電動車所能顛覆的,可能遠超你的想像

作者 | 發布日期 2015 年 12 月 07 日 16:34 | 分類 汽車科技 , 電動車 follow us in feedly

大家還記得美國在 70 年代的能源危機嗎?由於中東局勢不穩,導致當時汽油價格急升,而當時日本以豐田為首的小型家用汽車開始進軍美國,導致大排氣量的美國市場受到嚴重的衝擊,當時的汽車業之都底特律(Detroit)一蹶不振,直到今天……




40 年後,由電動車帶來的革命,再次來臨。

很多人都以為特斯拉的電動車,靠的就只是「環保概念」,又或是一大堆很炫很炫的汽車界 iPhone 概念。但是,現實的環境可能會更嚴竣。

 

汽車業的生態環境

雖然我們經常說這個汽車品牌生產汽車,那個汽車品牌在什麼地方設廠之類的,但從若干程度上,汽車產業的生態某程度與智慧手機也是十分相似,所謂的汽車生產商很多時都只是負責組裝和調校,絕大部份的配件都是採購回來的。然而,汽車產業與手機產業不同的是,它們有百多年的技術、經驗、資料和傳統累積,所以汽車產業的技術門檻,比手機產業要高得多,所以不可能讓愛范兒自己造汽車。

當然,未來就真的很難說了。

汽車業界主要有幾個很大的技術門檻,第一個是發動機(Engine),今天絕大部份的老牌汽車廠,本來都是以研發發動機起家、或是有自家的發動機的:包括被公認為汽車發明者賓士(Mercedes-Benz),其前身 Daimler 本來就是造發動機公司;保持捷(Porsche)創始人保時捷博士,當年也為納粹德國研發坦克發動機;而寶馬(BMW)、薩博(Saab)和勞斯萊斯(Rolls Royce),更是以航空發動機起家。除了是發動機之外,另外變速箱(Transmission)、底盤(Chasis)、懸吊系統(Suspension) 、刹車系統和輪胎,都是各有其採購的物件。變速箱的大戶是 ZF 集團(ZF Group),而著名的懸吊系統會由 Bilstein (生產減震筒)和 Eibach(生產彈簧)結合不同的結構而成,刹車大戶是 Brembo ,輪胎更是由一大堆日本、義大利、法國和德國等廠商提供;當然,除了上術這堆主要部件和技術,其它部件如差速器、傳動軸等等也是採購回來的。

愛范兒配圖

汽車產業經歷了多年來的發展和購併,今天不少公司都有共用技術、共用部件情況,例如大眾(Volkswagen)就和 Audi 共用燃油直接噴注技術(FSI),與布加迪(Bugatti)共用雙重離合器速箱(DSG);法拉利(Ferrari)與瑪沙拉蒂(Maseratti)共用 F136 發動機,福特(Ford)Fusion 和馬自達 6(Mazda 6)也共用福特 CD3 平台;然後汽車公司把這一大堆共用的硬體或技術拉到車廠裡組裝,組裝成車子後再把車子拉去賽道之類做測試,獲取資料,然後再把不同技術的部件資料在內部分享、共用,再針對不同用途的汽車板塊再使用、再調參。

所以,大家能理解為什麼汽車公司願意花大量金錢在賽車這種史上最燒錢(沒有之一)的競技運動,就是因為車廠還要針對不同的技術去開發、去調參。今天我們用不少民用汽車技術,都是在賽車場上歷年過後才拿到民用,本田今天大量應用的 VTEC 技術,當年就幫車神冼拿(Seana)贏得大量錦標。

 

電動車把汽車產業的技術門檻減低

好了,電動車卻是完全不同。

眾所周知,電動車是用電動馬達,所以第一個備受威脅的,就是一大波擁有自主發動機技術的老牌汽車產業,包括賓士、BMW、大眾等。所以,當電動汽車推出的一刻,發動機和變箱器兩大產業將會首當其衝,直接受到衝擊。電動馬達用不著汽缸(Cylinder)、用不著汽油、用不著活塞(Piston)、用不著凸輪軸(Camshaft)、不用什麼發動機壓縮比、衝程、活塞正時,也沒有入氣和排氣動作,所以也不用花神處理進氣排氣回壓等麻煩事,所有燃料發動機資料通通變成廢物;所以在電動車的世代,百多年的汽車發動機技術沉澱和資料通通沒用,百年老店的技術優勢頓時消失。

然而,問題並不光這樣簡單:電動車的設計與一般燃油汽車不同,首先,汽油發動機由於本身的特質,其力量輸出是不平均的,發動機在起動初段和末段完全不同,所以需要有變速箱來控制發動機的力量;但電動車的輸出在任何時候都是一致的,所以它原理上不需用變速箱,或是使用電子控制變速,而非傳統的油壓式變速器。所以,專門做變速器的 ZF 集團也傷不起,其他依附這兩大部件的零件,如傳動軸、凸輪軸、發動機研磨都可以掰掰了。

然後呢?就是由於汽車的結構完全不同了,以往汽車業多年來累積回來的調參數據也不同了。

愛范兒配圖

燃油汽車最重的部件也是發動機,所以發動機的位置對汽車的重心有莫大的影響,也是汽車生產廠最被關注的部分:例如法拉利的硬派跑車不惜以雙座位設計來把發動機置於汽車的中心,來增強其運動性能;而 BMW 的汽車雖然都是前置發動機,但它們一向標榜把發動機放於前輪之後,形成前中置格局(Front-midship)。

電動車呢?它沒有燃油發動機,所以全車最重的部件就是電池──由於電池的形狀可以有很不同的變化,連接時也不需要接上電線,毌須像燃料汽車一樣還要加入傳動軸,所以電動車可以輕易地將最重的部件置於車底,重心不但比燃料汽車更低、更平均,傳統燃油汽車的這個頭痛問題就立即解決了。而避震機硬度、懸吊幾何的角度、輪胎傾角等也因為車身重心大幅改變導致參考價值下降。

另外,一般燃料發動機一樣在發動機轉數不配合下,反應會變得遲緩無力,但電動馬達的加速是即時的,扭力輸出平均,即使在任何時間都能表現出雷霆一般的反應速度。再加上電動車所有部件都採用了電子部件,由於電子傳動速度比機械傳動要快得多,所以無論是加速、減速或是排檔變速,反應都比傳統燃料汽車更快。

除此之外,傳統汽車的燃料,在發動機內燃燒後,動力再經傳動軸傳動四個車輪,所以一般的燃油汽車都採用後前輪驅動/後輪驅動的方式,即使有採用四軸驅動方式,也會因為傳動部件的增加,導致成本上升。但電動車的動力為電力,可以直接透過電線把電源傳到安裝在車輪的馬達上,所以電動車亦可以更低成本地採用四軸驅動。

愛范兒配圖

好吧,我開的是房車,我並不理會汽車運動性又如何?電動車沒有發動機,所以噪音和諧震也大大減低,就連行車舒適性的調參,也變得更輕鬆:它不用再去考慮如何阻隔發動機噪音、不用怕發動機後移會霸佔車廂空間、也不會在車廂裡安置那大大根的傳動軸來減少後座腿部空間。

簡單來說,在同樣條件下,電動車能輕易的做到燃料汽車更好開、更舒服。傳統老牌車廠的優勢,就只剩餘空氣動力學和底盤技術。

 

小米、Google 和蘋果要造汽車嗎?

我說了一大堆很硬的汽車技術概念,不是說目前傳統車廠的調參數據沒用,但是,電動車可以在更低的成本、更短的時間和用更簡單的方法,就能達到與燃料汽車接近、甚至是更勝燃料車的駕駛感和和乘坐感。

簡言之:電動車技術,讓汽車業的技術門檻大幅減低。

試想像以往中國汽車也好、韓系汽車也好、甚至是耕転多年的日本汽車也好,一直被指不能與歐洲系相比,發動機遠遜義大利醇厚(好吧,VTEC 例外),操控感不及德系扎實,舒適豪華也不級英系。但是,人家特斯拉(Tesla)加入汽車行業沒有很多年,但其產品在短時間之內就能讓汽車媒體高度評價的地步:例如 Model S 就被美國著名汽車媒體 Car and Driver 評為罕見的 5 星;另外當年不給 iPhone 4 面子的 Consumer Report 也把 Model S 評為「我們見過的汽車中最好的」。好吧,也許大家還會覺得是特斯拉當年得到蓮花汽車 (Lotus) 的協助,但中國的比亞迪(BYD)推出使用燃油、電動混合動力國產四驅車 「唐」(Tang),一樣取得很不錯的評價,它透過電子差速器產生的四驅動力,在測試裡擊敗了不少歐日對手。

大家還是可能不相信中國的評測,即使是表現打個 7 折也好吧,特斯拉也好、比亞迪也好,都只是車壇上的新兵,但在很短時間之內,就能把經歷多年技術沉澱的歐洲對手追趕到這個地步,就可以想像到電動馬達對後來者挑戰汽車業巨頭的幫助有多大。就以小米為例,它把三星趕下手機業的神壇後,一直有傳聞指小米也想造電動車,大家試想一下未來又有個雷布斯式的發表會,利用「福特的底盤、特斯拉的電池、Bilstein 的避震、Brembo 的刹車卡鉗、馬牌的輪胎」造一台「小米汽車」又如何?不服上馬力機跑個分?然後 One more thing 是:這台小米汽車,售價:9,999 人民幣!(設計對白)

愛范兒配圖

雖然由於汽車業需要大量的鋼材和組裝人力的關係,所以即使電動車普及,汽車業也不至於到「愛范兒也可以生產電動車」的程度。然而,未來隨著生產汽車的技術門檻下降,將會有更多新興的財閥加入競爭,競爭將會變得白熱化,手機市場上的「無利可圖」情況未必不會重現。

而且,特斯拉只是一所初創公司、比亞迪也只是中國汽車公司,規模並不算大;但 Google 近年很積極的參與無人駕駛汽車的研發,那台無人駕駛汽車就是電動車,所以不能排除他們也想借力電動車來染指汽車業;而且,蘋果近年亦一直盛傳會加入電動車市場,這兩大巨頭真的加入這個市場又如何?要知道 Google 和蘋果不單是智慧手機業的巨頭,他們也是堪比歐洲汽車業規模和資金儲備的巨頭,慣於一擲千金的他們在供應鏈以致銷售各方面,都能帶來更大的衝擊:你難保蘋果像以往一樣,大手買斷所有汽車電池,而在「透過網路顛覆傳統汽車銷售」方面,Google 可能做得更全面。

而且他們還有一個更特別的優勢:智慧技術。

 

落井下石的智慧汽車

智慧手機的盛世,導致我們身邊任何事物的「智慧化」。除了 Google 和蘋果之外,不少公司也瞄準了「車聯網」、「自動駕駛」等新趨勢,就連中國 BAT 三大巨頭:百度、阿里巴巴和騰訊,也早就布局智慧汽車市場。

然而,能否輕易透過電腦程式設計,變成是智慧化的一大關鍵。

汽車業的智慧布局,其實不是今天才開始發生,不少傳統汽車廠老早就大量引入已程式設計的電子設備,包括最早在汽車上使用、俗稱「汽車電腦」的電子控制單元(Electronic Control Unit),近年新車必備的電子循跡穩定系統(Electronic Stability Program)、高階房車的電子氣壓懸吊(Airmatic Suspension)等。

雖然不少硬派機械車迷仍然覺得電子設備不耐用,但電子設備已經大量入侵汽車業,也因為傳統汽車業也不能不承認:電子設備比純機械設備有更快速的反應、也有更佳的穩定性。然而,更有一個不能說的秘密,就是:電子設備與電腦的親和力更強(computer-friendly)。然後由於燃料汽車對電腦親和力較差的關係,直接導致傳統汽車業在自動駕駛(Auto-driving)上的反應遲緩。

兩者的差別是什麼?就是「軟體」。

簡單來說,只要你開的是 Tesla,只要把車子韌體升級,幾分鐘後,你的 Tesla 就會變成無人駕駛汽車;但是,如果你想讓你的 BMW 或賓士變成無人駕駛汽車?那就請慢慢等待傳統汽車廠的研發,然後再準備好一筆現鈔,買新的無人駕駛汽車。

即使傳統汽車業雖然一樣可以在汽車上加入大量的電子設備,但他們只在智慧布局上的門檻卻會更高:電動車能透過電腦控制電壓,直接微調每一個輪子的轉度速度,屆時車主擔心的,只有自己的車子處理器不夠快、或是記憶體不夠多。但燃料汽車呢?就只能透過線控技術,影響油門開合和刹車卡鉗開合,決定車子速度的仍然是發動機、傳動系統和差速器,如果這些設備不支援這些新的智慧系統,再高階也是沒用。

而且,傳統汽車生產商向來也沒有相關的智慧技術,他們在布局智慧汽車或是車聯網上也是困難重重。舉例說,BMW 要發展自動駕駛汽車,就必須要找百度合作,他們也與奧迪一起用 30 億美元的天價,買入諾基亞的電子地圖 Here Maps,就可以見到傳統汽車生產商在開發智慧汽車時的困難。

所以,如果說電動車把汽車產業的入門門檻降低了的話,那「智慧汽車」反過來把傳統汽車產業自己的發展門檻提高了。

 

傳統汽車的反制策略

在電動車策動革命的關鍵時刻,傳統汽車的策略是什麼?

雖然我們不想提出陰謀論,但傳統智慧首要提出的就是陰謀論--這不是我說的,而是 2006 年的電影紀錄片 “Who Killed the Electric Car?”(誰殺了電動車)。這紀錄片裡有提及當時消費者對電動車的不滿意,也有提及電動車電池的不成熟,但亦有篇幅提及是燃油公司和傳統汽車公司用盡各種手段阻止電動車公司的發展,包括專利手段、抹黑等。事實上,在早幾年一直有說法指電動車爆炸力不足、續航力不夠、維修困難等,即使特斯拉的出現後仍然爭論不休,究竟孰真孰假?這個真的說不清。

愛范兒配圖

傳統汽車公司的另一個策略是:尋找新的能源──但是,新能源要用內燃式發動機的。在這方面他們其實就已經進行了很多年,在很多地方都因為污染問題而不願開放民用柴油(Diesel)房車市場時,歐洲已經有大量的柴油房車在運作,然後美國發現大眾汽車在環評測試時作弊,導致後來關於歐盟有意暗助歐洲車廠、還是美國打壓歐洲車的陰謀論大盛。而美國在 90 年代也有積極研發燃料乙醇(Ethanol fuel),導致當時大量農田改為種玉米,使成衣主要原料之一的棉花價錢大幅上升。傳統車廠在柴油和乙醇分別「試錯」過後,開始把注碼押在更潔淨的氫動力(Hydrogen Power) ,希望藉此壓制電動車的增長來保持燃料發動機的地位。

最後就是加入電動車的大軍。保時捷、BMW 等公司也有加入電動車的大軍,不過不能不說,加入的時機有點晚。當日本人在 90 年代大力發展油電混合汽車的時候,歐洲人這時大舉發展柴油車、美國人大舉發展乙醇車,電動也好混能也好都被放在一旁,直至 2007-2009 年,歐美地區才開始推出油、電混合汽車,而在 2010 年開始才開始出現電動車。同樣地,電動車低入門門檻的情況也在傳統車廠仍然有效,例如 BMW i3 與 Tesla Model S 誰較優秀仍然存有爭議,但最少 BMW 也沒能以百年老店的身分,在生產電子車上取得什麼優勢。

 

對未來的影響

目前,電動車會否普及、或是什麼時候普及,還是未知之數。但目前電動車的急速發展,我們不能不先多想一步電動車在未來的影響。

無論是傳統汽車製造商也好、汽車供應鏈也好,甚至是燃油供應商,他們面對的未來就有點像當年柯達(Kodak)面對數碼化的挑戰一樣,不發展可能會被數碼化浪潮淹死,但發展了呢?也可能是被「自己帶動」的數位化浪潮淹死。

除此之外,軟體發展的地位也會愈來愈重要:Google、百度等很明顯就想把 Android 的經驗複製在汽車身上,直接把汽車生產商當成 OEM 看待。傳統汽車生產商不想成為新一代用完就拋棄的摩托羅拉和 HTC ,又能怎麼辦?

JAGUAR 路虎 CEO Ralf Speth 說

(電動車)的電池太貴……所以消費者一定要很富有,而且他們只能在市區內駕駛(註:因為只有市區才能充電)。所以我需要單單為了富有人士造電動車?

那是色厲內荏,還是理該如此?這最好問問在 8 年前還是微軟 CEO 的 Steve Ballmer,當他評論 iPhone 時的心態:

iPhone 沒有可能在市場上取得什麼市佔率,一點也不可能。

至於愛范兒未來能不能造汽車?我們還是讓小米先 One more thing 吧。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Flickr/Don McCullough CC BY 2.0) 

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