2006 Master Plan Part 1
秘密的 Tesla Motors 总体规划(只在你我之间)
2006 年 8 月 2 日
背景:我的正职是经营一家叫 SpaceX 的太空运输公司,但在业余时间,我是 Tesla Motors 的董事长,与 Martin(Martin Eberhard)和团队其他成员一起制定业务和产品战略。从 Tesla 还只有三个人和一份商业计划书的时候起,我就是它主要的资金来源。
众所周知,Tesla Motors 的第一款产品是一辆高性能电动跑车,叫做 Tesla Roadster。然而,一些读者可能没有意识到,我们的长期计划是打造一个完整的车型系列,包括价格亲民的家用车。这是因为 Tesla Motors 的根本目标(也是我出资支持这家公司的原因),是加速从"开采-燃烧"式碳氢化合物经济向太阳能电力经济的转变——我相信这是(尽管不是唯一的)最主要的可持续解决方案。
要做到这一点,关键是造出一辆毫不妥协的电动车,这正是为什么 Roadster 被设计成能在正面对决中击败像保时捷或法拉利那样的燃油跑车。而且,它的能源效率还是普锐斯(Prius)的两倍。即便如此,有人可能仍会质疑:这真的对世界有帮助吗?我们真的还需要一辆高性能跑车吗?它真的能对全球碳排放产生影响吗?
答案是:不需要,而且影响不大。
然而,这恰恰没抓住要点——除非你理解上面提到的那份秘密总体规划。几乎任何新技术在被优化之前,单位成本都很高,电动车也不例外。Tesla 的战略是:从市场的高端切入——那里的客户愿意为其支付溢价——然后尽可能快地向下延伸到更大的产销量和更低的价格,每一代新车都更进一步。
我不能透露太多,但可以说:第二款车型将是一辆运动型四门家用车,价格大约是 Tesla Roadster 8.9 万美元的一半;而第三款车型会更便宜。作为一家高速成长的科技公司,所有自由现金流都会被投回研发,以最快的速度降低成本并推出后续产品。所以,当有人买一辆 Tesla Roadster 跑车时,他们实际上是在为那款低价家用车的研发买单。
现在我想回应两个反对电动车的常见论点——电池处置与电厂排放。第一个问题的答案简短明了,第二个则需要一点数学。
电池:对环境无毒!
我不建议你把它当甜点配料,但 Tesla Motors 的锂离子电池并不被归类为有害废弃物,可以安全填埋。不过,把它们扔进垃圾桶就等于扔钱——因为电池组在其设计寿命超过 10 万英里之后,仍然可以(无需补贴地)卖给回收公司。况且,到那时电池也并没有"死",它只是续航更短了而已。
电厂排放,也就是"长长的排气管"论
(关于这个论点的更详细版本,请参阅 Martin 和 Marc 写的白皮书。)
反对用电动车减少碳排放的一个常见观点是:它们只不过是把 CO2 排放转移到了电厂。显而易见的反驳是:电网电力可以用多种方式生产,其中很多,比如水电、风电、地热、核电、太阳能等,都不产生 CO2 排放。不过,我们暂时假设电力来自碳氢化合物——比如天然气,这是近年来美国新建电厂最常用的燃料。
通用电气的 H 系统联合循环发电机在将天然气转化为电力时效率为 60%。"联合循环"指的是:先燃烧天然气发电,然后用余热产生蒸汽驱动第二台发电机。天然气开采效率为 97.5%,加工效率也是 97.5%,电网平均输电效率为 92%。这给出了从井口到电源插座的总效率:97.5% × 97.5% × 60% × 92% = 52.5%。
尽管 Tesla Roadster 的车身、轮胎和传动系统都是为高性能而非峰值效率设计的,但它每公里仅需 0.4 兆焦耳,换句话说,每兆焦耳电能可以行驶 2.53 公里。Tesla Roadster 的充放电综合效率为 86%,这意味着每 100 兆焦耳电用于充电,大约有 86 兆焦耳到达电机。
把数学综合起来,最终的能效指标是:2.53 km/MJ × 86% × 52.5% = 1.14 km/MJ。让我们对比一下 普锐斯和其他几款通常被认为节能的车。
一辆汽油车的全周期(井口到车轮)效率等于:汽油的能量密度(34.3 MJ/升)减去炼化与运输损耗(18.3%),乘以每加仑英里数或每升公里数。EPA 评级 55 mpg 的普锐斯能效为 0.56 km/MJ。这与"普通"汽车——例如 0.28 km/MJ 的丰田凯美瑞——相比已经相当不错。
顺便指出,如今路上的车被称为"混合动力"其实是个用词不当。它们其实只是带点电池辅助的汽油车。除非你是少数动过改装的人,否则那块小电池只能由汽油引擎来充电。所以它们不过是稍微省油的汽油车。如果 EPA 认证油耗是 55 mpg,它就和任何做到 55 mpg 的非混动车没有分别。就像我一个朋友说的:一个 100% 由普锐斯驾驶员组成的世界,仍然 100% 依赖石油。
各种源燃料的 CO2 含量都是明确的:天然气是每兆焦耳 14.4 克碳,石油是每兆焦耳 19.9 克碳。将这些碳含量应用于各车型的能效,加上作为参照的本田燃烧天然气车和本田燃料电池天然气车,最后的赢家毫无悬念——纯电动:
| 车型 | 能源 | CO2 含量 | 能效 | CO2 排放 |
|---|---|---|---|---|
| Honda CNG | 天然气 | 14.4 g/MJ | 0.32 km/MJ | 45.0 g/km |
| Honda FCX | 天然气-燃料电池 | 14.4 g/MJ | 0.35 km/MJ | 41.1 g/km |
| Toyota Prius | 石油 | 19.9 g/MJ | 0.56 km/MJ | 35.8 g/km |
| Tesla Roadster | 天然气-电力 | 14.4 g/MJ | 1.14 km/MJ | 12.6 g/km |
即便假设使用美国全国平均发电碳强度,Tesla Roadster 仍然以较大优势胜出。煤电相对于天然气较高的 CO2 含量,被水电、核电、地热、风电、太阳能等几乎零 CO2 排放的电源抵消了。各地区的发电结构不同,并随时间变化,所以这里我们用天然气作为固定的参照尺度。
走向能源盈余
顺便提一下,Tesla Motors 将与其他公司共同推广可持续能源产品。例如,除了其他选择之外,我们还将提供一款来自 SolarCity 的价格适中、尺寸适度的太阳能板——SolarCity 是一家光伏公司(我也是它的主要出资人)。这套系统由于尺寸小,可以安装在屋顶的隐蔽位置,或者搭建为车棚式结构,每天可以产生约 50 英里续航所需的电力。
如果你一周开车不到 350 英里,那么就你的个人交通而言,你将成为"能源正盈余"——这不只是节能、甚至不只是抵消你交通用能,你实际上是在向系统回馈比你消耗得更多的能量!
所以简单来说,总体规划是:
- 造跑车
- 用赚的钱造一辆更便宜的车
- 用赚的钱造一辆更更便宜的车
- 在做以上几件事的同时,提供零排放的发电选项
- 不要告诉任何人。
原文链接:https://www.tesla.com/blog/secret-tesla-motors-master-plan-just-between-you-and-me