5.6s,双电机性能版是 3.4s,这个数据几乎是地表最强之一(包含所有性能跑车,其实也没几款能超这个数据的超跑,但它却只是一辆高性能的家庭四门轿跑)。还有续航,百公里左右时速时的能耗大概在 15 kWh /百公里,续航 490 km 左右,15 kWh /百公里,大部分用户春夏秋季,跑进 13 kWh /百公里以内也是很正常的,那么也就是说大部分用户的真实续航会超过五百公里。

电驱系统包括:电控(作用为高压直流变交流)+ 电机,目前 Model 3 的电控功率半导体采用 ST 意法半导体的 SiC 基 MOSFET,也是目前行业内第一个已量产使用的(嗯,最近大众战略投了意法的此部分),可以支持更高温度的工作环境和更高的转化效率,将 Model 3 的电控效率最高提到了 96% 以上,而行业目前通常使用的 Si 基 IGBT 整体效率会低很多,如下图。

 Si 基 IGBT 和 SiC 基 MOSFET 能耗对比(我觉得我不该坑大众读者)

电机方面,Model 3 的电机采用了改良优化的新一代永磁电机,可以更好的兼顾性能、效率和体积,新款的 Model S & X,卡车 Semi 也将全面替换为此款电机。更多Tesla电机信息可以看康总的这篇:《那个特斯拉电机背后的男人 Konstantinos Laskaris》

全球已量产的最高功率充电桩之一

充电的方便程度直接影响了用户购买电动车欲望,其中充电的速度尤为重要,要么就是一辆永远也不敢开出城的车,只能作为家里的第二辆车——日常代步和买菜使用,但是这个定位到底对吗?如果不是因为牌照真心愿意接受纯电动汽车的用户量到底有多少呢?

我们来看一下 Tesla Supercharger V3 充电情况。

微博用户:PrivaterBOK 在美国超充的实测数据 微博用户:PrivaterBOK 在美国超充的实测数据

「从 20% 一直到 50% 保持在 120kW 左右,用时 14 分钟;从 20% - 80% 一共用时 23 分钟」可以看到在 10% ~ 16% 之间功率爬升到了最高 250 kW,基本上只需要 1.2 分钟左右就可以充 4.83 kWh 电量,按照 V3 的实际充电速度,基本上可以做到在 20 分钟内在服务区上个厕所和休息的时间就能获取到下一个 2 小时所需要的续航电量,就算远行也不会再有里程焦虑,这也是我们一直追求的理想方向。

Tesla 超级充电桩在美国的分布情况,基本上保证 200 公里内有充电站

国内超充桩布局 国内超充桩布局

同时还有充电桩的大力布局,此处引用了 Tesla 的美国覆盖数据,并不是为了说外国的月亮更圆,只是因为美国的分布看起来更加理想,是我们追寻的方向,基本上在任何地点方圆 200 公里左右就能找到合适的充电桩,可以做到保证在美全境随便跑而不至于担心无法充上电的情况发生。

当然这些大部分还都是 V2 120 kW 超充桩,Tesla 后期会逐渐升级到 V3 250 kW 超充桩,同时在发布 V3 的那天,Tesla 对 V2 的超充桩进行了 OTA 升级,将功率最高值直接提升到了 150 kW,令人目瞪口呆的操作,还有上面讲到的通过电驱系统对电池进行提前预热来支持超充(更适宜的温度来支持更快速的电化学反应),讲真 3 月 15 日那天的发布会把我打击到了!(最近这次是 5 月 19 号,国内开始内测 NOA)

全世界已量产的最先进的电子电气通信架构

推动本次汽车行业进入新世代最重要的两个原因:一个是大家所熟悉的汽车的电动化;另一个就是汽车通信架构的变革。当然这个一般没人说,因为太专业角度了。

汽车通信网络架构(EEA)的变革对于汽车如此重要,是因为通过对汽车各功能模块进行电子信息化的升级改造,通过大带宽通信网络的连接,同过通过对各功能模块间更加集中式的控制管理,我们将传统以机械式连接操控和低速 CAN 线连接为主的汽车彻底电子信息化了。同时由于电子信息化,我们将汽车的各硬件功能模块高度抽象化、软件化了,使汽车的设计研发更多的变成了对软件的功能开发,这样我们就可以在后期对汽车进行不间断的升级更新,为汽车的未来创造了无限的可能。汽车变成了一个大的电子信息产品,而不再仅仅是传统上的工业产品,汽车行业也从传统工业变为了科技行业。

我们来看一下 Tesla 做了什么?如下是 Model 3 的电气通信架构图。

图片来自微博「冷酷的冬瓜」 图片来自微博「冷酷的冬瓜」

我们可以看到 Model 3 相当于 1 个主功能主中心和 2 个副功能中心组成「中心域 + 左车身控制器 + 右车身控制器」,外围看起来都是一些 sensor、天线和直接的功能执行模块。同时车身上的各功能模块又被划分给了左右车身控制器进行管理,然后通过总线接入到了中心控制域,中心控制域也同时负责信息娱乐域和辅助驾驶域的运算和管理。

我们可以看到一种趋势,车身各独立功能模块的运算能力都被集中化了,各功能模块的运算能力甚至消失(除非那种实时性要求特别高的仍保留本地能力,如 ESP),各功能模块主要保留执行能力,通过驱动指令接口和中心域模块连接,由中心控制域来进行统一的管理控制(有没有点像我们智能手机的模块化组成?)。当然这种三中心的方案是我没有想到的,还要花好长时间来做深入了解。

可以说 Tesla 的这种电气通信架构是目前市面上你能见到的已量产的最先进方案,甚至是一些国际上最主流的供应商大厂也要到 2025,甚至更远才能达到这样的阶段,同时对于传统厂商又是何其的难啊,不是因为技术难度,要做也肯定能做到,而是因为观念惯性和历史的掣肘。

想要了解进一步的深度信息,可参见微博:冷酷而邪恶的冬西瓜(他起这名我猜是因为酷)的博文:特斯拉电子电气架构的演变

全球已量产的最先进的自动辅助驾驶系统——Autopilot

Autopilot 的相关信息报道太多了,我们就不再做过多累述,但是可以肯定是 Tesla 的自动辅助驾驶能力的确是行业目前已量产的体验效果最优的,包括通常的自适应车道保持和自动紧急制动,大弯道的车道自保持能力,高速自动变道和并线,危险交通情况预防(包括其他第三方间的),自动驾驶启停的平稳性等,还有 Elon 说的 2020 年上线的自动过十字路口,自主停车(和自动停车的区别是,一个是需要人在现场看着停车,一个是到停车场附近就可以下车走开,车自己找停车位停车)及召唤自来等功能,可以说和绝大部分厂商都拉开了几年的差距,随着远领先于业内的 AP3.0 运算算力的加入和真实的大量实车数据的实际验证优化(当然无人驾驶能力的优秀和算力没有绝对的关系,是算法和算力的综合,相对较小的算力,算法优化的好,照样贼溜),Tesla 与众多厂商的差距会越拉越大。

本次我们来探讨两个话题。

Tesla 的 8 目 + 1 毫米波点云雷达布局方案分析。

激光雷达是无人驾驶的必要条件吗?

无人驾驶主要包括:感知识别和预测,感知融合及决策规划,执行控制。

感知识别和预测。包含对于周围环境的感知,通常使用视觉摄像头、毫米波雷达、激光雷达,同时结合定位信息等对周围环境进行识别,并对于环境内的相关物体目标进行接下来的动态行为预测。

感知融合及决策规划。包含对感知识别后的环境信息,多传感器获取的目标信息,交通信号信息,定位信息,高清地图,目的地等进行综合的叠加并进行决策规划。实际上可以说决策规划是目前各无人驾驶参与方最大的壁垒,决策规划需要兼顾太多的场景和多传感器数据,同时要保证汽车和驾驶行为人,行人和周围环境的安全,对自动驾驶厂商的挑战非常大。

执行控制。主要为将决策规划后的操纵信息在底盘域进行执行,十分考验底盘域与驾驶策略的调教配合能力,以及底盘域各功能模块线控能力的稳定性。

我们回到 Tesla 的感知方案。

前向视觉:(1 近距广角 60 m + 1 中距 150 m + 1 长距 250 m)+(2 前侧视 80 m)

前向毫米波:1 毫米波点云雷达 160 m

后向视觉:1 近距广角 50 m + 2 中距后侧视 100 m

周围环绕:12 超声波雷达 8 m

Tesla 主要以视觉方案为主,从上面可以看到视觉范围是完全把车辆包围住的,就算两前侧方也有 80 m 范围的视觉覆盖,在算法方面目前可知的信息:视频帧进行动态图像处理做环境目标识别,同时也能通过视觉做深度信息获取,和进行多目标运动预测;前毫米波点云雷达做多目标的精确深度和运动信息。以上理论上基本保证了 Tesla 可以做到对于周围环境及目标(车、人、物)和交通信号信息等的实时探测感知,当然这是理论上,到底靠不靠谱我们接下来说。

再说各感知模块的利弊。

视觉

优势:高分辨率,高解析,可还原颜色,是目前感知能力的主力;

劣势:对光照度情况敏感(暗光,夜晚,强逆光),大雾,雨雪天气都会影响到视觉感知,同时视觉很难做深度信息,特别是对于单个摄像头画面是没有深度的,多目做出来误差也较大。

毫米波

是一种电磁波,天然对金属敏感,对静止物体,非金属物体不敏感,同时由于波长在毫米级左右,天然可以穿透云雪雨雾等天气情况,可以作为视觉很好的辅助。

我们说「but」,但是它监测的是一个动态的目标,而且目前的大部分的毫米波几乎无画面分辨率可言,而且对于非金属物体的反射较弱,所以它不知道那个物体是什么,有多大,也有可能漏掉。Tesla 之前连着撞停在路边消防车就是这个原因(看起来和大路牌有什么差别?)。

所以现在发展出了毫米波点云方案,看 Musk 的 Twitter 信息我们有理由相信目前 Tesla 的新代使用的是点云方案,毫米波点云方案可以更好的还原环境情况,甚至可以用还原现场的图像做识别,但是由于毫米电磁波的相互干涉作用并不能做到高清,理想情况下也只能形成几万点云数据,所以做视觉的辅助是较优的方案。

通过以上我们可以看出视觉和毫米波雷达都各有它们的利弊,可以说做到了绝大部分环境的覆盖,但是无人驾驶从来就不是说对绝大部分场景进行了覆盖就可以完成的,而是对那些 edge case 的考虑和覆盖,但现实情况实在太复杂了。

我们来看一下激光雷达。

激光雷达。Musk和团队是无比嫌弃的,因为非常贵且不稳定。激光雷达以其高精度,高还原度,同时由于其自发光,即使夜晚时对外界感知也不会失效,光线变化对其影响不是很大,因此受到了除 Tesla 外绝大多数自动驾驶厂商的欢迎。

但由于其还是光线,对于雪雨云雾等天气无法穿透,再者也无法还原颜色信息,无法做到对交通信号灯的识别;同时成像效果方面完全受激光雷达线束的多少决定,目前 Velodyne 16 线激光雷达的价格在 3999 $,Waymo 16 年装配的 Velodyne 64 线在 75,000 $,就算目前虽有降低,但仍然居高不下,也因此在整车装配成本方面对于使用一般 1 + 4 方案(1 前主 + 2 侧前 + 2 侧后)和 Waymo 1 + 1 + 4 方案(1 长距 + 1 中距 + 4 短距)的厂商而言,配置激光雷达后其安装成本会变得难以承受。再者由于其机械旋转结构在汽车长期的颠簸和严酷环境下,老化耐久性方面会有一定的隐患。

那么激光雷达是必要的吗?

就此方面多次请教过业内各厂商的多位专家,大家认为 Musk 说的有可能是对的,毕竟人类对周围环境的感知也是通过视觉来进行,如果我们人类可以,那么随着机器视觉的发展有可能未来完全是可以通过视觉来完成无人驾驶能力的,当然谁也不敢完全确定。毕竟今年 3 月 1 日又再次出现了 Autopilot 误识别导致车辆横穿货车集装箱致死事故,而且是相同的场景事故出现了第二次。

或许在固态激光雷达量产,同时成本也能有效降低到几百美金后,Tesla 也或许会改变这种看法,但是谁又能说的好呢,谁知道等固态激光雷达量产时,Tesla 算法的持续升级是不是就有可能已经超越了激光雷达所带来的效果,那时是不是就可以完全不用再考虑激光雷达了,Elon 那么笃定,我们很有理由来相信!

酷炫的设计

「美有千种,丑更万般」虽然大家对美的感觉和定义不尽相同,但在这个世界真正能够被我们称为美,称为性感,并令我们感到惊艳毕竟是少数,而同时又能真正经得起时间的考验,能够被称为经典的更是少之又少,但我相信 Tesla 乘用车 SΞXY 系列,跑车 Roadster,卡车 Semi 就是属于经典那一拨的,你看名字都起的那么浪(漫)。

关于 Tesla 的造型设计其实我自不用多讲(其实我也讲不清楚),但我相信第一眼看到就会惊艳,能够让人一路行注目礼,甚至跑过去环绕几圈仔细观摩的车自然不会差,当然 Tesla 的高科技成分也是吸引人去关注它的一个很重要原因。

Model S 从 12 年发布到现在造型方面没有做过大的修改,但是就算到了今日造,型设计方面依然可以说是一款足够前卫和个性的车型。

Model X 虽然是一款中大型三排 SUV,但是你却很难用 SUV 来定义它,因为第一眼看到她时,根本就不是固有的那种 SUV 的方盒造型,更像宝马 GT 的那种顶部加高(和 X 系比,Model X 从头到尾的线条连续性更强),从机舱开始,到顶部,再到尾部一路流线型下来,有效降低了整车的风阻,再加上鹰翼门的设计,在 SUV 的造型设计上可谓一骑绝尘。

Model 3 一辆家用型四门轿跑,也是 Tesla 第一辆真正意义上面对普通大众市场的车型,当然它还是一辆豪华车,在造型设计上也足够的前卫,是目前市面上各方面最为均衡的一款智能电动汽车。

嗯,对了 Tesla 的首席设计师是——Musk,虽然我也觉得不是他,但是领导的品味和坚持是何等的重要啊。

我不擅长的,大家还是自己去看相关文章更好:

特斯拉背后的男人:首席设计师 Franz von Holzhausen

Model 3 背后的设计者

整车超高的集成设计

Model 3 开创了 Tesla 整车集成性的新高,其实也是整个汽车行业整车集成性的新高,Model 3 开始给行业定下了一次新的世代标准。

超高集成性的电动架构

超高集成性的中央控制域

电气架构改革后的整车线材控制

超高集成性的电动架构

主要包含两部分:超高集成性的电池 Pack 包及电池 Pack 和车身之间新的强度均衡设计。

Model 3 电池 Pack 集成的高压充配电部分 Model 3 电池 Pack 集成的高压充配电部分

Model 3 电池 Pack 中直接集成了高压充配电部分:OBC(车载充电器),DC-DC(高压直流转低压直流),PDU(电源分配管理单元) ,这是能够看到的第一家做如此设计的厂商,基本上已经把电气部分的集成度做到了极致。这也是一种未来的设计趋势,我们可以看到的是比亚迪的新电动平台也有类似的设计规划,但是它的集成性还没达到这种强度。

好吧,暗暗的推一篇自己的文章:2019 上海车展回观-造型 & 内饰 & 三电& AD & 电气架构

Model 3 电池 Pack 和车身强度件结合结构(灰黄色为 Pack) Model 3 电池 Pack 和车身强度件结合结构(灰黄色为 Pack)

Model 3 将 Pack 中的结构强度加强件和车身强度件做了整合,在降低了整体 Pack 重量的同时,也有效保证了电池的安全,同时也降低了整车的重量。当然这在国内可能是不合规的,国内电池 Pack 要单独过碰撞,跌落等试验,如果这种结构无法通过,但你不能说它不合理,因为都是它自己一家进行高度集成做到的,就是有这个自信。

超高集成性的中央控制域 & 电气架构改革后的整车线材控制。

Model 3 的中央控制域可谓又开了一个先河,如下图。

Model 3 中央控制域模块 Model 3 中央控制域模块

Model 3 中央控制域模块集成了车载多媒体计算中心(右上),辅助驾驶控制中心(左下),移动通讯中心(右下),然后进行堆叠布置到一个盒子里(右上)。

可以理解的概念是这一个盒子替代了我们传统的:多媒体控制中心,辅助驾驶中心,T-box,360 及自动泊车控制中心,行车记录仪控制中心等,同时还有大量车身各模块被抽离的控制功能运算中心。这是一种多么天才的设计啊,除了实现了整车运算的中心化,进行整体的协同控制,管理和升级;同时在以往我们需要大量的线材来进行相互间的信息传输和供电连接,现在它们都在一个盒子里,相互间的通信变快,连接稳定性加强,整体体积实现了极大的缩小;同时极为重要的是通信和低压供电线路的使用也极大的缩小。

再加上整车通信架构变革的助力,各功能模块的运算能力大量抽离上移,基本只剩下执行和感知能力,然后通过总线结构和中心控制域、左右车身控制域连接,车身各功能模块间的直接连接和跨区域连接减少,基本上只剩下到通讯总线的连接线和相应供电线路,整车的连接线路会变得缩减到极致。所以 Musk 说他要将把传统整车三四公里甚至更长的线路控制到 100 米,其实我是愿意相信的,2018 年 Model 3 的生产地狱,最重要的一个原因就是线材连接的软性性质机器人无法操作,导致更高自动化的生产无法继续。

题外话:如果实现的话,之后整车总装的生产就可以极大的自动化,而且本来另外整车四大工艺中的冲压,焊接,涂装都是高度自动化的,这样之后的一个后果时,未来整车工厂里可能就真的没有安装工人了。

这一切的综合使得 Model 3 作为一款纯电动车在同级车型中车身重量非常有竞争力,同时拥有更强的整车控制及升级能力和更高的自动化生产能力(功能模块少,线材短)。

全球电池产量最高的超级工厂 Gigafactory

说到 Tesla 就不得不提它的 Giga 工厂,其实就此工厂本身也是 Tesla 的一项伟大作品。

Tesla 位于内达华州斯帕克斯郊外的 Giga 1 工厂,完全建成后将成为全球最大单体建筑。 Tesla 位于内达华州斯帕克斯郊外的 Giga 1 工厂,完全建成后将成为全球最大单体建筑。

Tesla 在全球布局目前有四座工厂,其中硅谷的弗里蒙特工厂主要为整车的生产,内达华州斯帕克斯郊外的 Giga 1 就是我们所说的全球最大单体电池厂主要为电池和电驱系统的生产,纽约 Buffalo 的 Giga 2 主要为 SolarCity 太阳能及储电业务和新的超充业务,还有就上海临港正在建设的 Giga 3,更像弗里蒙特工厂和 Giga 1的结合体,负责 Model 3、Model Y 在中国的国产化及电池相关业务。

Giga 1 工厂电池规划产能为 50 GWh,2018 年底实现年化产能 24 GWh,作为对比的是我国 2018 全年动力电池的装机总量为 56.89 GWh。Tesla 为何要建立如此大规模的电池工厂?最重要的一个原因就是大规模批量生产可以极大的节省成本。「Gigafactory 通过规模经济、创新制造、减少浪费和在简单优化在同一场地的大部分生产流程,将大幅降低 Tesla 的电池组的生产成本。」Tesla 通过超大规模批量生产,不仅保证了电池成本的绝对优势的同时,也更好的保证了单体电池的一致性,当然这和 Tesla - 松下联盟在三元 NCA 电池上的绝对技术领先优势也是息息相关的。

UBS 2018 年 11 月数据,Tesla 电池在 110 $ 左右

我们来看一组数据,目前市面上较主流的几款国产电动车和 Model 3 就电池成本占比的对比。

明显可以看到,Model 3 电池成本占比在 21.6% 左右,国产车电池成本占比接近 40%,(整体数据以:Model 3 电池 Pack 价格以 135 $/kWh 记,汇率*7,Tesla AP 以 2500 $ 记,国产电池 Pack 以 1250 ¥/kWh 记,如果你是行业相关人员,你就会知道对于国产电池数据,其实我是写的有比较含蓄的,虽然电池价格是一门玄学),当然你会觉得有点不公平,因为我在拿 A 级车和 B 级车比成本组成,但我想说的是,电池成本对电动车厂都是绕不开的,不管你什么级别,成本占比达到了百分之三四十,今明两年补贴的完全退坡,对于整车厂将会是何等的压力。

更多Tesla Giga 工厂信息,可以参考康总的《从 Giga 1 到 Giga 3,特斯拉超级工厂的高速迭代》

Musk 和 Tesla 所遵循的那些原则

我们说了这么多 Tesla 的成就,那些远超同业的功能设计,我们也都在研究 Tesla,那么成就 Musk 和 Tesla 那些我们发现他们所遵循的原则是什么呢?我的理解如下:

第一性原则,从产品需求的本质出发,敢于打破常规,精英小团队作战,同时做到绝对的设计,决绝!

一切最核心最决定未来的方向的部分都要做到绝对的掌控。

第一性原则,从产品需求的本质出发,敢于打破常规。

「遵循第一性原理,从产品需求的本质出发」这是马斯克说的,也是这两年在产品设计中最为流行的一句话,但是又有多少人,多少公司真的做到了呢?我们总会说现在技术不成熟,市场不成熟,公司资源不足……其实这个世界又什么时候是条件完全成熟的呢!所以绝大时候,我们看到的产品都是妥协后的产物。当然我不是说不能妥协,但是太多时候我们的妥协,却往往放弃了我们最应该去做的事情。

我们来看一下 Musk 做了什么。因为相信电动汽车的可行性,所以投资了 Tesla,然后一不小心投资投成为了最大股东,然后成为了董事长接管了 Tesla 的公司运营。

因为相信电动汽车未来可以普及化,但最大的制约就是电池的可靠性和成本,所以拉了全球电池技术最为领先的其中一家——松下,一起来制造全球最大的电池制造工厂,直至产量占到接近全球的一半左右,同时不断的改良电化学性质和生成工艺,将 Tesla 的电池成本做到全球最低,工艺稳定性平衡各方面全球最优,电池 Pack 管理水平方面全球最优,整体和行业拉开近两年差距。嗯,最近又收了 Maxwell,干电极技术和超级电容技术贼溜,又要再次拉开距离了(无敌,孤独)。

因为相信充电基础设施是电动车得以大量普及,用户敢以像购买燃油车一样购买电动车,四处溜达而不至于里程焦虑,因此在全球布局了 Tesla Supercharger 充电网络,而且新的升级直接把功率拉到了 250 kW(意思是上个厕所休息的时间就可以充完适当的电量,和加油时间差距已经很小了)。

因为相信无人驾驶的未来,所以大力投资 Autopilot 硬软件开发,联合开发了 Autopilot 2.0,自己开发了全球「量产」算力最高的 Autopilot 3.0,8 目 + 1 毫米波方案(全球最接近可落地的方案)。对了 Tesla Autopilot 最新的首席工程师是—— Musk(我信了你的邪!!!)!

还有全球最优秀的电气通信架构,全球能效最优的电驱系统……

其实我上面说了这么多,同一体系的相关产品供应商也都可以提供,但是如果特斯拉也采用这些供应商的产品,它顶多也就成为下一个类似 BBA 的汽车品牌,而不是现在这个让全球汽车厂商为之殚精竭虑的存在。

敢于打破常规,从需求本质出发,什么是构成我们未来理想的基础条件?行业有没有?性能能不能达到我们想要的突破?如果不能我们可不可以自己做?如果符合第一性物理原理,做就好了!Musk 的另外一家公司 SpaceX 也基本遵循这些相似的原则方法。

你看我又要说 but 了,但是往往我们因为观念惯性和历史的掣肘寸步难行,我说的不仅仅是我们的国产厂商,还有欧美日韩系,要不 2000 年后,互联网时代带来现代社会突飞猛进的变化,但是我们的汽车产品仍然是岿然不动,真正的变化了什么吗?哦,也有,好像造型和内外饰变漂亮了。然后也只是在 Tesla 和新造车势力的双重压力下开始缓慢改变。

精英化小团队作战

小团队作战,团队精英化,这也是 Tesla 团队中最重要的特点之一。

相比于传统车厂动辄上万,甚至几万的研发团队,在主流车厂中特斯拉的工程师团队可能是最小的,2014 年初时在总人员达到 9000 人左右时,工程人员在 1000 人以下,此时上市了 Model S,Model X 也正在在研发中,还有一些超级充电站和电池相关项目。就算到了今天 Tesla 的研发团队在人员总数中也是绝对的少数。

为什么是精英化小团队?严格来说还要加一个扁平化管理。因为扁平化的小团队协作更易于团队内部和团队间的快速沟通协作,减少沟通成本(这个可能从互联网公司转到汽车行业的人员最有发言权),同时小团队也更易于团队内部人员对于公司和行业整体最新动向的及时掌握,也能够更适应整体的发展趋势,而不只是困在自己的狭窄领域中。当然这一切是建立在团队人员在自己的领域足够专业的前提下,如果不是,当我没说,老老实实补基础去。

我们来看一下 Tesla,Tesla 的产品运行方案真的是把互联网行业中「小步快跑,快速迭代」的运行方式运用到了极致,基本上每月都有两到三次更新,有时甚至更多,同时实时的汇集用户的反馈做及时调整。很难想象如果不是这种扁平化的多业务部门的小团队化协作,Tesla 如何来支撑这种这么快速的迭代反应。我想起了一句话,Elon 之前一次说“最重要的是创新的速度”,大概也只有他和 Tesla(还有 SpaceX)有这种霸气,拖着整个行业一路狂奔,当你感觉近了的时候猛然才发现他又拉了我们几条街。

我们再来说精英化,当然不是为了精英化而精英化,因为你要做的事情是要对未来三到五年,甚至更久产品的支持(就算多年之后我们的用户仍然会因为的产品成为这条 gai 最靓的仔),这就需要在产品基础构建上具有相当的预见性,基础功能域能够持续升级,架构基础能够持续支持,相应的工作人员方面要求的就不仅仅是专业技能上的绝对优秀,更是对于未来,对于行业整体的预见性,能提前进行预设和布置。在功能体验上也要保持持续的领先性,能够根据用户的需求,技术的发展,实时环境场景等做快速及时的调整升级。这些都需要具有超强洞见力,甚至由于这些的提前布局,和大量的真实车辆及用户数据优势,能够和竞争对手持续的拉开差距,造成未来长久的马太效应。

对于特斯拉的精英化方面,不得不感叹 Tesla 将团队人员的专业水平推到了行业极致,Tesla 网罗了或者说吸引了全世界最优秀的一批专业人才,CTO JB Straubel 带领的三电团队,和他一手打造业界最领先的 BMS 系统;Jim Keller,整个电子信息产业界的 Chip God,一手带领打造了业界已量产算力最领先的 AP 3.0;Andrej Karpathy,深度学习视觉识别领域的超级大神;还有 Pete Bannon,Tesla 新一代 AP 芯片负责人,还有我们上面说到的电机工程师 Konstantinos Laskaris,整车首席设计师 Franz von Holzhausen 等等。

当然我并不是说精英化就是一切,其实我更相信个人对于相关领域的绝对兴趣和热情,能够持续的投入去深挖,与行业和我们大千的世界不断的互动和碰撞,还有我下面要说的“决绝”,最后你会发现其实自己就是那个精英(完美)。

同时做到绝对的设计。

对于汽车产品——颜值即正义,我们为什么推崇宝马 Mini,帕拉梅拉,911,除了他们有一个坚实的品牌之外,我想最重要的要属它们绝对时尚,前卫和个性的造型设计,走在街上辨识度和回头率绝对高,自己偶尔看时也能自我欣赏一下「嗯,真酷,真性感啊」。而 Model 系列「动感时尚并极具前瞻性的设计」就是钢铁直男们对于这个世界的柔情,设计先行,绝不妥协。

决绝!

对,是「决绝」,我没有说是坚持和绝不妥协,虽然这也是必须的。

造车真的太 TM 难了,连钢铁直男 Musk 17 年底采访时都说「所谓创业,就是嚼着玻璃凝视深渊」,「造汽车可比造火箭难多了(这句没有找到原话,但是是这个意思)」;李想说好几年没怎么买过新衣服,造车实在太花钱。我想对于进入这个行业的人来说应该是更能感同身受的,特别是对于造车新势力们。

造车主要包含:规划设计,设计研发,工业生产及工艺管理,供应链关系及管理,市场与销售,融资等等,其中任何一环扛不住可能就直接死翘翘了,很难想想如果没有这种决绝的心态一家新车厂要如何走下去。

相对于手机行业 BOM 清单里一两百项的物料组成,电动汽车中有一万多项(这还是汽车电动化后从燃油车的 3 万多个降下来的),而且绝大部分还是专车专用,也就是说假如整个过程中如果一处物料出现了问题,就会导致生产的巨大危机。而且还得是供应商愿意配合的情况下,但没钱没实力的厂商供应商们又如何愿意合作呢。而且还有生产工艺和质量的管理,特别是对于新车厂,如果出现质量问题再进行召回那简直是灾难性的。所以我前面才说“生产制造及供应链管理”是造车领域的三大天坑之一。

对于需求和产品也同样如此。如何才能打造一辆令用户和消费者激动的产品(可能超纲了,就当是对 Tesla 说的吧)?如何能够打造一辆能够让用户和消费者满意的产品,能够满足用户的日常需求,也能够给用户带来舒适感和驾乘乐趣,偶尔的也能够让用户激动一下,车辆能够持续成长,而不是买回来后就一成不变,体验也持续贬值,同时又能够有坚实的质量和满意的服务,让用户能够相信你的理念和用心,愿意主动去传播,我想我们要的就是这样一辆汽车吧!当然这个过程中,必然会遇到很多的困难,特别是在产品定位,时间,成本,技术可靠性等的整体平衡上,如何取舍,如何就算团队有无数人告诉你这不可能,就算要付出巨大的成本,却仍只能闭眼坚持。常常会听到国产厂商朋友说“不是那么简单,背后有很多你所看不到的博弈”虽然我很愿意去理解,但是却真的无法认同。Tesla 和 Model 3 就在那里,虽是 32.8(加AP 35.58 起),但它背后看起来仍然还有 1 万美金的降价区间,而且它是一辆 Tesla,还有它的国产加长版,还有下一款真正的杀手级产品 Model Y。

Tesla 在产品创新上已经给我们展示了一条很好的路线,只是我们有时候装作看不见罢了!再说其实 Tesla 也不容易,对于产品和信念的坚持,Musk 甚至不得三个月用睡袋睡在工厂的会议室地板上,他个人和公司也数次接近于破产。

还有管理,同样如此,越是处于科技行业快速变革的公司越是如此,媒体统计最近一年多特斯拉有五十多名高管离职,包括可能我们上面说的那些最重要的人,你必须带领团队朝着那个目标前进,其中必然会有一些牺牲,但必须持续前行,不管是对人,对产品,对市场,公司能够持续成长活下去才是对社会、对辛苦跟随的员工最大的价值,最近很火的关于湖畔大学里说的 「领导的杀性」也大概是这个意思吧。媒体对 Musk 母亲有过一次采访,在 17 年大家都在热切期盼 Model 3 交付的时候,她自己都必须按照自己的号码排队等待。

还有融资,造车是一件超级烧钱的事情,而且必须是超大型的资本支持,对此我们必须看到要它已经是一家年近 16 岁的公司了,才有了今天的成就,而且过程中也已融了 216 亿美金,其中只有三个财季有微弱盈利,其他全部亏损。这些都要求车企和它们的领导者必须要有超强的坚韧毅力和信念。

一切最核心最决定未来方向的部分都要做到绝对的掌控

Tesla 的确是这样干的,一切最核心最决定未来方向的部分都要做到绝对的掌控。我们来看看 Tesla 做了什么:整车四大工艺生产自不用说,电池及 Pack,电机,超级充电网络,SolarCity 系太阳能和 Powerwall 储能体系,全套无人驾驶系统(感知识别规划算法、算力、集成),整套车载信息服务及娱乐系统,自建直营体系,目前还制造座椅,还在自研毫米波雷达……其实看起来除了底盘、内饰、周边件线材它没有做外,其他好像都控制在自己手里,虽然不知是否正确!

我想这主要与 Musk 的性格和行业的整体状况有关。看到的示例,Musk 之前对待一些团队人员,如果遇到让他不满意的,会直接 fire 掉,然后自己直接来替代他的工作,对于一切,要求有超强的掌控。当然这也与行业的状态有直接的关系,在特斯拉之前行业的确有太多年没有大的变化了,而且整个供应链体系也无法满足特斯拉对于功能和未来的持续期望,这其中最为突出的就是无人驾驶和电池供应体系,所以 Tesla 自建了无人驾驶相关团队和体系,而且在已量产的相关功能和持续迭代能力上也做到了行业最强;电池技术和供应体系也同样如此,做到全球统一单体产量最大且最具竞争优势。一切最核心最决定未来方向的部分都要做到绝对的掌控,并在这些方向上持续的发力,做到行业最优的同时还有和整个行业拉开差距。

但是对不对和怎么做就是我们要考虑的了,必须承认事实,我们和 Tesla 之间的差距,在我们的相应优势上做加强,比如本土化的理解与反应上;在关乎未来的核心竞争力上,无论再难也必须做持续投入。

推荐一本已经很知名,但真的值得通宵读完的书:《硅谷钢铁侠》

我们要怎么办?

上面说了很多,鉴于个人接触到的和理解的深度有限,不再多言。放几张觉得需要特别关注方面的 PPT:电池统一联盟,充电网络统一联盟,高清地图数据统一联盟。

打造统一的电池联盟(应该有两到三个,竞争发展),统一技术,规格,标准和采购,做到对电池技术和成本更有利的管控,同时在向硅碳负极过渡的同时,加强在固态电池技术方面的投入,我想这并不只是电池厂商的事情,汽车厂商也应该更加主动。

打造充分覆盖高速 & 城市主干道的超高功率快充网络,让用户随时随地敢跑,有效缓解里程焦虑,这个是必须是企业先行先试,没有此基础网络的支持,电动车就无法彻底发展起来。

未来无人驾驶的必要条件,特别是在 5G 网络起来之后发展会更加迅猛,但这不是一家企业能够完成的,需要整个行业的参与。


0 +1
收藏
纠错/举报
相关推荐
1.3万关注 | 437作品
+ 关注
最懂智能电动汽车的汽车新媒体。
Ta的内容
有网友给 Elon 提建议,希望引荐计划的奖品中加入 FSD,希望推荐 10 位车主下单后赠送 FSD,Elon 表示「会考虑」。 目前引荐计划,引荐成功后可以获得 1500 km 免费超充和一次抽奖机会,有机会抽到体验 Model Y 9 个月或体验 Roadster 2 3 个月。 FSD 真好使,不光可以当季度末的促销工具,还可以当引荐奖品。 等等,Elon 不是说删除推特账号了么,怎么又开始在推特上宣布这么多消息???
自燃阴霾下,特斯拉的「新挑战」
Elon 在推特上表示,下月起黑色车漆将从免费选项变为收费选项,价格于冷光银一致(中国 9300 元/美国 1000 美元)。 特斯拉将会推出一种普通版的白色车漆作为标配,目前白色车漆为多涂层车漆(选装价格 13900 元/1500 美元)。
在CES用智能家居挑战合众PIVOT智能座舱,车家互联
广汽新能源 Aion LX 上工信部目录了,两个版本,电机最大输出功率分别为 135 kW 和 150 kW。 此前广州车展发布会上官方表示,Aion LX NEDC 600 km,百公里加速 3.9 秒,计划今年 9 月投产! 比较期待百公里加速 3.9 秒版本的售价和 NEDC 续航。
真·Tesla Pickup truck! ​​​ 这台皮卡是由瑞典女孩 Simone Giertz 和她的朋友们共同打造,原型车是一台标准续航版 Model 3。这个女孩在油管上有 160 万粉丝,经常发明一些人工智(zhi)能(zhang)的小玩意(类似@手工耿 ),这台皮卡可能是她制作的最有价值的东西了吧。
2
评论
收藏
意见反馈 返回顶部