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歡迎收聽(看)《科技人的馬客廳雜談》,我是Ivan。今天是美國馬丁路德・金恩的紀念日,很多公司放假,美股也休市。週日(美國時間1/17),特斯拉悄悄在官方Instagram和YouTube上傳了一支新影片,展示了高度自動化的電池生產畫面,相當壯觀。特斯拉除了電池的圖示外,沒有提供任何的文案,但不難看出,影片展示的就是去年底的特斯拉電池日所發佈的4680全新電池。很多人預測,特斯拉將在1/27公布2020年第四季度財報的時候,一併公布新款Tesla Model S及Model X,而且很大機率在動力總成、電池、外裝、內飾上都有較大的「有感」變化,而這次的影片釋出,無疑是為年底下線的終極版本 – Plaid再次預熱,也為4680電池量產提前的可能性留下懸念。
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特斯拉首款量產車是較為小眾的小跑車Roadster,而首款較為大眾的量產車就是2012年發布的Full-size的電動轎跑Model S。發布至今10個年頭,除了在2016年小幅改動外觀,其他變動僅僅是升級前燈、小幅調整內飾座椅、中控把手佈局、新增/刪減顏色、新增輪圈樣式、升級自動駕駛晶片和相機模組、懸吊系統等等,可以說是沒有真正「換過代」。特斯拉的迭代,更像是消費電子,顛覆了汽車行業傳統「年改升級」的概念,沒有所謂的三年小改五年大改的固定節奏,取而代之的是頻繁的軟體更新和小幅的硬體更新,一旦投產順利就直接更動產線,也就是說,同年份的特斯拉也可能有不少變化。舉例來說,我的Model S是2017年12月生產的車,相比2017年6月份以前的車款,在車門上的小置物空間內加了植絨內襯和止滑橡膠,座椅的頭枕可以上下電動調製,但在幾個月後的車款,則直接將中控電腦MCU給升級,提供和Model 3一樣的順滑體驗。
當然,這樣的做法,不是很多人可以接受,因為你永遠不知道有沒有一些你很想要的升級會在你買車之後的幾個月後突然出現,所以常常令老車主扼脘。除了這些小更新,頻繁調整價格也是特斯拉與傳統汽車廠非常不同的地方。我在2018年9月買的的Model 3性能版,算是第一批性能版車主,當時我特別加價$5000美金購買Enhanced Autopilot、再加$5000美金購買FSD全自動駕駛軟體、並且額外付了$5000選配了包含20吋鍛造輪圈、碳纖維尾翼、金屬踏板、專屬Badge、更低的性能懸吊在內的「性能版套件」組合…。結果,不出幾個月,Enhanced Autopilot和所謂的「性能版套件」在2018年底全部變成標配,整個車價還打折,也就是說我早買了兩三個月,卻多付了一萬多美元。所以在特斯拉的車友圈裡面,大家總是用「早買早享受」來彼此安慰,這邊順便奉勸各位想買特斯拉的朋友,買完以後就少看一點特斯拉新聞,可以只訂閱我的頻道,因為我不會去談一直降價的這種傷心事(笑)
話又說回來,為什麼Model S和Model X的「換代」令人期待呢?因為大家期待有感的「大升級」太久了!2012年發布的Model S和2015年發布的Model X,相比2017年底開始交付的Model 3,除了外裝、內飾基本上沒有變化,有幾個地方其實用的還是相對落後的技術,包含:
- 電池
- 馬達(電機)
電池
眾所皆知,特斯拉的Model S/Model X至今使用的電池,無論電池包大小,電芯都是最初發布的18650型號。能量密度大概是250Wh/kg,而且生產成本昂貴。先來普及一下,這個型號之所以叫做18650,是由體積和形態來命名的,18代表單個電池的直徑為18mm,而長度是65mm,最後的那個0則表示他是圓柱電池。這款電池早就廣泛應用在消費電子領域,特性是安全性高、能量密度高、性價比也相對較高,同時自放電率非常低,加上技術非常成熟,所以被選作Model S/X的電池不令人意外。然而,隨著電動車的發展,18650的短版也逐漸明顯,就是單體數量多導致電池包整體成本較高、結構及控制較為複雜、產熱較高、能量密度越來越難滿足電動車性能及續航的需求,因為電動車的續航與重量強相關,單體容量較低意味著需要更多的電池,而更多的電池也就有過重和難以維持一至性的問題,所以需要單體容量更高、能量密度越高的新解決方案,才有機會將電動車的續航推向新的境界。
特斯拉在2017年就宣布了新款車型將採用新的21700型號電池。不出所料,當年底下線的Model 3就採用了21700電池,而這個電池的命名和18650一樣,代表電池的直徑為21mm、長度是70mm,同樣是圓柱電池。對比18650電池,單體的電池容量就提升了35%,所以對於電動車緊湊的佈局而言,同樣的空間可以有更高的電池容量,加上組成後的能量密度也提升了20%,達到300Wh/kg,在成本上也比18650來得低。根據特斯拉的數據,21700電池的成本為170美元/kWh,而18650則為185美元/kWh。採用21700電池的電動車,在同樣的能量需求下,單體電池數下降了三分之一,同時降低了電池管理的難度,近一步提升效率、安全性和穩定性。
2020年9月份特斯拉在所謂「電池日」上更是近一步發布了4680電池,也就是直徑4.6mm長80mm的新圓柱電池。這款電池有幾個大亮點:
- 更大的單體體積
- 更高的單位能量密度
- 無模組的設計
- 無極耳的設計
更大單體體積,可以讓結構更為簡單,對電池管理的效率提升帶來正面影響,而特斯拉新的結構化設計,還能讓電池包成為結構的一部分, 在生產工序、流程、零件數量和成本上都能有所提升,特斯拉也在電池日表示,未來也會自行生產電池,甚至未來不排除供應給其他車廠。一但規模化,成本就能再近一步提升。特斯拉本來就不只是一家電動車公司,這個我在上一期【特斯拉的太陽能儲能及自動駕駛比電動車業務還值錢!下個十年將持續增長】也有聊過它的能源業務潛力。 而無模組和無極耳的設計,則可以更好的利用空間,最大化空間利用率,配合更高的能量密度和結構化設計,能更好的控制整車的重量。據傳,充電速度也可以因此大幅提高。當然,短板可能就是更具挑戰發熱控制,因為單體的數量大幅降低,承受的電流會更強。BMS電池管理系統一直是特斯拉領先同行的強項,但對這款4680新電池的駕馭能力如何,我想只能等實車上市後來觀察了!單從已經公佈的Model S Plaid模擬的832公里(520英里)EPA標準的續航還有上市交付時間,可以合理期待新款的Model S/Model X都將有搭載4680電池的版本在今年底面世,除了馬斯克本人已經證實的Plaid版本採用4680外,其他較為入門的版本是否能有4680電池,也可以關注。電池成本的下降,也為特斯拉實現未來2.5萬美元的大眾車款積累更多的籌碼。
馬達
除了4680電池,另一個值得關注的變化,可能就是電動車的驅動系統 – 馬達(電機)。目前已經公佈在特斯拉官網的Model S Plaid,在外觀內裝上與現款都沒有太大差異,但大家不用擔心,因為Model 3 / Model Y在下線量產前,線上看到的資訊也與實際上有不少差距,個人判斷特斯拉是想每個月都給媒體/車主帶來驚喜,畢竟這種做法可以很好的讓股價飛高高(笑)。大家知道,與Model 3不同,早期的Model S/X一直使用的是異步感應馬達,優點是擁有更快的加速能力,在高速及高溫運轉的情況下也不會有退磁的問題,而Model 3首次採用的永磁馬達,優點是則效率更高、體積更小,這也是為什麼擁有較小底盤、較小電池容量的Model 3,續航里程表現也相當優秀的原因,除了更高效的電池,就是因為更高效的永磁馬達。Model S/X已經在2019年發布的Raven版本上將前置馬達換成與Model 3一樣的永磁馬達,近一步提升了續航里程,達到EPA標準643公里(402英里)。
新的Plaid版本則是一個全新的動力總成。與過去的雙馬達不同,Plaid具有前一後二的三馬達系統,擁有可怕的1100馬力、0-100加速2.1秒、極速320公里等恐怖數據。按照特斯拉過往的慣例,實車的實際表現,通常比公布的數據還要恐怖。這樣的性能配置,配上832公里的EPA續航,不難看出特斯拉對4680的電池包與新的動力總成相當自信。我相信在內飾、外裝都會更像Model 3/Y的佈局,可能會保留方向盤前的螢幕,然後在用料和設計上做出區隔,畢竟是價格更高的車款。
結論
究竟1/27的財報會上,會不會發布升級的S和X呢?我覺得不一定,但概率還是比較高的。從特斯拉去年底暫時停止S/X生產一段時間、近日內部宣布清空S/X庫存的「騷操作」看起來,帶來S/X的升級也是情理之中。還有一個多星期,靜觀其變囉!
喔對了…之前聽特斯拉相關友人表示,Plaid也是為Roadster 2準備的,所以2017年發布的Roadster 2才會有這麼驚人的續航和性能,不知道年底會不會順便發布量產版的Roadster 2…..
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