電動汽車旋風刮入中國

王韶輝

春節剛過，北京汽車市場就迎來兩件大事。

2014年2月26日，新能源汽車首次搖號舉行。截至2月8日，有1701人申請，中簽率為98%，相比于普通小客車0.8%的中簽率真是“太容易”了。

另一件事是在2013年形成一股旋風的純電動汽車品牌特斯拉正式進入中國。2月份特斯拉汽車公司在官網高調公布ModelS車型在華定價——73.4萬元（121370美元）人民幣，并把定價計算公式曬出，遠低于業內原先估計的高于100萬元人民幣。

2013年，美國電動汽車生產商特斯拉的名字突然爆紅，這源于當年5月28日，特斯拉宣布已經償清美國能源部貸款，并將推進充電網絡擴張。特斯拉在納斯達克的股票價格突破100美元大關，至110.33美元。不久前，特斯拉公布了2013年第四季度財報，遠遠好于市場預期，2月19日股價創下224美元歷史新高。

優越的性能體驗、高度的性價比，讓特斯拉成為2013年最時髦的汽車品牌，也被譽為汽車界的蘋果公司。曾經由于電池技術限制，電動汽車無法完全替代燃油汽車。而降低了生產成本的電動汽車，似乎找到了一條與市場對接的路徑。

性能打動人心

在2013年特斯拉汽車公司發布第一季度財報后，特斯拉的新能源汽車就獲美國權威雜志《消費者報告》99分的評價，滿分為100分。與市場中常見的新能源汽車不同，特斯拉具有強科技屬性，在能源產業和IT產業之間做到了完美的平衡。廣受好評的車型Model S車內配備了一個17英寸的觸摸屏以及2個USB插口。據《消費者報告》，駕駛這個車輛“就像使用iPad一樣”。價格居高難下，不靠政府補貼很難獲得市場效應一直是電動汽車的致命弱點。在這一方面，特斯拉也取得了突破性的成績。

在北美，特斯拉Model S定價約7萬美元，購買者還可以獲得大約1萬美元的退稅，實際上是6萬美元，也就是38萬元人民幣。國內唯一成熟的新能源車比亞迪E6售價約37萬元，價格幾乎與之相當。但是在配置方面，Model S百公里加速僅為4.4秒，比亞迪E6為10秒以上；Model S的最大馬力422，E6的最大馬力為122；Model S的峰值扭矩為600牛頓·米，E6則為450牛頓·米。同樣的價格下，性能卻是云泥之別，特斯拉的爆紅完全憑實力說話，并非營銷伎倆。

對于性能的不斷追求是特斯拉如今成功所在。它是世界上第一款使用鋰電池一次充電可行駛350公里以上的純電動車。2009年，該跑車創下一次充電行駛501公里的世界紀錄。它的提速能力在電動車中也領先，從靜止至100公里/小時僅需約4秒鐘。

2013年，特斯拉公司交付了2.2477萬輛汽車，預計2014年將增加至3.5萬輛以上，即銷售增幅達到55%左右。2014年第一季度，Model S的汽車產量將達7400輛。不過，特斯拉公司認為，2014年上半年，電池供應問題還將持續對電動車生產量造成限制，但下半年該問題將有顯著改善。此外，特斯拉公司目前所持有的現金總量增長至8.46億美元。

特斯拉首批對中國發售的Model S汽車即將上市，該公司2014年計劃對中國進行大量投資，現在北京已經成為其全球最大、最活躍的零售點之一。

特斯拉創始人兼CEO Musk曾表示：“很多年以來，幾乎所有人都認為生產電動汽車是一個愚蠢而又瘋狂的工作，進入電動汽車市場也確實可能是一個人能夠做出的最愚蠢的決定?！钡侨缃?，特斯拉已經收獲了一批明星用戶，并成為最受期待的科技公司。

特殊鋰電池技術

特斯拉的明星車型Model S是2013年的北美豪華車銷量冠軍，取得這樣的成績源于對電池技術的不懈追求和突破。

為了讓電動汽車更實用，Tesla正在拼命縮短充電時間。特斯拉首席技術官施特勞貝爾（Straubel）稱公司已將充滿電池的時間縮短到了5分鐘——這與加滿一箱油的時間差不多了。Tesla能實現如此短的充電時間，靠的是充電站可以提供120千瓦超高功率以及Tesla高出一般電動車電池儲能3倍的電池組及特殊的電池管理系統。

特斯拉是目前唯一采用18650型鈷酸鋰離子電池的汽車公司，這種電池一直用于筆記本電腦中，曾被認為技術老舊，難登大雅之堂。

早在20世紀70年代，英國賓漢頓大學的Whittingham女士就發明了18650電池。這種電池常應用于筆記本電腦、強光手電等數碼產品上，但是將這種直徑18毫米、高65毫米的圓柱形鋰電池用在汽車上，特斯拉是第一個吃螃蟹的人。

特斯拉電池技術總監Kurt Kelty表示：Tesla起初嘗試了市面上超過300種的電池，包括板形和方形電池，最終選擇了松下的18650型鈷酸鋰離子電池，原因主要是：能量密度更大且穩定性、一致性好；可以有效降低電池系統成本；生產規模大，安全級別不斷提高；尺寸小但可控性高，即使電池組的某個單元發生故障，也能降低故障帶來的影響。

從Roadster到Model S車型轉變的4年時間，電池組成本已經下降了約44%，并且仍在繼續下降。

18650電池安全系數較低，熱特性和電特性較差是不爭的事實，特斯拉的解決方法是把幾千節2安時18650封裝電池通過串聯和并聯結合在一起。驅動一輛電動車需要大量電能，Tesla Roadster的電池系統包含6831節小電池，Model S更是高達8000節，排列組裝這些數量眾多的小電池就成為其中的關鍵。

特斯拉把網絡控制領域用程序控制成百上萬臺服務器的模式搬到了電池系統的控制上，通過一年的實驗設計，用分層次管理的辦法成功控制了近萬節小電池以及電壓和溫度。

69個18650電池被并聯封裝成一個電池磚，99個電池磚串聯成一個電池片，11個電池片組成一個電池包。僅僅有這些層次還不夠，每一個層次都要進行監控，在每個電池單元、每個電池磚、每個電池片的兩端均設置有保險絲，一旦電池過熱或者電流過大則立刻融斷，斷開輸出。

在每個電池片上，均設置有BMB （Battery Monitor board，電池監控板），監控每個電池磚的電壓、溫度以及整個電池片的輸出電壓；在整個電池包上，設置有BSM（Battery System Monitor，電池監控系統），監控電流、電壓、溫度、濕度、方位、煙霧等整個環境；在整車層面，設置有VSM （Vehicle System Monitor，車輛系統監視器），用以監控BSM。

這樣一套電池控制系統成為特斯拉的技術核心。當特斯拉首次公布這套造價高昂的系統時，幾乎成為笑柄，業內認為將近1萬個小電池放在汽車里的行為簡直愚不可及。但事實卻給予了有力回應，雪佛蘭Volt起火，Fisker Karma一年內發生3次自燃事件，而反觀Tesla，不論是Roadster還是Model S，都從未發生過起火自燃事件。