如你所知,特斯拉公司最初的產品是一款高效能電動跑車,叫做Tesla Roadster。但是,有些讀者或許不知道,我們的長遠計劃是生產不同型號的汽車,包括價格親民的家庭用車。這是因為特斯拉公司的首要目的(也是我給公司投資的原因),是幫助推進從碳氫燃料開採與燃燒的經濟體,向太陽能電力經濟體的轉型,我想這是可持續發展的主要解決方案,但不是唯一的解決方案。
要實現這個目標,至關重要的是生產零妥協的電動汽車,Tesla Roadster的目的,就是直面、並擊敗像保時捷或法拉利這樣的汽油動力跑車。而且,在此基礎之上,它的能源效率是Prius的兩倍。儘管如此,還是有人問這對世界到底有什麼幫助。我們真的需要另一款高效能跑車嗎?這對全球碳排放問題真能產生影響嗎?
好吧,回答是不,不太大。但是,這不是問題的關鍵,除非你能瞭解本文開頭提到的秘密宏圖。幾乎所有的新技術最初都會有很高的單位成本,之後才會逐步完善,這對電動汽車也是一樣。特斯拉的戰略是進入高階市場,這個市場的消費者願意支付更高的價格;然後,隨著每款後續車型的推出,以更大的單位容積、更低的價格儘快邁向更大的市場。
我可以說,我們的第二款車型將是一款四門運動型家庭用車,價格只有Tesla Roadster價格(89,000美元)的一半左右,同時,並不犧牲很多其他方面的特性;而第三款車型價格還將更親民。作為一家快速增長的科技公司,我們所有的自由現金流都用於研發,以便降低成本並儘快將後續產品推向市場。當有人購買Tesla Roadster跑車時,他們實際上是在幫助支付家庭用車的開發費用。
現在我想談談兩個不斷重複的對電動車的反對意見,即電池處理和電廠排放問題。第一個問題的答案很簡短,第二個需要一點數學:
對環境沒有毒害的電池!
特斯拉汽車的鋰離子電池沒有被歸為有危害類產品,可以安全填埋。但是,把它們扔到垃圾箱裡就相當於扔錢一樣,因為這些電池組在達到10萬英里(16萬公里)設計壽命的尾端,可以賣給回收公司(無補貼)。另外,此時電池並非完全沒電了,只是行駛里程減少了。
電廠排放,或稱為"長排氣管"
(如需關於本論證的更詳細的論述,請參見Martin和Marc編寫的白皮書)
對於電動汽車這樣一種碳排放解決方案,一個常見的反對意見是,電動汽車只是把二氧化碳排放轉嫁給了發電廠。但明顯的應對意見是,我們可以透過各種方式發展電網電力,諸如水電、風電、地熱發電、核電和太陽能發電等許多發電方式均不涉及二氧化碳排放。但是,現在我們暫時假定電力是透過碳氫燃料生產的,比如天然氣,這是近年來美國新建電廠最常用的燃料。
通用電氣生產的H系統複合迴圈發電機的天然氣發電效率為60%。"複合迴圈"過程燃燒天然氣來發電,廢熱被用來產生蒸汽從而推動第二臺發電機。天然氣採氣效率為97.5%,天氣加工效率也是97.5%,而電網輸電效率平均為92%。這樣,從氣井至電力使用者的效率就是97.5% x 97.5% x 60% x 92% = 52.5%。
儘管車身、輪胎和傳動機構的設計目的是高效能而不是最大效率,Tesla Roadster需要0.4兆焦耳每公里,換個方式說就是,每兆焦耳的電力可以行使2.53公里。Tesla Roadster的全週期充放電效率為86%,這意味著,給電池充電的每100兆焦耳電力中,大約86兆焦耳到了電機上。
綜合這些計算結果,我們得到最終品質因數是,2.53公里/兆焦耳x 86% x 52.5% = 1.14 公里/兆焦耳。讓我們把這個數字與一般被認為節能的Prius和幾個其他車型進行比較。
從氣井至車輪全面考慮,一輛汽油車的效率等於汽油的內能(34.3兆焦耳/升)減去精煉和運輸損失(18.3%)再乘以每加侖英里數或每公升公里數。因此,在EPA(美國環保署)額定的55英里/加侖情況下,Prius的能源效率為0.56公里/兆焦耳。這個數字相比豐田佳美(所謂"正常"車型)的0.28公里/兆焦耳來說實際上已經非常好了
請注意,目前上路的汽車所用的混合動力一詞的用法是錯誤的。這類車實際上就是汽油車,只是有一點電池輔助而已,同時,除非你是少數在零部件市場上有辦法的人,這種小電池必須從汽油發動機上充電。因此,這種車可以被視為就是效率稍高的汽油動力車。如果EPA設定的里程效率為55英里/加侖,那它與能夠達到55英里/加侖的非混合動力車也沒有什麼區別。正像我一個朋友所說,一個所有人都開Prius的世界仍然100%地依賴石油。
任何給定燃料來源的二氧化碳含量都已經很明確了。天然氣是每兆焦耳14.4克碳,石油是每兆焦耳19.9克碳。將這些碳含量水平用於計算汽車效率,其中包括本田天然氣燃燒動力汽車和本田燃料電池天然氣動力汽車作為參考,顯而易見的贏家就是純電動汽車:
車型 |
能源來源 |
二氧化碳含量 |
效率 |
二氧化碳排放 |
本田CNG |
天然氣 |
14.4 g/MJ |
0.32 km/MJ |
45.0 g/km |
本田FCX |
天然氣-燃料電池 |
14.4 g/MJ |
0.35 km/MJ |
41.1 g/km |
豐田Prius |
石油 |
19.9 g/MJ |
0.56 km/MJ |
35.8 g/km |
Tesla Roadster |
天然氣-電力 |
14.4 g/MJ |
1.14 km/MJ |
12.6 g/km |
如果你假定美國發電中每焦耳所排放的二氧化碳為平均值,Tesla Roadster仍然大比率勝出。雖然相比天然氣來說煤炭(發電)的二氧化碳含量更高,但水電、核電、地熱發電、風電和太陽能發電等等方式的二氧化碳含量可以忽略不計,起到了彌補作用。具體的發電比例在美國各地情況各不相同,並隨著時間推移而變化,所以在這裡我們用天然氣作為比較標準。
成為"能源積極"的人
我想要說,除了汽車,特斯拉公司還將與其他公司共同推廣其生產的可持續能源產品。例如,在其他選項之外,我們還將提供太陽城公司(SolarCity)生產的一種尺寸和價格適中的太陽能電池板。太陽城是一家太陽能光伏技術企業(我也是主要的投資人)。這種系統可以安裝在自家屋頂上,位置不影響其他活動,因為其尺寸小,或設定成車庫的一部分;它每天能發足夠行駛約50英里(80公里)的電。
如果你每週行駛里程在350英里(560公里)以內,你就會在你的個人交通方面成為"對能源有積極貢獻"的人。這比節能或甚至取消你的交通能源消耗更進一步,因為你實際上會向電網回送比你的交通用電更多的電力!所以,簡而言之,我們的總體規劃是:
- 生產跑車
- 用掙到的錢生產價格實惠的車
- 再用掙到的錢生產價格更實惠的車
- 在做到上述各項的同時,還提供零排放發電選項
別告訴任何人。
https://www.tesla.cn/blog/secret-tesla-motors-master-plan-just-between-you-and-me