特斯拉汽车 传（中篇） | 特斯拉到底有何特别之处？！
接续上文之前，
咱先说说特斯拉这两天“减配门”的新闻，交付车辆实际配置与相关清单不符，并未且告知消费者，或以涉嫌欺诈。
就在这315消费者权益保护日即将来临之时，特斯拉给自己“搞事情”。有新购国产Model?3车主发现，行车电脑本应搭载最新的3.0版本芯片硬件，可自己的车装配的却是2.5版本的芯片硬件，而3.0版本芯片的图像处理速度是2.5版本的21倍。实际中这些芯片被用于支持特斯拉司机辅助驾驶系统Autopilot，低版本的硬件会直接影响未来的功能升级和车辆驾驶感受。
减配情况曝光以后，特斯拉发布了如上图的声明，在里面有一句“特斯拉上海超级工厂于2月10日开始复工复产。期间基于供应链状况，……”很多网友质疑，为什么要强调2月10日复工？这是要将责任甩锅近期的“疫情”？
随后，有进口版Model?3车主也发现了自己的车有该项减配问题。
对于此次事件，有律师表示，“如果特斯拉上述行为被认定符合《消费者权益保护法》第五十五条规定之‘欺诈行为’，则消费者要求‘退一赔三’的主张将会得到支持。”
接下来，咱接着上篇《特斯拉汽车?传（上篇）?|?这个磨人的小妖精是如何长成的？》继续讲，特斯拉按照马斯克规划的路线图“Master?Plan”，即“三步走”战略，一步一步发展壮大。
一、打造一台昂贵、小众的跑车（Roadster）；
二、用挣到的钱，打造一台更便宜、销量中等的车（Model?S/X）；
三、用挣到的钱，打造一台更具经济性的畅销车型（Model?3）；
四、在做到上述各项的同时，还提供零排放发电选项。
在践行这个计划的过程中，特斯拉经历了怎样的困难和挑战？做了哪些特别的事儿？
产能问题始终是困扰
特斯拉不断打造超级工厂
对于任何一个造车新势力来说，产能都是个棘手的问题，成规模的将数万个零件组装成一辆能在路面上飞驰的车，这并不是一件容易的事儿！
特斯拉这个外国造车新势力，也不例外的面临这个问题。前文我们就提到，特斯拉的第一辆车Roadster，就由于前任CEO艾伯哈德过于注重技术研发和性能提升，忽视了生产安排和产品管控，大大拖延了交付时间，1000名预定用户中有30多名因为交付延期而取消订单。本来卖的不多，又不能如期交货，这让特斯拉陷入了尴尬。
而后来Model?S、Model?X和已经红的发紫的Model3，特斯拉的每一款车产能都从未跟上过，采用订单制生产的特斯拉几乎很少有库存，这让它的新用户始终都得为交付延期做好心理准备。
至于交付延期的原因，无论是早期Model?S的内部返修率过高，还是高度自动化的生产线调试不当等原因，无疑就是生产体系不成熟和生产线不够。面对日益火爆的需求，特斯拉也在不断进行产能爬坡，同时加开更多生产线已满足需求。
目前，特斯拉在全球***有5家工厂开工和1家在建。每一家工厂都具备高度自动化的生产能力，在不断的磨合中，特斯拉也逐步的让生产线上的机器人更加有效的工作。
Fremont工厂是特斯拉在2010改造的，也就是上篇中提到的NUMMI工厂，在收购之前它属于丰田汽车。2012?年6?月，特斯拉制造的第一台Model?S就在此下线。这座超级工厂拥有全美规模最大Schuler?SMG?液压机、专为特斯拉打造的焊接机械臂以及接近500台Kuka生产线机器人。尽管拥有自动化极高的生产线，在这座2016年扩建后总面积达93?万平方米工厂里，还是有超过1万名工人在此工作。工厂同时生产Model?S、Model?X?、Model?3的成品整车。
Fremont工厂（美国·加州）
到2020年，特斯拉要年产500,000?辆车的宏大计划，让特斯拉自身的电池需求量就已经达到全球的锂离子电池供应量，届时预计需要35GWh动力电池年产能。
而Gigafactory?1?工厂正是为了大规模的电池和动力系统制造而诞生。工厂制造动力电池、Model3电机、电驱动桥等汽车部件，未来可能还会建立汽车生产线等。
Gigafactory?1（美国·内达华州）
Gigafactory?1工厂于2014年7月开工建设，是特斯拉和松联手之作。整个工厂一分为二，一半是松下用于生产电池，另一半是特斯拉建立电池模组和电池包生产线，两者完美的结合让电池组的生产成本直接下降了30%。Gigafactory?1已经开始批量生产锂离子电池，截至2018年底，特斯拉电池包产能以达到24GWh/年，目前世界上一些大型电池工厂每年仅生产大约4GWh锂离子电池。而该工厂目前只完工了30%，建成后可能成为世界上占地面积最大的建筑。
“加速世界向可持续能源的转变”是特斯拉愿景，上文中我们也有介绍马斯克为特斯拉发展制定的路线图“Master?Plan”，最后一项就是提供零排放发电选项。而Gigafactory?2工厂正是为此计划服务的。
Gigafactory?2（美国·纽约州）
Gigafactory?2工厂同样也是特斯拉和松下携手运作，主要用于联合生产Solar?Roof的太阳能电池板和储电电池。
Gigafactory?3（中国·上海）
特拉斯中国超级工厂的落成是在2019年，而后的德国超级工厂也在前不久才开始动工，所以，并不属于特斯拉第一个十年计划中的安排，详细的介绍我们放到下一篇讲，在这里提出来是让大家对特斯拉整体生产规模有一个完整的认识。
Tilburg组装工厂（荷兰）
Tilburg组装工厂是特斯拉在欧洲的首家工厂。该工厂于2013年8月投产，并在2015年10月完成扩建并开工。特斯拉将Model?S和Model?X车型散件运到荷兰，在此完成总装并针对欧洲进行销售。该工厂将仅限于整车总装业务，而不会涉及零部件或系统制造。
随着特斯拉生产线的不断完善，它也在一步步实现产能爬升，正朝着一个全球化车企的方向走去。
特别之处一
用笔记本电脑电池做动力单元？
电池系统占据了一辆电动车成本的30%-40%，是重中之重。那特斯拉是如何打造这“能量之源”的？
外媒拆解的特斯拉Model?S?电池系统
特斯拉动力电池系统包括电池单体、电池管理系统（BMS）、热量管理系统、冷却管理等，其中电池单体占动力电池系统成本70%以上。
咱先说占据动力电池系统最大的份额的电池单体。特斯拉前后应用过18650和2170两款圆柱封装电池，目前最新款2170圆柱电池采用镍钴铝NCA配备硅碳负极，单体电池容量在3~4.8Ah之间，单体能量密度可达300Wh/kg，性能较上一代18650电池能量密度250Wh/kg提高约20%。
18650圆柱封装电池单体（直径1.8cm，高6.5cm，0代表圆柱）
2013年，大部分电动汽车主机厂还停留在磷酸铁锂电池与NCM111时，特斯拉已经开始在Model?S上使用高能量密度的NCA三元锂电池；当市面大多厂家2017年开始由低镍材料过渡到NCM622/NCM811高镍正极材料时，特斯拉已经探索更高能量密度的硅碳负极应用，特斯拉电池技术和整车续航里程方面始终领先行业。
2170圆柱封装电池单体（即为21700电池，直径2.1cm，高70cm，0代表圆柱）
特斯拉目前使用的这些电池单体，都是由松下生产供应的，这些松下电池并不神秘，市场上很多笔记本电脑的锂电池组，封装的就是这种电池，生产工艺非常成熟。
传统笔记本电池拆解
一台笔记本电脑的锂电池组大概也就封装6或8节18650圆柱电池；而以一台特斯拉Model?S?85为例，则需要7000余节同样的电池。
这些电池被分组打包，通过串联与并联的方式，最终被整体集合打包在一起。同时，由于锂电池的非线性放电特点，会导致如个别电芯的过度充放电将引起永久性的电池损伤，造成整个电池系统电压、温度不稳定，严重的将导致热失控事件。
按照“单体电池-brick-sheet-pack”顺序进行分层管理
特斯拉采用的电池管理系统具精确度远高于同行业水平，根据外媒对Model?3的拆解，Model?3的BMS可以将23-25个独立电池组的电压差控制在2-3mV，远低于其他普通电动车的水平。同时，该套电池管理系统高集成度，特斯拉BMS模块集成了高压控制器、直流转换器和多个传感器，由此可以减少内部通信所需的高压线束，最终减轻总重量并降低成本。
特斯拉Model?S?电池拆解
不过，说到这你是不是有疑惑了，笔记本电脑的电池是不是用着用着就会发热，有的笔记本甚至会在长时间使用后，产生电池发烫现象，那么这7000余节电池岂不是个巨大的热源？怪不得会@#?自#%&?*燃@?...?…但冬天时，气温过低也会大幅影响电池工作效率！这个，咱们就要说说他的电池热管理系统。
电池热管理方面，特斯拉采取50%水和50%乙二醇为冷却液的液冷方案，由四通阀实现的电机和电池冷却循环串并联结构。由系统芯片算法控制，当电池温度超过设定目标值时，电池循环与电机循环相互独立，采用并联，为电池降温；电池温度低于设定目标值时，电池循环与电机循环采取串联，利用电机余热为电池和座舱加热，而多余热量将由进气口的热量交换器排放出去。
此方案充分利用车内所有部件热量，使热量有效循环游走，极大提高电池单体散热性和电池单体间温度一致性。因此，无论冬季还是夏季所对应的极端气候，特斯拉车辆温差控制保持在2℃内，体现强大的温度管控能力。
后来，特斯拉升级了电池，可燃点从18650电池的约175℃降低为2170电池的约65-82℃，对电池冷却系统提出更高要求。对比旧版Model?S?85、新版Model?S?P100与Model?3可以发现，电池冷却系统阶段性升级，从早期的单条冷却带到如今的每层独立冷却带，为新版2170电池提供更好的温度管控，极大提高电池冷却运行效率。
特别之处二
采用小众电机
与目前乘用电动汽车市场中主流车型采用的永磁同步电机不同，特斯拉选择了使用制造成本较高的感应电机。如果简单的对比，可以理解成永磁电机效率更高，感应电机性能更强。
特斯拉电机工程师
除了有更强大的电池支持，让特斯拉可以牺牲一部分电机效率选择性能外，特斯拉选择感应电机和它最初的技术是有很大关系的。在前文创始人的故事中，我们提到了最早给艾伯哈德和塔本宁技术帮助以及合作的AC?Propulsion公司，而这家公司在感应电机方面拥有着领先的技术实力；再加上感应电机退磁风险小，技艺成熟；并且，永磁同步电机要用到比较多的稀土原料，而全球稀土资本基本集中在东亚，尤其是中国和日本，这会带来采购障碍因素综合考虑，特斯拉选择了搭载感应电机。
Tesla?Model3双电机四驱版本
当然，特斯拉在后期也对感应电机技术进行了一系列的提升，包括设计对应冲片、提高扭矩、冷却系统等手段，其中，最为创新的是感应电机铜芯转子专利技术。
特斯拉使用镀银铜插片填满铜条转子槽间隙，再加固两端，封上禁锢环片的方法，降低铸造难度的同时提升电机运行效率，完成特斯拉特殊动力改造。
在永磁电机上，特斯拉也有过尝试，在之前Model3后驱长续航版车型就采用了永磁开关磁阻电机的单电机配置。特斯拉的永磁电机采用世界上仅少数大厂才拥有的油冷方式，并经过技术提高，转数可达18000转，远超国内市面上12000转的平均水准，即便是有技术相对比较高的厂家，也只能达到15000转。不过在后来，特斯拉基于全球车型布局和销售战略，裁撤了全部两驱车型。
特别之处三
把汽车按照电脑?
在小编看来，特斯拉在推动先进的纯电造车技术以外，最重要的是它开创了汽车行业的OTA升级服务，可以说是汽车售后服务的一次颠覆。
曾有美国知名汽车媒体指出特斯拉Model?3存在刹车距离过长的问题，引起轩然大波。如果是传统车企，要解决类似状况就需要大规模召回车辆，或是通过4S店对零部件进行更换，两种方案都需要浪费车主漫长的等待时间，车企也要为此付出巨大的经济损失。然而特斯拉的工程师通过OTA（Over-the-Air）的方式对系统进行了升级，在几天之内便解决了这一问题。
这就是特斯拉与传统车企最根本的不同——特斯拉可以像智能手机一样进行系统升级（OTA），传统车企的OTA只局限于车载导航功能，完全无法像特斯拉一样对车内温度、刹车、充电等涉及车辆零部件的功能进行远程控制或升级。
背后更深层次的原因在于，两者底层的电子电气架构完全不同。传统车企的各部分ECU的开发都是由供应商完成，所以每部分都有着各自的底层代码和权限限制，集合成整车后，庞大冗杂的代码根本无法统一管理，并且供应商也不一定就提供给车企代码权限，就更不用说升级了。这就致使了汽车软件方面的更新几乎与汽车生命周期同步，极大的影响了用户使用感受。
与传统造车不同，特斯拉采取了集中式的电子电气架构，即通过自主研发底层操作系统，并使用中央处理器对不同的域处理器和ECU进行统一管理。这种架构与智能手机和PC非常相似。
以特斯拉Model3的电子电气架构为例，分为三部分，CCM（中央计算模块）、BCM?LH（左车身控制模块）和BCM?RH（右车身控制模块），其中CCM由IVI（信息娱乐系统）、ADAS/Autopilot（辅助驾驶系统）和车内外通信三部分组成，CCM上运行着X86?Linux系统。BCM?LH和BCM?RH则负责车身与便利系统、底盘与安全系统以及动力系统的功能。
如此3C化的模块式开发，为OTA的应用提供了便利，让车辆未来的软件更新和系统迭代变得更为容易，可以持续地提供车辆交付后的运营和服务。传统汽车产品交付就意味着损耗和折旧的开始，但软件OTA赋予汽车更多生命力，带来更好的用户体验。当然，车辆内部电子线束结构的大幅优化，也带来了更加便捷的生产操作，提高了生产效率。
自2012年Model?S上市以来，特斯拉软件系统至今一***进行过9次大更新，平均几个月一次小更新，已经累计新增和改进功能超过50项，包括自动辅助驾驶、电池预热、自动泊车等功能。如果说三电系统领域特斯拉还只是与传统车企在同一维度上竞争，那么整车OTA属于特斯拉对传统车企甚至传统汽车一级供应商的一次降维打击。
在2018年，大众CEO迪斯明确提出要打造vw.OS操作系统，传统车企也开始认识到了技术的变革趋势，但相比于出身硅谷的特斯拉来说，显然软件开发不是大众的强项，未来表现如何，我们拭目以待。
作为第一性原理的忠实信徒，马斯克善于回归事物的本质分析和解决问题，而不是采用类比和改良的方式。特斯拉的确用先进的技术和理念赢得了市场的认可，但它后续将如何发展？下一篇，咱们将会讲到特斯拉的第二个十年计划，下篇见！
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