通用擊敗特斯拉
——電動車領域正在發生著什么？

2016-12-01 01:01:21楊雪憶編譯

世界科學 2016年4期

關鍵詞：汽車

楊雪憶/編譯

楊雪憶/編譯

通用CEO瑪麗·芭拉

十年前，我現在所在的通用汽車車間里，充斥著V型8缸發動機的轟隆聲。每臺尚漆著車間涂層的發動機揮舞著操縱桿，不停調試著閥門，震得機座轟轟作響。而今天，通用在底特律郊外的沃倫技術測試中心的車間卻如死一般寂靜。沒有了那些老式的V-8發動機，有兩個足球場大的車間里安靜得能聽到通風扇的咿呀低鳴，還有零星的閥門噼啪聲，當然，還有今天的向導——通用汽車電動和混合動力總工程執行董事拉里·尼茨(Larry Nitz)的聲音，“來吧，我帶你走走。”這間北美最大的汽車電池實驗室便是這位長著灰色卷發、侃侃而談的老人的“領地”。

如今在車間里的是一個個約10英尺高、8英尺寬的鈷藍色盒子。它們看起來像一個個的冰庫。隨著穿過這一排排“冰庫”，尼茨向我介紹：“這些是氣候模擬器。電池的化學條件對周圍的溫度和濕度都極其敏感，電動汽車需要在各種各樣的天氣條件下工作。箱子模擬出的各種氣候環境——比如育空的冬天、佛羅里達的夏天，或者是亞利桑那的春天等等來測試電池的工作表現。”每個盒子都連接著一個1000磅（約454公斤）的巨型電池，比常見的40磅（約18公斤）電池要大得多！測試這些巨型電池是為了讓其能夠為整輛汽車供電。實驗室的工程師們會按照人們在城市、郊區和高速公路上不同的駕駛方式給電池進行充電、放電，24小時不間斷的測試每天要產生出兆兆字節（terabytes）的數據，用來分析和優化電池功能。

尼茨帶我來這里并不只是讓我參觀這些藍色大箱子。我們一直走到實驗室的盡頭，在我們面前的是一個好像外星人的黑色東西，形狀像是正方形的廚房臺面。這個黑呦呦的東西才是我專程到底特律來的原因。它大概有3尺寬、6尺長，表面有數十根卷曲的塑料頭銅線，長得像是意大利面。雖然其貌不揚，但它卻算得上通用汽車數十年來最偉大的技術發明——第一款真正能夠面向大眾的全電動汽車Bolt的電池組。

回望歷史

電動汽車在美國市面上已經有20余年。第一輛電動汽車因為外觀太抽象，大概只有塞拉俱樂部（Sierra Club）的環境保護分子才能接受。而現在的新型特斯拉Model S全電動豪華轎車已經被稱為“全地球最酷炫的車”。早期電動車單次充電只能連續行駛50英里（約80公里），而今天市面上最優秀的電動車——特斯拉Model S單次充電可以連續行駛將近300英里（約483公里）。盡管如此，全電動車輛在美國僅占領不到1%的市場份額。原因很簡單——價格太貴。

通用位于密歇根的技術中心電池實驗室。這些氣候模擬室能夠模擬華氏零下85度（攝氏零下26度）到185度（攝氏85度）的溫度和百分比從0到100的濕度

我們來算一筆賬。特斯拉7萬美元的售價大部分消費者是負擔不起的，而其他經濟實惠一點的電動車，比如尼桑聆風（Nissan Leaf），續航能力只有80英里（約130公里），遠不能消除美國車主們的“里程焦慮”。加州可持續能源中心2013年的一項研究表明，只有9%的消費者能夠滿足于單次充電續航100英里（160公里）的電動車。如果這續航里程達到200英里（320公里），則可以滿足70%的消費者。

特斯拉CEO埃隆·馬克斯（Elon Musk）稱，要面向大眾，電動車應該至少達到200英里（約320公里）的續航能力。只有做到這一點，并且保證價格實惠，才能給電動車帶來光明。誰先做到，誰就贏得了市場。

這就是為什么在過去的幾年中各大主要汽車制造商——通用、日產、大眾等都紛紛計劃推出續航里程約為200英里、售價33 000美元左右的電動車。隨著市場對燃油效率需求的逐年攀升，各大廠商都迫不及待地想要早日實現這個目標。而埃隆·馬克斯——千萬富翁、名流、空間和太陽能大亨、未來的火星殖民地開拓者——早就表示自2006年以來，特斯拉的目標就是生產續航能力優越的經濟款電動車。2014年，馬克斯宣布特斯拉將在2016年推出Model 3，價格約為35 000美元，續航里程200英里，并爭取在2017年實現量產。

總而言之，電動汽車的商業競爭和所有老式商業競賽一樣，拼的是實力。電動車行業沒摩爾定律可以玩，拼的是技術，痛苦的嘗試和失敗是難免的。如果目標是提高能源效率、降低成本，從而進行大規模工業化生產，那便沒有捷徑走。指望深夜靈感突襲解決問題恐怕也是行不通呢。按現在的情形，誰會是贏家已經很明了，而且一定不是特斯拉。

通用第一次發布雪弗蘭Bolt概念車是在2015年1月，續航里程200英里、價格30 000美元（包含7 500美元的稅）。如無意外，第一批Bolt將會在2016年底以前在通用汽車位于密歇根的獵戶座組裝廠里開始規模化生產。通用電動汽車首席工程師帕姆·弗萊徹（Pam Fletcher）曾很自信地說：“沒有人甘心做第二。”

對通用來說，雪佛蘭Bolt成為首輛搶占新興電動汽車市場的車型。而對于其他人而言，Bolt不僅意味著雪弗蘭榮登行業先鋒寶座，更意味著其東家——通用汽車的勝利。相較而言，隨著其一步一腳印的發展，特斯拉的確給市場帶來了靈活的創新和趣味，但汽車市場并沒有因為它產生任何令人矚目的變化。再看Bolt的出現，一下子超越了所有的特斯拉汽車，真正造福全球的消費者。通用這家老牌汽車巨頭，花了極其漫長的時間才將它那浩大、笨拙的身軀扭轉過來，就像一輛身型巨大的飛機緩慢的改航——過程乏味、無聊，但一旦完成關鍵性的一步，便站在了世界的前頭。

通用領跑電動汽車之爭，其實是一件充滿了諷刺的事。七年前，這家公司才經歷了破產重組，依靠美國政府的救助才得以茍延殘喘。美國總統奧巴馬的汽車沙皇——史蒂文·拉特納(Steven Rattner)曾用“超常的冷靜”來形容通用高層面對破產時的態度。在變革面前無能為力，產品太過平庸淪為大眾的笑柄，這樣的通用怎么做到咸魚翻身，成為電動汽車行業領軍的呢？更何況，歷史上的通用還差點斷送了電動汽車，而且不止一次。

在汽車行業的早期階段，電動汽車與燃油汽車同樣受到歡迎。當時的電動汽車更清潔、更安靜，但里程有限，就和現在的狀況一樣。當時的燃油車還處在需要靠搖把手才能啟動的階段，這讓電動車很有用優勢。但是，1912年，通用推出了豪華車型——凱迪拉克，配備有電啟動器，克服了燃油車最大的局限。這樣一來，電動汽車迅速絕跡，而通用也順理成章成為了當時最大的汽車廠商。

84年以后的1996年，通用差點把電動汽車帶回市場。當時，為了滿足加利福尼州對汽車零排放的要求，通用汽車生產了EV1——現代史上第一輛大規模生產的電動汽車。這輛外形有點滑稽的兩座汽車續航里程大約是50英里（80公里），在加利弗吉尼亞和亞利桑那兩個州出售。這輛毫不實用的袖珍車從一開始就注定了毀滅的命運——除了一小撥人對它情有獨鐘，大部分的消費者根本不買賬。而在生產這輛車的過程之中，通用的律師們還忙著游說加州政府撤銷零排放要求。

與EV1上市的差不多同時，加州政府也放松了對零排放標汽車的要求。不久后，通用果斷放棄了持續虧損的EV1，召回了所有車輛，并直接報廢。整個項目花費了通用10億美元。數年后的一部紀錄片——《誰葬送了電動汽車？》——回顧了通用EV1的歷史，加深了通用在大眾心中阻礙電動汽車發展的印象。

2000年代中期，通用終于認識到自己犯下的巨大錯誤。2005年，公司虧損86億美元，而同年，豐田靠著經濟節能的車型贏得了市場的勝利，尤其是Pirus——一輛雞蛋外形，每50英里油耗僅為一加侖的混合動力車。一年就盈利90億美元，很快將超越通用，成為全球第一大汽車廠商。

通用工程師討論Bolt提升式門的窗戶玻璃

失敗的嘗試

這種情況激怒了通用產品開發副總裁鮑勃·魯茲（Bob Lutz）。這個抽著雪茄、脾氣火爆的汽車行業老手常常發表驚人的批判言論。他曾經批評通用設計的車看起來像是“沒用的廚房用品”。雖然左右汽車行業的主要還是法律政策、勞動力和運輸這些晦澀的東西，魯茲很重視汽車行業在大眾心中的印象。而豐田戴著Pirus的光環，不僅帶動了豐田的SUV和小貨車的銷量，還讓通用落得被嘲笑的倒霉局面（當時通用發布了悍馬，跟豐田車輕便省油的形象大相徑庭）。讓魯茲不悅的還有當時在硅谷名震一時的特斯拉，不僅發布了新車，還聲稱要研制出鋰離子電池的豪華電動跑車。

于是，他開始游說公司領導們設計一款最大、最環保的車型。當然，不是一款豐田的復制品，而是一輛讓所有人都買的起，不受里程限制的全電動汽車。其實就是后來的Bolt。在當時有限的技術水平下，通用做出了雪佛蘭Volt。Volt發售后立刻成了全美人民熱議的話題。而主管此項目的工程師托尼·波薩瓦茨（Tony Posawatz）說，Volt就是一款過渡車，而通用的電車時代，才剛要來臨。

對于Volt的定位，既不是像Prius那樣的混合動力車，也不是純電動車，而是一種叫做“里程延長車”的概念。這種設計包含插入式電池（用來給車輛提供主要動力）、一個有小型燃油引擎的馬達作為發電機。當電池耗盡時，馬達能夠繼續為車子提供動力，延長續航能力。正是Volt的誕生，才逼得通用的工程師們不得不像原始人發現火種一樣顛覆經驗，從頭去認識汽車。

選電動車完全不同的動力系統，讓通用百年來生產燃油汽車積累的優勢蕩然無存。沒有引擎、依靠電池作動力，這樣汽車結構與傳統汽車全然不同。剎車、方向盤和空調的供電方式都不一樣。從電磁馬達、到電池的充電放電，每個部分都要重新來一遍。工程師沒有任何參考的測試環境，而單單讓汽車改變行駛方向就需要從十幾個模型里找到擁有最完美電磁信號排列的那一個。這個過程——正如帕姆·弗萊徹(通用工程師)所說——“光是啟動Volt，就花了一個世紀的感覺。”

最具有挑戰的，還是電池的問題。十年前，鋰離子化學還是新興學科，Volt團隊很快便感受到了和新興科學打交道的痛苦。“光是放在那兒，電池的電就會跑光，更別說還要循環使用，”通用電池工程師比爾·華萊士（Bill Wallace）感慨道：“電池只要過度放電或充電就會報廢，加上其對溫度及其敏感，過程中會變形，還容易著火。”

但是，他們是鐵了心要攻克這些難題。他們和密歇根大學合作，聯合培養電池工程師。在學校附近的Brownstown里開辟了一棟廢棄建筑，找來各種器材和設備，一邊開發測試程序、一邊實驗和記錄。為了更好的效果，他們模擬出Volt的各種使用場景——一個明尼蘇達北部的女人，每晚會為車充電；邁阿密的男子，每天行駛100英里……搭建了電池實驗室，引進空氣模擬小屋、以測試電池在不同天氣環境下的工作情況……

2008年經濟危機爆發時，Volt項目還處在嬰兒階段，這讓通用如履薄冰。當時公司每個月要虧損10億美元，不得不開始砍掉或出售旗下各品牌。這種情況下，Volt項目隨時有可能流產。好在劇情反轉，在總統奧巴馬力爭下，通用獲得了美國政府400億美元的救助，而Volt的美好前景正是通用獲救的原因之一。最終，Volt于2010年12月上市，而市場給予的評價則是毀譽參半：“一幫中西部半吊子工程師頂著糟糕的發型、帶著廉價手表正好打敗其他公司”（《華爾街時報》）以及“（Volt不過就是）一個能插電的溜冰鞋”。（《福克斯新聞》）

但其實Volt還是獲得了一些使用者的青睞，而其中70%的使用者還都是雪弗蘭的新用戶。即便如此，Volt還是沒有吸引足夠的買家。2011年，通用當時的CEO丹·艾克森（Dan Akerson）告訴記者他希望接下來的一年能生產6萬輛Volt，但截止目前為止，Volt一共也只售出了8萬輛。Volt是一個里程碑，但并不是一輛杰出的車。隨后，尼桑發布了和Volt價格差不多的全電動聆風，而2012年，特斯拉第一代Model S問世，續航里程200英里。

當然，Volt絕非一次完全意義上的失利，它的真正作用是給通用帶來了全新的制造和工程經驗，為后續的產品打下基礎。“一旦邁出這一步，你就離大電池、電動馬達更近了一步，”波薩瓦茨說。

2014年4月2日的清晨，美國參議員芭芭拉·博克瑟（Barbara Boxer）在參議院聽證室的麥克風后面，冷靜地盯著通用——美國汽車行業困難戶，等待著他們給出一個答案。通用在上世紀銷售的雪佛蘭Cobalt及土星Ion車型，由于存在點火開關隱患，導致了多起傷亡事故，通用隨即進行了公司史上規模最大的汽車召回。博克瑟作為國會調查委員會的一員，嚴厲指責剛剛上任三周的通用CEO瑪麗·芭拉（Mary Barra）：“同樣作為女人，我感到很失望。通用現在的公司形象，就是安于現狀不思進取！”芭拉靜靜的坐著，臉上是一個國會拷問對象常有的懺悔。芭拉證詞的主要觀點是這樣：那個傳統的、溫順的、等級森嚴的通用；那個對產品問題置若罔聞的通用已經隨著2009年公司破產消亡了。而現在，重組的通用已經改頭換面。即使如此，國會對通用尖銳的指責讓芭拉在內的任何通用人都難以辯解。

芭拉是第二代通用人。她兒時，父親已經是通用旗下運動轎車品牌龐蒂克（Pontiac）的工程師。現在的芭拉已經54歲，雖然面對著巨大的挑戰，她在通用力圖革新的許多領域都頗有經驗。成為CEO前，芭拉已經主持過通用新產品的開發（該項目曾由魯茲負責）。當國會見到芭拉時，她已經見證了通用電氣化革命至少三年。

“開始干吧！”

去年秋天，當我走進芭拉的辦公室時，穿著一身黑色商務裝的她正站在辦公桌前。她告訴我，Bolt的開發是在通用遭遇重創后才真正開始的。2012年，通用投資了加州一家創業公司Envia。該公司開發出新型的電池，性能參數超群。遺憾的是Envia并沒有完成在2013年推出能夠支持電動汽車續航200英里電池的承諾。

2013年春天，通用的高層領導以及電氣化團隊中的核心人物齊聚在設計中心，評估當時的形勢。芭拉首先發話：“（電動汽車）項目已經開始了，但是，接下來我們要做什么？”有其他辦法能夠實現續航里程達到200里嗎？”她面前的這群電動汽車專家開始提出一個個解決方法：提高電池壽命、降低發動機耗能，如果這些都加起來，也許可以做到……

芭拉回憶中，那次的會議是一次不折不扣的頭腦風暴，總算最終討論出了一個貌似可行的Bolt發展思路。“然后我們就覺得，開始干吧！”

于是，Bolt的設計工作便開始了。他們的目標是吸引到除了環境保護者之外的消費群體。剛開始，團隊有過很多華麗的想法：碳纖維車身？自殺式車門？但最終被一一否定。“還是得做一輛像模像樣的車才行啊，”設計總監斯圖亞特·諾銳思(Stuart Norris)說。最終，團隊交出了現在我們看到的Bolt——內部空間盡可能寬敞、垂直玻璃門設計提高車子穩固性、調高的駕駛座位置高度讓駕駛人能俯瞰前路。

在設計團隊加班加點設計Bolt車型的同時，技術團隊從旁協助，保證Bolt能夠達到續航里程200英里。團隊使用的最基本的電池是由晶體大小的粉末制成，它們聚集起來的方式正是每個電池單元功率和能源的關鍵。通用的電池提供商LG實現了對電池的優化，讓其能夠在發熱的同時保持能源供給。這意味著Bolt可以利用較小的冷卻系統來配置更多的電池單元。此外，LG還提高了電池的傳導性，因此離子的流動更快，能源供給更加快速（Bolt從0加速至60英里只需7秒鐘）。

一旦電池準備就緒，通用密歇根汽車試驗場的工程師就開始制造Bolt的車身主體。車身由雪弗蘭Sonic的前半部分和別克Encore的后半部分拼裝而成，稱之為Sonocore。加上電池組、電子馬達，確保車子的推進系統完工。這樣，一旦Bolt的車進入制造階段，負責底盤控制、車輛動力學和懸掛調優的團隊也就可以馬上開干了。

很快到了2015年，雪佛蘭工程師們已經造了大概100輛Bolt原型車，并在美國各地進行了實際測試和電池檢驗。測試團隊開著原型車駛入了亞利桑那、佛羅里達，駛過了加州海岸公路和舊金山，行駛在各種顛簸不平的道路上。測試團隊不停尋找降低噪音（這對沒有燃油引擎工作的電動車來說要求更高）和震動的方法。一直到10月份我有機會試駕時，Bolt團隊還有500項工作任務沒有完成。

當我第一次看到Bolt的時候，車子上還蓋著一張黑白相間的遮擋物，這種遮擋物能很好的隱藏車子的形狀，防止被偷拍。沒有特斯拉那樣有惹眼的歐翼門和能收起的門把，Bolt的樣子看起來就像時下常見的掀背式汽車。17英寸的輪胎，長得有點像Prius C和本田Fit，只是前蓋短些、車身高些。這些都不是關鍵，Bolt革命性的體現在儀表盤中——指針指著192英里的里程表，這個數字只在特斯拉中出現過。

Bolt的總工程師喬希·塔維爾（Josh Tavel）邀請我到駕駛座坐下，而他自己則在副駕駛的位子跟我介紹車子的內部設計。他跟我說明這輛模型車只完工了80%，我隨即便看到了車內杯架上大大的紅色緊急剎車按鈕和后座的滅火器。

隨后，當我駕駛著Bolt行駛在通用技術中心11英里的測試路上，塔維爾跟我詳細介紹了車子的內部：儀表盤上的10.2英寸高清觸屏、專為iPhone6設計的充電槽、可以放置一臺平板電腦的小隔間。后視鏡可以顯示車后攝像頭傳來的影像，還有個性化定制的車鑰匙。如果你的配偶用他（她）的鑰匙開鎖，車子便會自動播放他（她）喜歡的電臺節目。對這樣一款輕型車來說，后座的空間難得的寬敞，尤其是頭頂空間。我這樣的高個子坐下后，頭上還能有3-4英寸的距離。

總而言之，Bolt的車內體驗像是坐在一架最新型飛機的經濟艙。有屏幕、手機充電借口、腿部空間足夠，雖然算不上頭等艙，但已經是很不錯的經濟艙了。

盡管大部分車子的設計依靠電腦完成，陶土模型對于評估形狀、線條和比例依舊很重要

向市場出發

據通用透露，Bolt將在年底開始交付。如果一切順利，那么它至少能在冬季市場占據主要地位。目前看來，下一代尼桑聆風的續航里程應該是110英里，只比上一款小幅提升；大眾的電動汽車至少還得再等兩年（大眾因涉嫌柴油汽車排放測試欺騙身陷丑聞）；特斯拉則忙著趕上自己預設的產能目標。所有的汽車廠商都開始想方設法制造有吸引力的零排放汽車。但值得注意的是：電動汽車市場的發展仍然要靠政策影響，而不能指望企業逐利需求的驅動。在美國，聯邦政府規定汽車廠商必須在2016年內達到汽車每加侖油能夠行駛34英里的標準，這個標準將在2025年增加到49英里。除此之外，美國還有10個州規定，如果廠商沒有生產任何零排放汽車，將不得營業。這些標準是所有汽車制造商面臨的挑戰。

有留意的人會發現，在這場電動車續航能力的角逐中，一些常見的大牌廠商并沒有出現——比如豐田。這是因為日本和德國汽車商一直以來都專注于氫燃料電池的研發。氫燃料電池目前仍處于萌芽階段，是一種造價高昂的零碳排放技術。而該技術至今還沒有得到國家的能源基礎設施支持，未來的發展也是困難重重。其他的一些廠商只是勉強響應降低排放的規定，以避免被罰款，他們生產出的汽車不僅沒有市場吸引力，還是沉痛的負擔。

2014年5月，菲亞特克萊斯勒的CEO賽吉奧·馬基奧尼(Sergio Marchionne)就公開勸消費者不要買自家生產的Fiat 500車型——“每賣一臺，公司就要虧損1.4萬美元。”但現在有了Bolt這樣能夠面向大眾市場的電動汽車，這種局面可能很快就要結束。當問到Bolt的預定銷售目標時，芭拉并沒有透露，這有可能是因為Bolt的前身Volt當初就是因為沒有達到預定銷售目標而吃了不少虧。Kelley Blue Book的高級分析師卡爾·布勞爾(Karl Brauer)估算，Bolt一年能賣出5萬輛就算不錯的成績了，而這個數字已經足以讓Bolt爬到全電動汽車銷售榜首，超越特斯拉、尼桑聆風和寶馬的i3。

即便Bolt帶來的收益無法彌補Bolt的開發成本（因為電池仍舊很昂貴），但它能給通用帶來其他許多隱形福利——提高通用車的平均能耗打分，從而獲準銷售更多的SUV和小貨車（這些才是真正能盈利的車）。是不是挺諷刺的？

不過Bolt最大的作用是改善了通用的公司形象。一個只會生產卡車和無聊小轎車的公司顯然是沒有未來的。公司高層明白，未來的五到十年里，汽車行業會像前半世紀一樣產生翻天覆地的變化。隨著電池價格降低、性能提高，電動汽車的發展會帶動基礎設施建設，以更高效清潔的為電動車充電。以后，電動車甚至將實現自動駕駛，模糊乘客與司機的界限。谷歌，蘋果和優步等科技公司也都在進軍交通領域，而他們對現有的汽車行業規則根本無所顧忌。

Bolt是通用這樣的大公司為未來打算的最佳證據。他們明白，從汽油轉向電力的變革只是一個序曲，以后的消費者們希望實現的可能是根本不用開車，或者根本不擁有任何汽車。2017年，通用將實現旗下凱迪拉克轎車在高速上自動駕駛。除此之外，他們還打算與谷歌合作，共同開發無人駕駛技術。去年，通用在曼哈頓和德國發布了汽車共享項目；前不久，他們為打車軟件Lyft投資了5億美元，共同開發國家級無人駕駛汽車網絡。像印度這樣的新興市場也在通用的宏偉藍圖中，他們將開發新興經濟模式來服務這些市場中的低收入人群，讓那些已經住在人口密集的大都市的家庭都擁有至少兩輛以上的汽車。

這些事情聽起來很難令人相信是那個老氣橫秋、毫無創新精神的通用的所作所為，因為一直以來改變世界的好像都是硅谷的事兒。這次，造出Bolt的男女工程師們卻都來自底特律；芭拉、尼茨、波薩瓦茨都是一輩子在通用的人；帕姆·弗萊徹從小就和爸爸一起給通用造引擎；喬希·塔維爾在加入通用之前是一名摩托車越野車手，流的汗都帶著汽油味兒。

當我在通用測試中心試駕了15分鐘的Bolt時，坐在一旁的塔維爾終于忍不住了：“你都沒有好好開，踩油門試試吧！”沒錯，我是想好好感受一下這輛車的。路有點濕，旁邊坐的還是這輛車的主設計師，我怎么敢用力開？受到他的鼓勵后，我也放了心。我把Bolt開到一個安靜的角落，眼前是筆直清爽的道路，我抬起右腳，用力地往油門上踏去，沉默的Bolt突然發出了一個機器該有的咆哮，輪胎和濕漉漉的地面摩擦出尖銳的聲音。不過，半秒鐘之后，我才感覺輪胎抓緊了地面開始全力沖刺。“底座控制還不是很完美，”塔維爾說，“但是在開始生產之前，我們會修復這個問題的。”

鏈接丨電動汽車的歷史

早期的汽車市場，行駛在美國泥土路上的電動車數量超過燃油車。盡管隨后內燃機成了汽車的主要動力，人們對電動汽車的夢從未走遠。