預計到2030年,也就是短短的9年之後,無噪音、無汙染和高性能的特斯拉(Tesla)和其他電動車將淘汰燃油汽車。這裏說的是淘汰不是取代,雖然這個前景過於樂觀,但已不是一個"會不會"的判斷,而是一個"何時"會的問題。六年前我第一次坐在特斯拉 S 的駕駛座上,小心翼翼地把她開出特斯拉位於加州佛雷蒙總部的停車場,然後尾隨太太開的燃油車上高速公路回家,這顯然是一次提取新車的"聯合行動"。雖然之前由銷售員陪在副駕駛座上試開過特斯拉S,但這次是頭一回獨自開電動車,不免既激動又有點緊張,想想腳下地板內排列滿滿的鋰化學電池就讓人"毛骨竦然"(等讀過電池的安全儲放原理就不會如此了)。那時候在高速公路上很少見到特斯拉,如果看到一輛會有一種親切感,心想那位車主也許和自己一樣是急著吃"螃蟹"的人,畢竟新聞中曾大肆報道過特斯拉的事故。到了今天,公路上各型特斯拉比比皆是,如果行駛在灣區的公路上,幾乎任何時候都可以看到有特斯拉在你的前後左右靜靜地奔跑,粗略估計占比在20%左右甚至更高。
州和聯邦政府為了鼓勵人們購買電動車推出了減稅計劃,州政府提供$2500美元的直接退稅(一張支票),聯邦政府的數字是它的三倍即$7500美元(從聯邦稅單上減免),而且基於特斯拉當時的"祖父級計劃"(Grandfather Plan) 在其所屬的充電樁充電可以免費。對2017年元月1號以後購買的車開始收費,統計得出的收費如下:每跑100英裏的電力,Model X 為$4.49, Model 3 為 $2.91, Model S 為 $3.70。如果按每加侖跑25英裏,油價按當前的每加侖$4.25,100英裏耗4加侖汽油換算油費,電動車的費用分別比燃油車低3.8, 5.8, 和4.6倍。這一圈算下來特斯拉已不屬太貴,加上它的很多特性確實讓人想入非非,再經車行銷售人員三寸不爛之舌的"誤導",就下了訂單,並排期到三個月後取車。
在描述特斯拉的驅動原理和奧秘之前,先大致說說它的優缺點。在本人看來特斯拉電動車的一些優點是燃油車不能比擬的。首先,特斯拉的加速可以讓駕車人有無以倫比的 exhilarating 之感覺(特斯拉 S P100D 的車主在2017年0-60開出了2.25秒的成績),號稱是世界上加速最快的車,別說P100D這種"猛獸" (P: Performance,100: 100 kWh 電池,D:雙驅動電機),就是一般的雙電機特斯拉 S,像75D,80D等,它們的加速都會令人大吃一驚,在擁有特斯拉S後的一段時間內,膽敢坐我車的人大多會被它的加速驚到,乘客後背承受的G和坐燃油車明顯不一樣。其實道理很簡單,燃油車引擎的動力須經過變速箱的步步變換才能到高速檔,而特斯拉隻需改變電機的電源頻率就行了,這中間不知省去了多少機械摩擦和作用,等燃油車頻繁變檔加速到時速60英裏時,特斯拉早已絕塵而去,此時電動車的高效率得到了最好的驗證。
Here is 特斯拉 3 的加速視頻:"Are You Ready"
第二,安全性能,這一點可能有爭議,特斯拉的電池有自燃的潛在可能,雖然十分罕見,比起燃油車的油箱或引擎起火概率也低很多,但仍然被人詬病,一旦發生,爆光率比燃油車高許多倍,燃油車爆燃隻不過是普通的交通事故,隻有當油罐車起火燃燒讓交通癱瘓時才引起注意,而特斯拉起火卻是全國性新聞。在行車安全方麵,最讓人稱道的是它的 Pre-collision Warning System (碰撞預警,或追尾預警)。有好幾次我在高速上開車,突然車內警報聲大作,在開車人仍未覺察的時候這套係統已經"先聲奪人",告訴你危險就在眼前。目前一些燃油車也開始配備這套係統。特斯拉的車身雖然大部分以鋁材衝壓而成,但乘員艙打造得非常堅固耐撞。
特斯拉的撞擊測試。它的駕駛艙是用高應力鋼作為框架,加上全方位的安全氣囊,可保駕車人在追尾事故中安全無恙。(圖片來自網絡)
第三,特斯拉徹底改變了駕車經驗,它幾乎沒有噪音,唯一的聲音是車輪的沙沙聲,沒有引擎帶來的震動。由於地板內布滿了沉重的電池,車的重心比燃油車低很多,開起來相當平穩。巨大的電腦屏幕讓導航更為清晰和一目了然。輔助駕駛功能是購買特斯拉的一個Must,不選配它可以說你的錢白花了。輔助駕駛的英文叫"Autopilot",車行的銷售員往往會讓你誤以為是全自動駕駛功能(Full Self-Driving Capability,目前隻有少數的特斯拉有這個選配)。根據特斯拉的定義這兩套駕駛功能開啟時都需要開車人100%的全神貫注。另外,車主可以用智能手機上的特斯拉App來監控和控製車上的很多功能,比如,你可以用"Summon"功能在手機上操作,以無人駕駛的方式把車從車庫裏召喚出來,這在10年前隻在科幻和007電影裏出現。在炎熱的夏天,外出用餐後可用手機將車內的空調提前打開等。
第四,特斯拉可以長時間不做車輛保養。本人的車基本兩年去一次車行做一些常規保養,更換雨刷,空調濾網,和差變齒輪箱(diferencial) 機油, 升級 firmware 等規定項目。
第五,對環境零汙染。據說特斯拉在加州有大片的太陽能板發電距陣或"farm"(Tesla Gigafactory) ,如果用電來自它們,你就是用太陽能來開車,絕對零汙染。
下麵粗談一下特斯拉的缺點,首先,很多人第一關心的就是充電問題。這乍一看起來比較難以讓人接受,不可否認電動車充電時間長是一大弱點。近來特斯拉的充電時間已經改善了很多,充電樁也越來越多,一般三十到四十分鍾就可以把電池從30%充到90%,也就是你去吃一次快餐或到超市買個菜的時間,至少對本人或很多其他車主來說已不再是個問題。很多商場和餐館附近都布有特斯拉充電區,充電樁數目一般都在10到20個之間。車載導航地圖上也實時標明充電樁的位置和閑置樁數目。第二,雖然特斯拉車輛參數中有一次充電後的最大裏程,但這隻是一個理論數值,比如255英裏,355英裏,在實際操作中開不到那個數字你就必須充電了,隻有在十分罕見或特殊的情況下你才可以一次充滿和開完那個裏程數,因為這和環境溫度以及電池壽命有舉足輕重的關係。據說,充電在40%-80%之間為最佳,如果要最大限度地延長電池壽命一般每次充電隻到80%,因而大多數情況下開100-150英裏後就得充電了,這對少數有"裏程恐懼症"的人可能是個巨大的挑戰(擔心車開著開著就沒電了,裏程夠不夠開等)。對於特斯拉來說,電池的壽命對整車壽命至關重要。第三,充電樁的分布限製著電動車能去的範圍。舉一個例子,上次我們西部六州環遊曾想過開特斯拉出遊,即可享受長途開車時的輔助駕駛功能又可以省去一筆油費。經過查看特斯拉在路線圖上的充電樁分布,從位於內華達州北部的第一站溫尼姆卡去愛達華州的博伊西,中途無任何充電的地方,裏程超出續航範圍,要繞道才行。雖然不是大問題,但考慮到電動車充電比起燃油車加油所受的限製要大很多,外出旅遊不喜歡不確定性,安全第一,最後還是選開燃油車上路。
下篇將討論特斯拉電動車的工作原理即其中奧妙 (待續)