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Project Tesla - 一場翻轉世界的革命計畫 <Part.1> 終極硬體

  • 2016年11月7日
  • 讀畢需時 5 分鐘

很抱歉這次讓大家等這麼久,我就廢話不多說,開始講囉~

上回我們聊到 Solarcity 這家太陽能租賃公司的商業模式、簡短歷史、與 Tesla 的相互關係和未來可能的發展方向,歡迎各位朋友點此連結觀看

就在上個禮拜 10/20,Elon Musk 宣布一項 Tesla 產品更新 - AutoDrive 全自動駕駛系統,即日起生產的所有車款,都會配備升級版自動駕駛硬體套件,待未來韌體升級後即可實現真正的完全自動駕駛,並完全翻轉整個汽車產業!

您一定想說 Tesla 怎麼可能翻動這兩百年擁有穩固根基的汽車大廠呢?

故事,我就從 Bugatti Veyron 開始講起。

Bugatti Veyron 16.4 Grand Sport Vitesse

類比工藝極致

Bugatti Veyron 堪稱目前市面上最強大的汽車,擁有 8 公升排氣量 W 型 16 缸引擎,最大馬力1200 匹;能在 2.5 內從靜止加速到 100 km/hr,極速高達 431 km/hr。

然而,像這樣一部 Hyper car,除了大幅精進效率和耐用度外,其機械結構配置事實上和 100 年前大量生產的 Ford model T 相去不遠。

Ford Model T

兩部年紀差距近 100 年的汽車,一樣都由引擎供應動力到變速箱、傳動軸,能量經過層層轉換、損失,最後到達輪胎推動汽車前進;除了需要空間儲存供應引擎爆炸所需的燃油,還需要進、排氣設備(增壓、觸媒、消音等),佔據了大量的車室空間。

因為結構複雜,可靠度低、維修成本也高,能源效率也低,只有約 15% 汽油能量真正被使用在推進車輛,其餘能量皆由熱及動能損耗等方式消散於大氣中,能源利用率實在讓人不敢恭維。

內燃機汽車結構

汽車礙於空間、重量有限,車越重油耗表現越差,因此許多對於動力無助益的部件上重量能省則省:所以像是觸媒轉換器這類除汙設備的效果,就無法也不會和及火力發電廠的除污設備相提並論;甚至像福斯集團等車廠乾脆直接造假。於是每輛汽油車儼然成為移動污染源,到處散播著污染。

“ To Accelerate the World's Transition to Sustainable Energy.”

Tesla 打從 Elon Musk 加入開始,就打算盡可能快速做出便宜、可靠並且大量普及的永續電動車,來加速全球向可持續能源過度。Elon Musk 認為由於電池價格高昂,如要打破傳統汽車廠打壓電動車的狀態、必須要透過極高價、低產能的性能跑車打先鋒、建立品牌形象後,再推出主管階級較可負擔的高級轎車,強化形象並增進產能,並透過戰略合作、和產業界一起降低電池成本。最後推出大量生產的低價電動車時,就可以極低成本供應給消費者,才真正改變全球汽車市場。

在 Andy 實際駕駛 Tesla Model S 超過 63,000 公里的兩年後,我認為 Tesla 能夠成功建立品牌、讓大眾信任電動車並願意掏錢購買大約可以歸納出四個主要關鍵。

車體安全

Model S 透視

Model S 設計之初,就決定拋棄一切過去傳統車廠的汽車結構,直接『重新設計』車子。

從車輛剖面圖可以看到幾個底盤特點:電池設計在車艙底部,底盤及是電池艙。透過格狀分區水冷的設計方式,電池艙在物理結構上能保有最佳安全性及散熱效能:單一個區域電池因故開始燃燒,各區密封的鋁合金結構能夠保障事故區域電池,不會波及其餘穩定狀態下的電池,造成更劇烈的燃燒甚至爆炸。

Tesla Model S 動力結構

這樣的設計除了在最壞的情況保障電池安全外,也能夠讓其電動車有最佳的耐撞性。當車輛撞擊發生在正面時,沒有引擎的前行李箱扮演著有史以來最佳的撞擊潰縮區,吸收大部分的衝擊力;順著應力,扮演底盤角色的高結構強度電池艙,也能大幅度減緩車艙的潰縮、保障車艙內部人員的安全。因此,不管是在美國高速公路局 NHTSA 或是歐盟 NCAP 的撞擊測試裡,Tesla Model S 及 Model X 拿到了每一項目皆滿分的壯舉,成為有史以來最安全的車輛!

歐盟 NCAP 撞擊測試

寬敞空間

因為電動車無需引擎、變速箱、傳動軸、油箱及排氣管系統等等,讓只有電池底盤及馬達結構的 Tesla 前車艙也是巨大的行李箱空間,除了可以...

裝雜貨

裝行李箱

然後小孩不乖的時候還可以...

大誤)

而後行李廂因為少了油箱及排氣系統,空間也比汽油車大上不少

當然 Tesla 也提供後車廂小孩座椅選配

出外露營也可以...

———————————————老婆勿闖分隔線————————————————

以上這幾個優點... 就是給男生們說服老婆的理由啦!

接下來

就是來聊聊真正激起各位慾望的各種誘惑啦

荒唐的性能

Tesla 加速時 iPhone 是會「黏」在椅背上,可見加速度超過重力 1G!

為什麼區區電動車能夠有這麼恐怖的加速力道呢?

傳統變速箱透過一系列的機械構造,將不均勻的爆炸能量轉化成穩定的動能給傳動軸驅動車輛。

“ 內燃機需要變速箱是因為引擎輸出的最大扭矩決定於引擎的轉速,所以需要一個變速箱以依據車輪的轉速以及隨操作狀況而異的扭力需求等兩個條件,來調整引擎的轉速。”

然而電動馬達是利用「脈波寬度調變」原理(Pulse Width Modulation, PWM)控制輸出:PWM 這種馬達控制器,透過控制馬達的輸入電壓、電流和工作循環頻率,就可以輸出指定的轉速及扭力了。

因此 PWM 可以看作是電動車版的變速箱,少了機械換檔時間,加速飛快!所以能夠在 0 轉的時候輸出最大扭力,即使沒有「彈射起步」一樣可以在紅燈前解決牛馬蛇神。

目前 Tesla Model S 的旗艦版本 P100D,最快能夠在 2.5 秒內從靜止加速到時速 100 公里,可以想見這這電動車可不是高爾夫球車那種乖乖牌啊!下面這張圖表列出了當今最速量產車中,的車款及價格。

同樣在 2.5 秒俱樂部裡的有:售價四千萬的 Porsche 918 Spyder、八千萬的 Ferrari LaFerrari 以及破億的 Bugatti Veyron 16.4 GSV。這樣來看,Tesla 真的是 CP 值高到破錶的速度機器啊!

讓人驚艷的加速性能,加上重心極低的電池底盤,Tesla 可以說是最適合平日通勤、假日熱血的狠角色啊!

汽車工業轉捩點?

汽車市場在這幾年已經有顯著的停滯,過去我們打開汽車雜誌,可以看到更奢華的內裝、影音設備、油耗提升,卻不見生態系層面上的創新,直到 Tesla 的出現。

具備終極安全、寬敞空間和極致性能,說實在能夠說服不少人換成電動車,但要靠這樣的特色改變世界,還真的不大可能。

下一篇,我們就來聊聊 Tesla 的魔法:如何利用絕佳的軟體思維,讓世人更加熱愛電動車!

 
 
 

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