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神話(huà)還是吹牛,解讀特斯拉新一代Roadster

傳說(shuō)中的Model R沒(méi)有,有的依然是Roadster。但從數(shù)據(jù)上看,它已經(jīng)足夠驚艷。這次,特斯拉一口氣發(fā)布兩款新車(chē),為股東們注入了一劑興奮劑。

只要冷靜思考一下,我們就不難跳出顛覆汽車(chē)工業(yè)、再次刷新紀(jì)錄這些帶有洗腦色彩的觀(guān)點(diǎn)。特斯拉選擇在這個(gè)時(shí)間開(kāi)這么一場(chǎng)發(fā)布會(huì),主要有三個(gè)原因:

第一,特斯拉的新一代Roadster和Semi Truck醞釀已久,是時(shí)候在2017年結(jié)束之前把這個(gè)事說(shuō)清楚,讓華爾街的分析師們保持期待;

第二,特斯拉在本月初剛公布Q3財(cái)報(bào),凈虧損6.71億美元,同時(shí)還裁員700人,Mdoel 3交付量少得可憐,是時(shí)候制造個(gè)大新聞把大家視線(xiàn)轉(zhuǎn)移一下;

第三,推出Roadster,收收訂金:20萬(wàn)基礎(chǔ)售價(jià),5萬(wàn)美元訂金,前1000個(gè)Founder版本全款交25萬(wàn)才給訂,這就2.5億美元到手了,Q4財(cái)報(bào)會(huì)看一些。

但這個(gè)發(fā)布會(huì)也說(shuō)明,特斯拉正處于盲目的產(chǎn)品線(xiàn)拓張階段。而催促它拓張的,不是市場(chǎng),而是股東、分析師和潛在用戶(hù)的期待。

特斯拉新一代Roadster以神話(huà)般的姿態(tài)問(wèn)世:0-96km/h只需1.9秒,10000N·m的扭矩,200kWh的電池組容量,620miles(約合1000km)的續(xù)航里程。而取得這樣成績(jī)的,按照馬斯克所說(shuō),“僅僅是一臺(tái)原型車(chē)”。

很多人驚嘆于這個(gè)1000km的續(xù)航,認(rèn)為是電動(dòng)車(chē)的一次革命性突破。但要注意一點(diǎn),這個(gè)續(xù)航指的是高速巡航的續(xù)航,而不是綜合續(xù)航。要明確工況,談續(xù)航多少才有意義。

新一代Roadster有三臺(tái)電機(jī),前橋一臺(tái),后橋兩臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)矢量扭矩分配。作為一臺(tái)四驅(qū)車(chē),且整備質(zhì)量在1300kg左右(參照上一代的水平),在擁有200kWh電池組的前提下,以高速速度跑1000km,并不是什么神話(huà)。

因?yàn)楦咚傺埠骄拖袷前l(fā)動(dòng)機(jī)在最高擋位一樣,是比較省油的。對(duì)于Roadster來(lái)說(shuō),在高速巡航狀態(tài),它可以切換到前驅(qū)模式。而特斯拉的前橋電機(jī),被設(shè)計(jì)為可以彌補(bǔ)后橋大功率電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下的扭矩不足的特性,同時(shí)前橋電機(jī)的傳動(dòng)比更小,更省電。

所以關(guān)鍵點(diǎn)不在于1000km的續(xù)航(這是沒(méi)問(wèn)題的),而在于特斯拉如何把一個(gè)200kWh的電池組塞Roadster中。此前,我曾做過(guò)一個(gè)計(jì)算,電動(dòng)車(chē)要想跟汽油車(chē)在續(xù)航能力上持平,需要配備一個(gè)220kWh的電池組才可以。

特斯拉今天發(fā)布的Roadster,據(jù)其所稱(chēng)擁有200kWh,已經(jīng)跟我的預(yù)測(cè)非常接近。只要這個(gè)200kWh的電池組是真的,那么對(duì)于一臺(tái)對(duì)標(biāo)911的電動(dòng)小跑車(chē)來(lái)說(shuō),1000km的高速續(xù)航不是問(wèn)題。

怎么理解高速續(xù)航呢?我們暫且認(rèn)為馬斯克指的是Roadster以120km/h的速度巡航的結(jié)果。因?yàn)槿绻愿偷乃俣龋敲催@不叫高速續(xù)航。特斯拉Model S以40km/h的速度可以開(kāi)將近800km。

所以,新一代Roadster能以120km/h的速度連續(xù)開(kāi)1000km,這確實(shí)是個(gè)突破。我更好奇的是,這個(gè)200kWh的電池組是怎么來(lái)的?

按照此前掌握的資料,特斯拉在試圖往電芯的石墨陽(yáng)極中加入硅元素,從而提升陽(yáng)極對(duì)于鋰離子的儲(chǔ)備能力。這是實(shí)現(xiàn)更高能量密度的最直接辦法。但缺陷是,石墨陽(yáng)極加入硅元素后,硅元素在吸收、釋放鋰離子的過(guò)程中,其體積變化很大,會(huì)使得陽(yáng)極趨于崩裂。

如果特斯拉要在2020年發(fā)布200kWh的Roadster,說(shuō)明它已經(jīng)有辦法解決陽(yáng)極的穩(wěn)定性問(wèn)題。但在發(fā)布會(huì)上,馬斯克沒(méi)有提及任何關(guān)于200kWh的細(xì)節(jié)。

所以這場(chǎng)發(fā)布會(huì)的核心,或者說(shuō)疑點(diǎn),就是在于這個(gè)200kWh電池組上。它不是放在了Model X中,而是一臺(tái)緊湊型的跑車(chē)上。況且這樣的跑車(chē)十分注重輕量化設(shè)計(jì),它的整備質(zhì)量一定不會(huì)超過(guò)1500kg。參考上一代,新Roadster很大幾率只能更輕,不能更重,所以可能維持在1300kg左右,最高也就是1500kg。

此前特斯拉CTO JB Straubel表示,Model 3的電池組能量密度(2170電池)已經(jīng)比Model S提升了30%。這意味著,同樣的重量,Model 3的電池能多“裝”30%的電量。

其實(shí),電池組能量密度的提升,對(duì)于特斯拉來(lái)說(shuō)或許沒(méi)有想象中的那么有挑戰(zhàn)性。特斯拉的第一代Powerpack重1720kg,容量95kWh,能量密度是55Wh/kg;而到了第二代Powerpack,重量是1622kg,容量已經(jīng)提升到了210kWh,能量密度是130Wh/kg,提升了136%。

這個(gè)過(guò)程可以說(shuō)是非常迅速的。隨著Gigafactory產(chǎn)能的擴(kuò)大,即便是電芯本身的能量密度沒(méi)有實(shí)質(zhì)提升,但通過(guò)對(duì)于電池組pack的輕量化設(shè)計(jì),也可以實(shí)現(xiàn)明顯的能量密度的提升。

我認(rèn)為,特斯拉Roadster的這個(gè)200kWh,可能僅適用于Roadster這臺(tái)車(chē)本身。因?yàn)檫@臺(tái)車(chē)體型小,性能極致,價(jià)格賣(mài)得高,自然成本可以盡情往上加。比如,車(chē)身和底盤(pán)大面積碳纖維材質(zhì),而電池組的pack也可以使用碳纖維材料來(lái)做輕量化。這樣一來(lái),實(shí)現(xiàn)較高的能量密度不是難事。

由于使用了2170電池,同樣的電量,電芯數(shù)量減少了,因?yàn)榉莾?chǔ)能結(jié)構(gòu)的重量也減少了。相當(dāng)于電芯的儲(chǔ)能利用率提升了。

要知道,一個(gè)18650電芯的重量是45g左右,85kWh電池組的7104節(jié)電芯,加起來(lái)的重量就是320kg左右。而特斯拉一個(gè)原裝的85kWh電池組的重量是540kg!這意味冷卻系統(tǒng)、電池包的包裝、整個(gè)電池組的外殼,加起來(lái)就有220kg!

如果說(shuō)特斯拉后續(xù)的90kWh、100kWh在能量密度上有所提升的話(huà),那么對(duì)于冷卻系統(tǒng)和包裝的設(shè)計(jì)改良將起到很大作用。

我猜測(cè),Roadster的這個(gè)200kWh電池組,它用的肯定是經(jīng)過(guò)強(qiáng)化的2170電芯,同時(shí)不計(jì)成本地給電池組的整體pack做了輕量化設(shè)計(jì)。

換句話(huà)說(shuō),特斯拉可能沒(méi)有徹底解決石墨陽(yáng)極中加入硅元素后的漲裂問(wèn)題,但卻因?yàn)镚igafactory的建立,而極大優(yōu)化了pack水準(zhǔn)。

如果Powerpack 2已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了130Wh/kg的能量密度,那么車(chē)規(guī)級(jí)的電池產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)這個(gè),只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。所以200kWh的動(dòng)力電池組不是遙不可及。

對(duì)于Roadster來(lái)說(shuō),由于售價(jià)高達(dá)20萬(wàn)美元,比一臺(tái)100kWh的Model S貴一倍還多,所以它有資格去對(duì)電池組做極致的輕量化追求。200kWh,并不是神話(huà)。問(wèn)題是,把這個(gè)200kWh移植到Model S或Model X上來(lái),才是難點(diǎn)。

最后,我想說(shuō)的是,特斯拉Roadster的賬面數(shù)據(jù)雖然讓人瘋狂,但我們要保持理性和清醒。所謂的1.9秒,其實(shí)之前的一臺(tái)改裝版Model S在狂暴模式下就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了2.1秒的水平,Roadster作為一臺(tái)小車(chē),實(shí)現(xiàn)1.9秒不足為奇。

再至于所謂的10000N·m的扭矩,這倒是直接秒殺汽油車(chē)。布加迪赤龍的W16引擎最高也只有1600N·m而已。

三臺(tái)電機(jī)要實(shí)現(xiàn)10000N·m的扭矩輸出,放電電流必須很大。特斯拉目前的Ludicrous Mode(狂暴模式)可以把放電電流從1300amp提升到1500amp,從而進(jìn)一步提升加速水平。而要實(shí)現(xiàn)Roadster的這個(gè)水平,對(duì)于電池組IGBT模塊的考驗(yàn)非常大。

據(jù)我說(shuō)知,特斯拉IGBT模塊的供應(yīng)商是International Rectifier (被英飛凌收購(gòu)了),此前的TO-247系列產(chǎn)品就已經(jīng)讓特斯拉的電池實(shí)現(xiàn)了1500amp的放電,而這個(gè)技術(shù)其實(shí)在上個(gè)世紀(jì)90年代就有了。

至于新一代Roadster上用的是什么型號(hào)的IGBT產(chǎn)品,我們不得而知。而且,Roadster的變頻器使用的可能根本不是IGBT,而是GaN(氮化鎵)半導(dǎo)體,它在性能上比傳統(tǒng)IGBT元件更加強(qiáng)大。感興趣的讀者可以去研究一下。

其實(shí),我并不是故意來(lái)給特斯拉唱反調(diào)。我反對(duì)的是以吃瓜群眾姿態(tài)去捧場(chǎng),以洗腦式的態(tài)度去宣揚(yáng)某個(gè)產(chǎn)品。對(duì)于Roadster,它對(duì)于特斯拉來(lái)說(shuō)永遠(yuǎn)不是重點(diǎn),重點(diǎn)還是遲遲交付不了的Model 3。

Roadster可以讓特斯拉成為一家很酷的公司,但Model 3的順利交付和普及,能讓它成為一家偉大的公司。

來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)

作者:CarTek

本文地址:http://www.healthsupplement-reviews.com/kol/58797

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汽車(chē)已不僅是交通工具,而即將成為下一代計(jì)算平臺(tái)。游走在二進(jìn)制的邊緣,從極客視角審視機(jī)械與代碼的交融。這里是CarTek車(chē)評(píng)。

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