

Tesla的偶然
作者:三联生活周刊( 2012年6月22日,Tesla首次向市场投放Model S电动车,一位顾客将Model S驶出Tesla位于加州弗里蒙特的工厂 )
10年前的加利福尼亚氛围
当2003年7月1日,自诩车迷的前Wyse首席产品设计师马丁·艾伯哈德(Martin Eberhard)和其工程搭档马克·塔彭宁(Marc Tarpenning),在加利福尼亚打算注册一家研发电动汽车的新公司时,埃隆·马斯克才刚刚完成将自己第二次创业的PayPal在线支付公司出售给eBay,同时他颇有些玩票性质参与的极客航天项目SpaceX,也才刚刚处于初期草拟阶段。尽管SpaceX作为埃隆·马斯克的第三次创业项目可以追溯到2002年的6月初,但当时亚马逊的杰夫·贝索斯和游戏界大名鼎鼎的约翰·卡马克,也都在筹备后来跟SpaceX竞争私人航天竞赛的蓝色起源和犰狳太空探险项目。整个硅谷笼罩在2000年互联网泡沫高潮期后的休眠状态,那些在互联网泡沫中博取到实质收益的创业者们,已经休息得差不多了。
那时的Tesla公司还只停留在构思阶段,马丁·艾伯哈德非常喜欢丰田普锐斯混合动力汽车,但普锐斯的设计明显针对家庭用户,至少不符合马丁·艾伯哈德作为跑车发烧友的审美需求。于是,Tesla团队开始尝试与掌握一些电动汽车零件技术的AC Propulsion公司接触,而埃隆·马斯克恰恰也与AC Propulsion有过接触,并且一直对电动汽车的发展保持关注。机缘巧合,埃隆·马斯克在2004年2月拿出了630万美元投资Tesla,以投资者的角色成为Tesla的董事长,创始人马丁·艾伯哈德转而担任首席执行官。另外两位联合创始人,斯特劳伯(J.B.Straubel)担任首席技术官,伊恩·赖特(Ian Wright)负责车型开发。
2004年的全球汽车界,正在经历一个上升性商业膨胀期,通用汽车年产803万辆新车稳居全球头号汽车制造商的位置,第二位747万辆产能的丰田一直稳扎稳打,此时伊拉克的萨达姆已经被赶下台,欧佩克原油价格从之前一年23.27~33.11美元的波动区间,悄悄开始了冲击2008年147.50美元高点的持久性爬升。后来分崩离析的戴姆勒·克莱斯勒集团此时不再参与三菱汽车的挽救计划,并且卖掉了手头持有的10.5%现代汽车股份;通用也不再与菲亚特亲密合作,雷诺和日产的战略结盟已经开花结果,丰田汽车的利润率已经达到了6.7%的历史高位,一年的纯利润比通用、福特、克莱斯勒三家合计利润还多。新兴经济体的汽车消费还没有真正井喷,不过中国汽车个人消费已经呈现星星之火的态势,当年中国轿车产量已达231.63万辆。
汽车产品开发也在此时出现了三个不同方向:一方面是美国流行的SUV热潮,轿车的舒适性和越野车的通过能力,所有汽车制造巨头都不得不重视这个新出现的高价细分市场:另一方面则是以大众汽车为首的欧洲汽车工程师们,越来越迷恋涡轮增压技术和环保型柴油,这背后也暗藏着欧洲工业界对汽油价格走势的忧虑,以及欧洲当时日渐高涨的环保主义社会氛围;还有一个重要方向来自丰田引领的混合动力技术,以加利福尼亚州为起点开始真正走红,丰田混合动力的第一代普锐斯NHW11早在2000年被引入到美国市场,当时新车售价1.9995万美元,并且加州空气质量委员会将其划归为超低排放车型,购车当年可获得2000美元的个人所得税免税额度。不过,当时第一代普锐斯车体基于丰田的紧凑平台NBC,也就是后来中国生产的夏利2000,况且当时美国油价也只是每加仑1美元多的水平,等到2003年第二代普锐斯换代升级,车体变大风阻系数却降到0.26,依旧1.9995万美元起步,以及此后最高可以拿到3400美元的减税政策,催生了以普锐斯为代表的混合动力技术被高端大众消费群体的认可,囊括了从Motor Trend年度车到美国Car and Driver十佳车的诸多2004年度汽车界奖项。一贯热衷营造环保主义情绪的好莱坞成了普锐斯最好的名人效应群体,这群人也是后来Tesla小众流行时的第一批拥趸。
( 技术专家吉尔伯特·帕辛(左)
和弗兰克·马克斯在车间里交谈 )
Tesla最早的创始人马丁·艾伯哈德之所以要创立Tesla,并在创立之初就一门心思搞电动跑车,很大程度上受到了当时加利福尼亚混合动力汽车热潮的影响,而他又不满足于混合动力的普锐斯过于家庭用车的设计。当年Google的两位创始人也迷恋混合动力技术,在Google还没上市前,已经在公司内部推行员工混合动力购车补贴方案。那时史蒂夫·乔布斯家也有了一辆混合动力车,不是普锐斯,而是后来推出的雷克萨斯RX。加之之后加利福尼亚州立法在高速公路内侧设立电动车和多人乘坐的高峰时段特别通道,让整个美国西海岸逐渐形成了一种有些文化浪潮色彩的电动汽车气质氛围。
押注锂电池
( Protean Electric公司创始人
鲍勃·普塞尔 )
“配备锂电池的电动汽车现在一次充电能跑300公里以上,应该归功于20世纪末开始的笔记本电脑和手机工业,正是消费电子产品的移动使用需求,带动了电池技术的真正创新。从镍镉电池到镍氢电池,再到锂离子电池的产业演进。”研究分析公司Gartner汽车业务部副总裁蒂洛·科斯洛夫斯在接受采访中如此说。其实,整个20世纪电动汽车一直无法与燃油汽车竞争,一方面是石油世界的经济链条因素,另一方面是化学电池迟迟没有突破,铅酸电池能量转化效率也就70%上下,对于电动汽车而言铅酸电池太重了。
曾任职于通用汽车先进汽车技术部门的鲍勃·普塞尔(Bob Purcell)现在创立了专注电动汽车零件的Protean Electric公司。他在接受采访中说:“全球汽车业正处在一个关键时刻,一个临界点,大约经过整个20世纪的时间,我们这个星球上行驶车辆的规模达到了10亿辆,未来20年这个数字有可能达到20亿辆,全球石油储量不可能支持20亿辆汽车,大气环境也无法支撑,所以电动汽车时代是一个历史的必然趋势。”
( 设计师马丁·艾伯哈德 )
在上世纪90年代中期加州空气质量委员通过汽车零排放标准的强制标准后,除了丰田开始闭门研究混合动力技术,通用汽车作为美国汽车界的老大哥,也打算试验一下纯电动汽车生产的可行性。于是在1996年推出了134马力的EV1,一辆一次充电可以行驶140公里的插电式电动汽车,实际上,这辆累计销量只有2000辆的通用电动汽车,很多技术都来自AC Propulsion公司,也就是后来埃隆·马斯克投资介入Tesla创始团队的中间介绍人,这家1992年成立的AC Propulsion在电动汽车领域绝对算得上先驱,其创始人艾伦·科科尼(Alan Cocconi)早早就注册了电动汽车领域诸多基础专利,正是他为通用EV1选择了镍氢电池。当年EV1的镍氢电池不仅存在充放电的记忆效应问题,更换一块电池要价更是高达3万美元,可却实现了电池储能效率和车体重量之间的平衡。此后丰田普锐斯、本田Insight相继采用镍氢电池实现了混合动力车型的市场销售,且普遍实现了百公里燃油消耗低于5.5升。
不过,因为镍氢电池存在记忆效应,例如丰田普锐斯在设定时就将充电放电的电量存储控制在45%到65%之间,既不充满也不放光电量,以此来延长镍氢电池的使用耐久性。这当然是Tesla所不能满足的,可锂离子电池在2005年以前过于昂贵,对于有可能发生碰撞事故的汽车而言,锂离子先天化学特征有些过于活跃。当年的单芯锂电池外电压必须严格控制在2.7~3.3V,低温环境也会减慢锂离子运动活跃度,造成电能储量效率几何级失效。如果说埃隆·马斯克投资运营Tesla获得初步成功,最初确实有些赌博成分,就是押注在锂电池制造取得突破上。
( 设计师弗朗茨·冯·霍兹豪森 )
三洋、索尼和松下作为锂电池制造的日本三巨头,已经在笔记本电脑和手机锂电池大规模生产上摸到了窍门,Tesla创业初期一半的运气成分在于选对了松下生产的锂电池。按照Tesla联合创始人兼首席技术官斯特劳伯的说法:“最初我和马克·塔彭宁一次测试了市面上的近300种电池,2安时容积的松下18650封装锂电池是生产品质控制最好的,在最初设计Roadster的电池组时,我们把69个锂电池串联成一个电池砖,99个电池砖再组成一个电池片,11个电池片并联形成电池组。”每片上6831个锂电池的具体连接安放方法可以说是Tesla的独家秘方,Tesla最初研发精力都聚焦于此,Tesla创始团队源自服务器网络架构上的创业经验,被用在了锂电池排列组合上的精算测试上。再加上由AC Propulsion技术合作授权,Tesla自己改良的DriveTrain数字电动机控制系统,Tesla创业团队在2005年中已经基本上开发出了试验样车,此时Tesla团队已经扩编到了80人,并且埃隆·马斯克自己持续领投了第二轮和第三轮融资。
Roadster的敲门砖
( AC公司CEO汤姆·盖奇 )
那时的Tesla和埃隆·马斯克,依旧对Tesla的具体车型产品方向不够自信,唯一明确的是要发挥出电动汽车瞬间输出最大扭矩的技术特征,车体尽可能轻巧,必须考虑锂电池矩阵组自重与连续行驶里程上的平衡关系。时任CEO的马丁·艾伯哈德曾经对《纽约时报》谈及过Tesla的商业谋略,“要将一款新产品推向大众市场,就得先说服有钱人。手机、冰箱、彩电,它们刚出现时都不是面向大众市场的低端产品。新技术新产品初期生产,还是要瞄准特定消费群体”。
于是。Tesla第一款车型Roadster,选择了英国莲花汽车的Elise跑车作为开发基础,毕竟作为一个初创的电动汽车制造商,底盘调校和诸多人机工程测试,不只是耗费巨额资金的问题,更要耗费掉大量的开发时间,所以Tesla早期明确了拿来主义的方针。之所以选择与英国莲花合作,一方面是当时莲花已经被马来西亚宝腾收购,Elise车型不得不依靠装配罗孚和丰田引擎维持,另一方面也是当时主流跑车制造商谁也不愿意给默默无闻的Tesla供应车身。
( 2012年2月9日,埃隆·马斯克在加州霍桑市的Tesla设计工作室展示新款Model X )
2007年8月27日,Tesla的管理层早早设定了这个日子,按照计划,这天将是Tesla第一款Roadster投产日。但是在距离投产日前两个月,开发一直还算顺利的Roadster遇到了要命的问题——二级变速箱设计可靠性不足,无法通过3000英里耐用性测试。Tesla第一任CEO马丁·艾伯哈德要求团队反复修改二级变速箱,直接造成测试预算占用过多现金流。此外,在成本核算时发现第一批Roadster的单车成本可能高达10万美元,比早前向投资人许诺的6.5万美元成本超支很多。此时作为董事长的埃隆·马斯克,提前启动新一轮融资,同时董事会决定解雇CEO马丁·艾伯哈德,毫不顾忌马丁·艾伯哈德的Tesla核心创始人身份。Tesla工程师们搞二级变速箱,主要目的是提升异步电机在低转速功率不足的问题,核心问题是当时的晶闸管IGBT在功率控制精度和时间响应上都不太适用于二级变速。埃隆·马斯克于是决定放弃二级变速箱,直接锁死变速换挡设定,这个决定让Roadster低速时不得不牺牲15%的动力效率,换来了2008年2月第一辆Roadster的投产。此时的Tesla已经融资6000万美元,首款产品Roadster电动汽车静止加速到100公里只需3.86秒,一次充电可持续行驶250英里,售价却高达10.9万美元。
把硅谷电动车开到底特律去
2008年的全球油价飙升到了每桶147.50美元,原本以为高油价将有助于Tesla多卖车,可随之而来的次级贷危机,直接影响了Tesla的新一轮融资。此时Tesla已经启动了下一代Model S的研发计划,如果不获得新资金,作为创业公司的Tesla根本无法自我造血生存。埃隆·马斯克于是决心同传统汽车制造巨头谈一谈,毕竟此时Tesla手头掌握了有些分量的电动汽车实用技术。不是面对深陷破产保护的底特律汽车巨头,而是远赴德国向戴姆勒-奔驰兜售技术,为了打动德国人,埃隆·马斯克甚至颇为决断地要求工程团队在几周内将一辆奔驰Smart改装成电动车,就利用Roadster上的零件。这种出售Roadster技术的零件订单,为Tesla带来了奔驰的5000万美元投资,以及之后丰田的核心零件订单。
如果押注锂电池的成熟时机有些运气成分,绝缘栅双极型晶体管IGBT在2008年末取得的技术突破,则更多归功于埃隆·马斯克的方向判断决断。作为大功率变电控制核心零件的IGBT,因为摩尔定律的半导体制造工艺提升,可以大幅提升电动机在各种状态下的扭矩表现。同时Tesla也不再只是Roadster时代的工程团队,为了开发新车型Model S,曾任马自达设计师的弗朗茨·冯·霍兹豪森(Franz von Holzhausen)和来自丰田工厂体系的吉尔伯特·帕辛(Gilbert Passin)等传统汽车领域的人才被埃隆·马斯克请到Tesla担任要职。与此同时,被辞退的首任CEO马丁·艾伯哈德提出了对Tesla的诉讼,将矛头直指埃隆·马斯克,不过没多久双方就协议和解了,并没有像Facebook创始人马克·扎克伯格同温克莱沃斯兄弟和亚伦·格林斯潘那样陷入谈判漩涡。甚至埃隆·马斯克还为此发表了特别声明,他说:“改变行业的努力几乎是不可能成功的。没有艾伯哈德不可或缺的努力,Tesla走不到今天。”
《谁杀死了EV1》,一部克里斯·佩恩在2009年导演拍摄的纪录片,讲述了美国20世纪末通用汽车研发并中止电动汽车项目的故事。事实上,这部纪录片恰恰替代Tesla说出了心声,真正杀死EV1电动车先驱的,恰恰是底特律传统汽车工业本身。传统汽车制造巨头们非常担心电动汽车带来的产业结构重组,尤其是对于汽车设计使用理念的颠覆性变革,而石油冶炼和加油站产业、汽车分销商体系和保养维修店铺,也都保持着对电动汽车的本能忧虑。2008年的次贷危机或多或少还是帮Tesla获得了一个短暂的窗口期,底特律汽车三巨头根本无暇顾及Tesla的潜在挑战。此时的Tesla还没有启动上市计划,也还没有拿到奥巴马政府颇有倾斜性的能源部4.65亿美元贷款,但却已经显露出超越底特律汽车氛围的创业爆发特征,这恰恰是埃隆·马斯克参与Tesla时浓厚的硅谷风险投资要素在起作用。
“开着纯电动汽车横穿美国,确实是一件很有意思的事情,因为需要7小时才能给电池充满电,我们不得不走走停停,更像一次集体旅行。”作为Tesla汽车公司的掌门人埃隆·马斯克第一次出现在2010年初的底特律车展上就这么说。他站在一辆满是泥垢和尘土的新版Roadster旁,这辆Roadster是2009年12月17日从加利福尼亚出发的,一路开了2700英里到底特律车展现场的。当时埃隆·马斯克有意要向低谷中的底特律示威,同时希望公众打消对于纯电动汽车续航能力的疑虑。此后,2010年6月29日Tesla在纳斯达克上市,成为1954年以来第一家美国上市汽车公司,开盘当天就涨到了18美元。利用上市筹集的2.38亿美元,Tesla购入了丰田急于脱手的加州Nummi工厂,并以此加强了同丰田之间的资本联系。即便通用汽车以Volt增程电动车项目,作为自己100周年庆典的纪念车型,并且代表底特律汽车工业界向Tesla的硅谷电动车生态发起正面挑战,但埃隆·马斯克和他的Tesla已经开始驶上万众瞩目的优先车道。
埃隆·马斯克的生意经
260公里、370公里和480公里的三种电池配置,分别对应5.74万美元、6.74万美元和7.74万美元的三档售价,Tesla在Roadster之后,耗费了近两年开发测试和盘整Tesla自有的Nummi工厂后,在2012年6月9日正式发售第二款产品Model S。此时的全球汽车制造巨头们已经稍许改变了对电动汽车的偏见,日产颇为大胆地将开发多年的Leaf纯电动车推向了市场,Leaf的电池续航管理勉强接近了Tesla上一代的Roadster。丰田和本田继续实用主义态度优化着自己热销的混合动力车型;福特也开始尝试给Fusion和C-Max车型配置上轻度混合动力系统;奔驰也已经与比亚迪结盟,将来由比亚迪为奔驰生产电池;宝马则委托已临近退休的AC Propulsion创始人艾伦·科科尼将Mini改装成电动车,并且在消化吸收AC Propulsion的经验,暗中开始设计宝马自己的i系列电动汽车。
完全独立研发的跑车造型,最多可以乘坐7人的车内空间,中控台上17英寸超大触摸控制屏,静止到每小时100公里加速耗时5.6秒,甚至2013年升级出现了90秒快速更换电池包,从产品设计角度上说,Model S沿袭了硅谷消费电子的工程师策略,一切开发设计都在强调体验优化,牢牢抓住每个细节,隔一段时间新增一点技术升级,而不像传统汽车制造界那样,两年一改款,五年一换代。包含早先的车主预订,Model S在2012年上市的几个月内累计销售了3100余辆,即便2012年第四季度Tesla依旧净亏损7500万美元,大家也都相信埃隆·马斯克和他的Tesla已经取得了真正的市场突破。紧接着,2013年第一季度的4750辆成绩,直接让Tesla实现了1120万美元的净利润,即便第二季度财务数字有所下滑,但是Model S依旧保持着5150辆的交付增长,以及7.47亿美元的健康现金流。
不过Tesla目前的盈利并不仅是依靠卖车获得,汽车零排放指标(ZEV)依旧为Tesla财报贡献了6800万美元的季度收入,这个加利福尼亚特有的零排放车辆积分制度,允许汽油汽车制造商向Tesla这样的零排放电动车购买积分,以换取ZEV的达标。日产Leaf电动车每辆就价值3分,每分抵扣价值接近5000美元。埃隆·马斯克很清楚Tesla暂时对ZEV的依赖,他在财报交流会上特意强调,2013年底Tesla要实现25%的毛利率,并且这个数字将不包括ZEV补贴。要知道年初包含ZEV时的Tesla毛利率是17%,如果扣除ZEV补贴,这个数字只有5.7%。很显然,在2013年下半年,Model S必须如同埃隆·马斯克预期的那样出现全球性流行,才有可能实现25%的无ZEV毛利率预期,更意味着Tesla电动车在2014年的年销售数字需要达到4万辆的规模。
Tesla的流行也渐渐将电动潮流传染给了底特律,通用汽车罕见的促销降价5000美元,以提振每月销量不足2000台的Volt雪佛兰增程式电动车。福特汽车紧随其后将电动版福克斯降价4000美元,最畅销的日产Leaf在减免税收后只要1.88万美元,累计销量即将突破3万辆。本田租赁方式销售的电动版飞度,月租费也从389美元调整到259美元,且提供免押金、赠送碰撞保险、免费充电等多种优惠措施。
“Tesla最迫切的压力在于急需增加产量规模来摊销成本,并且还得考虑第三代Tesla电动车研发上的超前投入,要知道Model S在技术上大约领先电动汽车行业一代半的产品研发周期。”Dougherty的分析师安德烈亚·詹姆斯(Andrea James)如此评价Tesla的技术优势,不过这种以锂电池组和电动机优化适配的技术特征,并不能保证Tesla不被汽车巨头的市场策略所追赶。詹姆斯解释道:“松下锂离子电池可以供应给其他车厂,Tesla最核心的电路管理软件在工程领域无法真正保守秘方,汽车界对于专利和设计特征的呵护,远不及埃隆·马斯克和Tesla所盘踞的硅谷IT圈。Tesla的小公司体量成为其保持竞争优势的唯一方法,尤其是面对动辄产能百万辆的底特律资本巨头时。”
于是,在造车之外寻求Tesla的竞争力提升,成为埃隆·马斯克抵挡传统汽车巨头的一种战术策略。首当其冲就是布局Tesla的电动车产业链条,埃隆·马斯克筹划以美国作为试点布局Tesla的超级充电网络,按照设想Tesla充电站提供120千瓦时的充电桩,充电速度是现在普通电压充电桩的16倍,并且Tesla车主永久免费,而这个超级充电网络则由埃隆·马斯克投资的SolarCity太阳能公司承建。如果Tesla的超级充电网络真搭建布局,燃油汽车在加油站密度上的优势就不再明显,这无疑将打破目前消费者对电动汽车续航能力的最后一点点担心。“有了超级充电网络,从洛杉矶可以直接开到纽约,增加充电站布局范围和密度,未来Tesla的软件升级将会把充电站直接标注在车内地图导航上。”埃隆·马斯克在D11大会上兴奋地说。
除了为Tesla布局超级充电的产业链条,埃隆·马斯克更是试图深层次颠覆传统汽车商业生态。排斥传统汽车商业生态的经销商体系,崇尚只在当地开设体验店,新车销售完全依托于互联网直营的模式,确实可以帮助Tesla实现整体性消费者体验的把控,可也让Tesla深深得罪了1.7万家汽车经销商参与的NADA协会组织。不允许汽车厂商直接面向消费者卖车,有48个州立法维护NADA,但Tesla在当地开店并不卖车,只是展示,即便如此,在北卡罗来纳州,Tesla还是直接与NADA交火了。为抗议当地立法机构的施压,Tesla甚至将一辆Model S搬到立法机构门口展示。改变与地方经济息息相关的NADA体系,甚至远比Tesla依靠技术优势挑战底特律汽车生产体系更艰巨。
即便还需要兼任管理SolarCity太阳能公司和盯着SpaceX的火箭升级,埃隆·马斯克并没有满足于Model S目前每季度5000辆的成绩,电动汽车的浪潮已经被Tesla掀起。正如同10年前讨论电动汽车发展节奏时思考过的那样,电动汽车不能只是高端消费群体的独享,第三代的Tesla电动汽车技术必须更具价格亲和力。埃隆·马斯克很清楚,不能一直依赖于出售ZEV汽车零排放指标和电动车税收抵免,电动汽车迟早要与燃油汽车在同一个市场竞争环境下争夺消费者。Tesla的第三代电动汽车研发已经排上日程,按照埃隆·马斯克的说法:“续航能力在800公里的电池组已经开始研发,第三代的Tesla电动车将比Model S更小巧,价格也将更便宜。”(文 / 尚进) 丰田中国电池埃隆·马斯克电动车电池偶然电池技术Tesla底特律普锐斯充电桩特斯拉新能源汽车丰田一汽丰田电动汽车日本汽车