圖片來源：特斯拉中國
電動車最近一個時期的主要風向標是馬斯克和他的特斯拉。在風云變幻劇烈、走向不很明朗之際，回顧馬斯克的科學思路和市場思路，應該有所啟發。中信出版社的譯作《硅谷鋼鐵俠——埃隆·馬斯克的冒險人生》《電的科學史》和機械工業出版社的《硅谷簡史——通往人工智能之路》等書的一些相關記敘，對理解當前的電動汽車動力和控制系統的市場，頗有啟發。
新能源愛好者為什么要挑戰傳統汽車
《硅谷簡史》對馬斯克的評價頗高，稱其為“創造未來的硅谷人”。這本書第五篇《未來將如何改變》中記敘了馬斯克年少時的故事，中學時馬斯克曾把他的火箭帶到學校引爆，他說，必須淘汰石油、煤炭等化石能源，改用太陽能。1994年12月馬斯克在美國賓夕法尼亞大學讀書期間撰寫出了論文《太陽能的重要性》，描述了當時的太陽能電池的原理及改進方法，文末還畫了一幅畫——未來的發電站，其中的太陽能電池陣列達4公里寬。
當然，向傳統汽車發起挑戰的，遠不止馬斯克一人。《硅谷鋼鐵俠》第七章講到，斯特勞貝爾進入斯坦福大學求學時，開始是希望成為一名物理學家，但他在嘗試了所有能夠選修的課程之后，這名喜歡動手實踐的學生發展出了自己所謂的“能源系統與工程”專業。“我想學習軟件和電力學課程，希望能夠利用這些知識去控制能源。”“我選的這些課程，其實就是計算機科學和電子電力技術的結合體。”
斯特勞貝爾花1600美元買了一輛破爛不堪的舊保時捷，改裝成一輛電動汽車，他需要制作一個電動車控制器、從零開始制造一個充電裝置，還需要開發出用于驅動整臺設備的軟件系統。他在創制過程中的體會是：“現在的電子設備都非常棒，只需要一點點錢就足夠給你的車加速，但是電池性能特別差，充一次電，車子只能行駛30英里。”斯特勞貝爾為他的車裝配了混合動力系統，發明了一個汽油驅動的設備掛在汽車后方，用于給電池充電。使用這套系統，他開著往返于400英里外的洛杉磯。
斯特勞貝爾2002年到洛杉磯投奔制造了世界上第一輛裝有飛輪和燃氣渦輪、并由電動機驅動車輪轉動的混合動力汽車的羅森馬達公司。公司倒閉后，他追隨公司創始人哈羅德·羅森，共同研發電動飛機。“我們的想法是讓這架飛機在空中持續飛行兩周時間，并在指定地點上空盤旋。”很快，他在斯坦福大學時一起的研制太陽能汽車的朋友們來到洛杉磯會合，這群叛逆的工程師深夜聊天時意識到鋰離子電池的發展已經超出多數人的想像。當時筆記本電腦使用的18650鋰離子電池。斯特勞貝爾說，“如果把一萬塊這樣的電池串聯起來，足夠汽車行駛1000英里。”斯特勞貝爾構思出的設計方案是一輛超空氣動力學汽車，電池占據了它80%的重量。在到處尋找投資的過程中，2003年秋天，他遇到了馬斯克。
與此同時，北加州也有人對鋰離子電池驅動電池著迷，艾伯哈德畫出了鋰離子電池車的技術模型，并和塔彭寧于2003年7月1日組建了新公司，取名特斯拉是為了紀念電動機先驅特斯拉。馬斯克以650萬美元投資成為特斯拉公司的最大持股人和董事長。2004年5月，斯特勞貝爾以9.5萬美元的年薪被聘用。
特斯拉工程師團隊專注于研發電池系統，裝配環繞車身的各種線路，以及切割并焊接各種金屬材料，以便把所有部件整合在一起。他們用強力黏合劑將70塊電池粘成電池磚，又將10塊電池磚組裝在一起，測試不同氣體和液體的散熱機制。2005年1月27日，18位工程師打造的一輛原型車誕生。
靠什么挑戰傳統車
《硅谷鋼鐵俠》提到，當特斯拉造出第二輛車時，有一天，2005年7月4日，工程師團隊的一個人用膠帶把20塊電池綁在一起裝了一條引信把它點著了，看著“它像火箭一樣飛了出去。”而裝在原型車上的電池多達7000塊。“特斯拉的工程師們不得不正視電動車模型一個巨大的潛在瑕疵。”相對于汽油車而言，電動車的一個優勢是能讓人們遠離汽油這類易燃液體，以及因發動機過熱而導致的爆炸。有錢人不會花高價買一種危險品。一次次試爆后，工程師們找到了能夠阻止火焰從一塊電池擴散到另一塊的排列電池的方法。他們還找到了其他防止電池爆炸的方法。
2006年7月，他們造出了另一輛紅色原型車，從起步加速到每小時60英里只需要4秒。馬斯克自我評價：“之前出現的那些電動車都糟糕透了。”硅谷開始挑戰底待律。
早期特斯拉犯下的最大錯誤是在變速系統上，工程師為了盡量讓汽車在最短時間從起步加速到60英里時速，但是最早的變速箱無法適應從第一擋變速齒輪到第二擋變速齒輪之間的落差，在高速狀態下第二個變速齒輪不能很好地和發動機同步作業，而且會對車造成災難性的損壞。
還有很多小的挑戰。2007年開始，發現碳纖維的車身表面看起來很好，但是在上面噴漆很困難。電動機時不時會短路。車身面板之間有肉眼可見的間隙。馬斯克自己去英國搜集了一些用于車身面板的新原料，并親自送到法國的工廠。
萊恩斯在5年時間里一直是特斯拉最能干的員工之一，他們牽頭開發了包括；電池組、發動機、動力電子元件、變速系統在內的大部分核心技術。到2012年，特斯拉開始發售Model S轎車。充滿電可以跑300英里，0-60英里每小時的加速只需要4.2秒。在原始速度、里程數、操控感與內置空間等方面，優于其他大部分豪華轎車。
傳統汽車在將汽油轉化成推動力的過程中，只能將燃料效能的10%至20%轉化為動力，大部分能量（約70%）以熱輻射、對抗風阻、制動摩擦等其他機械功能耗散掉了。而Model S有一系列運動部件和電池組相互配合，可以持續不斷地將能量輸出給發動機來驅動車輛，電能利用率可達60%，其性能相當于每加侖汽油可行駛100英里的傳統汽車。早期的車主評價道：“Model S改變了交通的一切。它是一臺在輪子上運行的計算機。”馬斯克成功地打造了汽車界的蘋果手機。
“個人能源”有一天或許與電網形成競爭之勢
馬斯克這樣的創新狂人注定要創造歷史，因此必然要被寫入史冊。《電的科學史》用整整一章來評價馬斯克的夢想在歷史上的地位。這本書用19個章節，分五個大的部分來敘述電的歷史。《富蘭克林時代》占用了3章，《愛迪生時代》也占3章。《大規模時代》《危機時代》占了9個章節，第19章，也是全書的最后一章《埃隆·馬斯克的夢想和歷史的教訓》，支撐起了《堅定信念的時代》這一部分的時代主旋律。
《埃隆·馬斯克的夢想和歷史的教訓》認為，馬斯克對電力行業的重要性表現在兩個方面，具體的表現形式就是他的兩家公司。一是他掀起了需求側革命。電池驅動的特斯拉汽車可以用現有的電力系統——電網，或者太陽能及其他未接入電網的設備完成充電，通過這些電動汽車，馬斯克可以培養出新的電能用戶。二是他掀起了供給側革命。馬斯克決心創造一種新的供電系統，來代替傳統電網。他明確表示，最終家庭或商業建筑的業主可以將屋頂的太陽能電池板和電能存儲設備結合在一起，從而減少對電網的依賴。屋頂的太陽能裝置與電池存儲能力結合在一起，創造出一個全新的電力系統。我們可以稱之為“個人能源”，但未來有一天它或許可以與電網形成競爭之勢。
人類當然高舉雙手歡呼這樣的競爭。如果過分拘于現實的出發點去看馬斯克，是否會成為與下一個時代脫節、提前跳下前進列車的短視者？
《埃隆·馬斯克的夢想和歷史的教訓》中概括了從4個例子、4個角度看馬斯克的風險：
第一，他面臨著標準的金融風險。
第二，如果電動汽車的終極目標是無人駕駛汽車，那么全世界的消費者是否愿意放棄（傳統）汽車的所有權和駕駛權，是一個“風險更大的問題”。
第三，電池著火的風險受到了人們的極大關注。2016年，三星公司因鋰電池爆炸而召回了部分智能手機。2013年，被稱為“夢想客機”的波音787因鋰電池起火被勒令停飛而登上媒體頭條。（特斯拉汽車有一個冷卻系統，專門用于應對這種風險。）
第四，2016年9月，SpaceX公司的一枚火箭在發射臺上發生了爆炸。
有幸與馬斯克同時代生活在同一個地球上是有趣的，他至少讓很多憂慮未來、憂慮地球資源極限的人減少一部分憂慮。《埃隆·馬斯克的夢想和歷史的教訓》帶著一點保守的語氣概括說，馬斯克可能正在引領電力行業的一場革命，一旦成功，就將以一種全新的方式實現電力的大眾化。（本文作者為中國證券報總編輯）
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