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分类: 工业

伊隆•马斯克将如何影响21世纪?

丹·阿比路 / 发明家、技术顾问、演说家和作家 / 2015-05-13

今年二月,伊隆·马斯克大胆预测2025年,特斯拉汽车公司的市值将上升到七千亿美元,这是其他汽车公司从未达到的高度。为了更好地理解,苹果公司(Apple)在2014年11月成为此前历史上市值最高的企业——七千亿美元,世界最大的五个上市汽车公司在这个数字面前都相形见绌,丰田、大众、宝马、福特和本田市值总和也只有五千两百亿。是伊隆·马斯克口出狂言?还是他在策划只有他能预见的未来?

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马斯克的疯狂预言背后是一个改变世界的大计划。技术已经使生活发生了巨大变化,但太阳能发电和电池组真的能够改变世界吗?

想象一下,2010年时,你和奔驰、宝马和奥迪的首席执行官谈论的是以下突破性技术将对他们旗下主流车型销售产生的影响:
•电动汽车:不足构成威胁
•共享汽车:只占据小部分市场
•自动驾驶汽车​​:影响市场尚需要几十年时间

2012年,特斯拉推出了 Model S 豪华电动汽车。截至2013年第一季度,特斯拉在美国的销量已经超过了德产豪华高端车型:

•特斯拉:4750辆
•梅赛德斯-奔驰S级:3077辆
•宝马7系:2338辆
•奥迪A8:1462辆

今年夏天,特斯拉向自动驾驶汽车领域迈出一大步。它计划对 Model S 进行车载系统软件升级,让所有特斯拉汽车在高速公路上几乎可以自主驾驶。从洛杉矶驱车到硅谷这一路,你将不再需要触碰方向盘、油门和刹车,除非需要中途停车吃饭、加油或拜访当地小镇。

这种自动驾驶功能升级变成了一场精妙的营销。从此以后,你为什么还要去购买一辆永远都只会是2017款的梅赛德斯奔驰呢?买一辆2017款的特斯拉,就可以随时通过软件升级自动获得新功能。

2017年将会是另一个转折点,特斯拉将针对中端市场推出 Model III,一款价格不超过35000美元的电动汽车。在美国,新车平均售价为30026美元,这意味着大多数人都买得起特斯拉电动汽车。

尽管如此,特斯拉还是面临着巨大挑战。2014年它只生产了35000辆汽车,而丰田和大众当年销量都超过10万辆。除非出现重大突破,否则7000亿美元市值在10年内都只会是个梦想。

这个改变发生在刚刚过去的4月30日,伊隆·马斯克发布了特斯拉家用和工业用光伏电池,一间造价50亿美元的超级电池工厂也正在修建当中,2017年开始它将向特斯拉供应电池,并成为世界上最大的锂离子电池供应商。

特斯拉电池白天利用太阳能系统充电,晚上用来给电动汽车充电或供家庭用电,从而同时节省电费和燃油费用。

马斯克也是SolarCity 的董事长,这家公司是全美第一的家用太阳能系统与安装供应商。利用特斯拉电池,太阳能可以同时驱动百万家庭的住宅用电和交通需求。当消费者意识到使用特斯拉电动汽车、太阳能系统和电池组能同时大幅削减电力和汽油成本时,他们会怎么做呢?

两个明显且不可逆转的趋势将进一步加快这个过程。 首先,当电力公司用户流失后,他们将不得不提高价格以弥补相对固定的高昂生产成本。其次,太阳能发电总量将会上升,其成本则伴随规模扩大和技术进步进一步下降。总而言之,价格因素将促使人们转而使用家用太阳能系统。这正是1990年以来在笔记本电脑、平板电脑和手机行业所发生的事情。

今天的锂离子电池可存储的电量是15年前的11倍,而售价仅为100美元。当前,一块10kwh电池售价为3500美元;2020年,同样价格可以买到一块47kWh的电池,满足一栋房子和一辆电动车的能源需求;到2025年,3500美元将可以买到83.33kWh的电池,足以驱动一幢豪华别墅和两辆汽车。

太阳能系统的价格下降更快。在成本保持快速下滑的趋势下,其价格将在未来两年继续下降40%,大部分使用太阳能发电的地区都能实现“平价上网”,到2025年,太阳将将成为最廉价的能源形式。

第四能源时代

这样的趋势正符合能源历史的发展轨迹,全球能源结构在过去的两个世纪一再改变:

  1. 木材时代:工业革命早期
  2. 煤炭时代:1800年代
  3. 化石燃料(石油、天然气和煤炭)时代:20世纪
  4. 可再生能源的时代:已经开始,2013年,全球可再生能源发电设施已经超过火电厂,可再生能源发电总量已超过核能。

正如能源科学家、哈佛大学物理教授Mara Prentiss所言,“第四能源时代”具有巨大优势。她在新书《能源革命:物理学和高效技术的承诺》(哈佛大学出版社)中用汽车和公共事业的例子说明了化石燃料和可再生能源的差异,她说,美国切换到可再生能源,能源消耗将仅为当下的二分之一。

化石燃料燃烧产生热量,热量随后被转换为机械能(汽车)和电能(公共用电)。她所举的汽车的例子让人震惊。每燃烧6加仑汽油所产生的能量,只有六分之一用于移动车辆:

  • 63%损失在发动机发热
  • 21%用于摩擦和动力传动等损耗
  • 只有16%转换为动力传动到车轮(在城市中驾驶大约为1/6,在高速公路上约为1/4)。

当前公共发电设施的能源效率只比1/6好一点点,平均为32%,意味着2/3的能量被浪费了。

仅发电过程本身消耗的能量就占了总能量消费的40%,电力输送消耗了另外的27%,这两项消耗占据了约2/3总能耗,可见,能源效率提升空间巨大。

今天的电动车运行能效约为60%,但理论上发动机可以达到99%的能效,它们在车子停驶时停止运行(红灯时,汽油发动机只能怠速),在车辆减速时对再生制动进行能量回收并重新利用。所以电动汽车所需能量不到内燃机车辆的1/3。

特斯拉时代

4月30日,伊隆·马斯克呼吁“世界运作方式的根本转变”,结束碳基化石燃料(如煤炭、汽油和天然气)时代。“我们的目标是对全世界能源基础设施进行彻底改造,实现可持续的零碳排放。”

当然改变是需要付出代价的:产油国、石油和天然气公司以及相关设备和服务企业的利益;电力公共事业及相关基础设施企业也将面临威胁。但马斯克声称,摆脱对化石燃料的依赖进而改善全球气候非常重要,“这是必须做的事情,我们可以而且一定会做到。”

马斯克的新战略重心落在“特斯拉能源”上——在 TeslaEnergy.com 上出售电池。 特斯拉新建的电池产品线包括针对单一家庭的“Powerwall”和针对企业或公共事业的“Powerpack”(在不同能量消耗级别中使用不同的电池来供电的复合电池组)。

他直言,分别用1.6亿和9亿套电池组就足以将美国和全球的能源模式转变为“零碳排放”,在全球范围实现交通用能转型,则需要20亿套电池组;而这是完全可以做到的:今天全球正在使用的汽车和卡车数字正是20亿辆;这个数字每20年刷新一次。

目前太阳能和风能的最大问题是具有间歇性和不稳定性,而且大部分能量都在白天生成,电力需求却是在早晨和晚上达到高峰。马斯克说特斯拉电池组储存的清洁太阳能可以在有能源需要时使用,相对于电网拥有独立性和灵活性。

现场的演示证实了特斯拉替代能源解决方案的可行性。4月30日晚的发布会全部由电池储存的太阳能提供电力。闪烁的灯光、大声的音乐、丰富多彩的派对氛围包围了与会的数百人。会场屋顶的太阳能系统在白天捕获太阳能并将其存储在特斯拉新电池组内。

媒体和科技公司参会者以及全球各地观看直播的观众都被带入了由特斯拉电池供电的“零碳未来”。

马斯克补充说,家庭电池能量墙Powerwall是针对边远村庄和未接入电网的欠发达地区设计的全球性产品。人们把太阳能电池板与特斯拉家庭电池能量墙组合使用,就可以获得不间断电力供应,而无需接入电网或支付电力费用。

在更大的层面上,特斯拉造价50亿美金的电池工厂被设计成一个可复制的巨型机器,就像是特斯拉的一款产品。马斯克把它称之为第一版超级电池工厂,未来将会需要许多这样的工厂。马斯克希望其他公司也能建立超级电池工厂,而且他强调,特斯拉的开源专利可以帮助建造者成功实现建设目标。

“特斯拉家庭供电”包含一套驱动生活用电、交通运输和自动驾驶汽车用能的太阳能系统。与到处建设加油站的策略相反,特斯拉汽车将在家里的车库用特斯拉电池进行充电。

公众想要帮助应对气候变化的需求长期被压抑。在最近的民意调查中,81%的家长表示希望在家中使用太阳能供电。截至2025年,数以百万计的家庭将可以和伊隆·马斯克一起改变世界,“家用太阳能”将出现在沃尔玛货架上,你将不再需要从石油企业和电力公司购买能源,而轻松切换到另一种能源无忧的生活方式。(应松晟/编译)



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