第1章
“不仅要创造最好的电动车，而且要创造最好的车”

站在2023年这一时间点，应该没有人会认为电动车只是用笔记本电脑的电池驱动的富人的玩具。这一年，特斯拉在全球交付了181万辆电动车，累计销量超过500万辆。Model Y超越丰田卡罗拉成为全球最畅销的乘用车，这也是纯电动车首次在年度销量上超越燃油车。

在汽车发展史上，电动车的起步并没有比燃油车晚太多。20世纪初，美国有300多家企业在生产电动车。然而，相较燃油车，彼时的电动车还差得太多：福特在1908年发明了著名的T型车，更多的普通人能够买得起汽车；20世纪20年代，全球石油工业复苏，汽油变得更加廉价。最关键的是，随着道路基础设施的改善，人们越来越需要能开得更远的车，“续航焦虑”阻碍了当时电动车的进一步发展。

进入21世纪以来，重新推动电动车领域发展的特斯拉解决的第一个问题，正是百年前电动车发展停滞的原因——买不起也开不远。

纯电动车的能源效率更高

特斯拉成立于2003年，这是一个微妙的时间点，距离通用汽车宣布正式放弃研发了十几年的电动车才过去不到一年。实际上，20世纪90年代至21世纪初正是电动车发展的好时机。1990年，美国加利福尼亚州议会通过了《零排放车辆法案》，该法案要求：至1998年，汽车总销量中的2%必须是零污染排放的汽车；至2003年，这一比例要增至10%。此后，美国有10个州也相继出台了零排放法案。

通用汽车在《零排放车辆法案》通过的第二年就推出了全球第一款量产电动车EV1。这款车颇受市场关注，但最终因高昂的成本而失败。2006年上映的纪录片《谁消灭了电动车》把原因归结于车企背后的石油寡头施加的政治压力。

一类产品进入成熟期之前，市面上往往是多种技术路线并存。21世纪初，出现了丰田普锐斯这类油电混合动力汽车；到2010年前后，又出现了以雪佛兰Volt（源自2007年亮相底特律车展的Volt概念车）为代表的增程式电动车。它们都使用电力作为补充能源，减少了汽车的碳排放。

混合动力汽车有一块电池和一个内燃机，通过动力回收的方式充电。插电式混合动力汽车是在传统燃油车的基础上，额外增加了一套电驱动系统。增程式电动车的增程器使用汽油发电，再用电驱动车辆。不同类型的混合动力汽车都可以减少碳排放，但与纯电动车相比，它们还是使用化石燃料。

氢动力汽车则是另外一类车，它不排放尾气，产生的唯一副产品就是水。但是，氢燃料在最关键的指标——能源效率方面，仍有待提升。管理咨询公司Horváth & Partners 2019年前后发布的数据显示，氢动力汽车在电解生产氢气的过程中就已经损失氢燃料45%的能量，剩下的能量经过转换传递到电机的效率为25%~35%，而纯电动车的效率可以达到70%以上。

纯电动车是指仅由电力驱动的车型，电池、电机和电控系统是电动车的核心，也是区别于传统燃油车最突出的一点。

在不同的技术路线中做出纯电路线的选择并不艰难，马斯克曾多次阐释特斯拉坚定押注纯电动车的两个原因：（1）内燃机高度依赖石油，而电力可以来自化石燃料、核反应、水能、风能、太阳能等，以上所有发电形式都可以参与竞争，从而带动创新；（2）电机比内燃机高效得多。

在2006年8月2日公布的“秘密宏图第一篇章”中，马斯克直接给出了详尽的计算方法。

对于把电动车作为减少碳排放的解决方案，常见的反对意见是，电动车只是把二氧化碳排放转嫁给了发电厂。这种观点站不住脚，因为我们可以通过各种方式发展电网电力，如水电、风电、地热发电、核电和太阳能发电等，这些方式的发电过程均不涉及二氧化碳排放。但是，现在我们暂时假定电力是通过碳氢燃料生产的，比如天然气，这是近年来美国新建电厂最常用的燃料。

通用电气生产的H系统复合循环发电机的天然气发电效率为60%。[1]复合循环过程通过燃烧天然气来发电，废热被用来产生蒸汽，从而推动第二台发电机运转。天然气的采气效率为97.5%，加工效率也是97.5%，而电网输电效率平均为92%。这样，从气井至电力用户的效率就是97.5%×97.5%×60%× 92%≈52.5%。

尽管车身、轮胎和传动机构的设计首先要实现高性能而不是最大效率，特斯拉Roadster的能量效率还是高达0.4兆焦耳/千米，换句话说，每兆焦耳的电力可以让特斯拉Roadster行驶2.53千米。特斯拉Roadster的全周期充放电效率为86%，这意味着给电池每充电100兆焦耳电力，大约就有86兆焦耳到了车轮上。

综合这些计算结果，我们得到的最终品质因数是2.53千米/兆焦耳×86%×52.5%=1.14千米/兆焦耳。在美国国家环境保护局额定的55英里[2]/加仑[3]这一燃效标准下，目前上路的混合动力汽车实际上就是燃油车，只是依赖电池的辅助，而且这种小电池必须通过燃油发动机充电。因此，这种车可以被视为效率稍高的燃油车。

不是“油改电”

要想验证纯电动车的优越性，最直接的方式莫过于造一辆超越顶级燃油车的电动车。

在传统燃油车漫长的发展历程中，早已形成几个不成文的规定，包括不要创业、要从廉价车做起、高端品牌需要历史积淀。这些潜规则在特斯拉这里却没有奏效，特斯拉生产的第一辆车Roadster就是一辆超级跑车。马斯克曾说：“特斯拉不仅要创造最好的电动车，而且要创造最好的车。”

最初，特斯拉计划先制造一辆原型车，以说服投资人投入更多资金。制造电动车主要依赖的三项技术是电池、电机和电控。特斯拉从美国电动车动力系统公司AC推进公司那里采购了传动技术，从路特斯公司采购了Elise跑车的底盘，还从美国和欧洲采购了齿轮箱。特斯拉的工程师需要做的就是研发电池系统，并把所有部件整合到一起。

听起来，这和今天传统车企的“油改电”方案没什么差别，但事实远非如此。

在2008年的一篇博客文章中，时任特斯拉副总裁的达里尔·西里写道：“关于Roadster最常见的误解之一是：它是电动路特斯Elise……事实上，我们最近统计了两辆车共用的零部件数量，占比不到7%。如果按照零件价值来计算，占比会更小。”Roadster和Elise有着完全不同的传动系统、车身面板、铝制底盘、后副车架、制动装置、暖通空调和后悬架。

在实践过程中，设计师虽然承受了远超预期的困难和痛苦，但他们也在Roadster上实现了诸多属于特斯拉的创新设计。

首先，将1 000磅[4]的电池放置在车的中部，会改变最初为内燃机设计的结构。为了适应电池包增加的重量，必须按照特斯拉车身的规格重新设计铝制底盘结构，要增加强度，并使用电池包作为受力构件来增加刚性。特斯拉决定重新设计并改进底盘，这导致纵梁也必须重新设计，使其比Elise的侧轨低几英寸，从而大幅优化进出空间。为了容纳电池包、电机和齿轮箱，特斯拉还设计了新的后副车架；为了应对后部增加的重量，又设计了新的后叉臂。新的后副车架使得Roadster的轴距比Elise长出约2英寸[5]。因为重量的增加、轴距的增长，特斯拉需要重新设计悬架以实现乘坐和操控的目标。

其次，特斯拉为Roadster开发了自己的标志性造型。Roadster上的每个面板都被重新设计，独有的车头灯和尾灯的设计也更好地彰显了个性。

至于材料，Roadster的车身面板（保险杠除外）完全由碳纤维制成，以便最大程度地减轻车的重量。为降低不必要的成本，特斯拉最终在Roadster上保留了Elise的挡风玻璃、仪表板、方向盘等部件。

任何新技术的探索者在早期都会付出巨大的试错成本。马斯克在2014年的一次访谈中回忆称，特斯拉早期犯过两个非常大的错误：

（1）轻易采用了路特斯Elise的底盘，但最终发现Roadster与Elise只共用了不到7%的零部件，这与重新设计一款底盘无异。

（2）以为买来的传动系统可以直接上生产线。特斯拉一直执着于让Roadster追求最快的零百加速，但是最初买来的齿轮箱仅仅运行40秒就停止了工作。团队曾寄希望于其他供应商可以解决这个问题，但事实是这些供应商并不会为硅谷的一家小公司投入太多精力。特斯拉不得不自己重新设计车辆的传动系统。

令人意外的是对电动车开发来说具有挑战性的领域之一是12伏配件（风扇、车头灯、空调、加热器等），所有这些东西在过去100年中都已经发展到可以依靠内燃机来运行，在没有内燃机且主电池运行电压约为400伏的电动车中，采购、设计和集成这些配件绝非易事。

市场上几乎每辆汽车都使用热交换器来传递发动机冷却液的热量以产生车厢所需的热量。每辆汽车几乎都使用皮带驱动空调压缩机，驱动交流发电机产生12伏直流电来运行其他配件。这些都不适用于Roadster或其他电动车。还有制动系统，它通常依靠内燃机的真空来产生压力，而在电动车上，你需要一个电动真空泵。这就是为什么特斯拉在Roadster上重新研发设计了诸多重要部件。

高性能跑车背后的战略

2008年2月，特斯拉终于正式发布了量产的Roadster。特斯拉希望Roadster的性能可以媲美保时捷、法拉利等燃油跑车。在百公里加速这一对跑车非常重要的性能数据上，特斯拉官网及权威媒体数据显示，Roadster的百公里加速为1.9秒，保时捷和法拉利分别为2.7~5.6秒、2.9~3.4秒。

尽管Roadster的车身、轮胎和传动系统的设计目的是实现高性能，而不是最大效率，但其在效率上同样有很好的表现。如前文所述，Roadster的能源效率达到1.14千米/兆焦耳，是当时最受市场欢迎的混合动力汽车丰田普锐斯的两倍。[6]

Roadster的问世在当时创造了一系列世界纪录：它不仅是首款续航里程达到200英里的纯电动车，而且创造了单次充电行驶311英里的量产电动车续航里程世界纪录。在蒙特卡洛替代能源汽车拉力赛中，它也成为首辆夺得冠军的电动车。

如果非要说Roadster有什么缺点的话，那就是贵，它的售价为10.9万~12.85万美元。虽然在2008年，所有使用碳纤维车身面板的车型里，最便宜的迈凯伦SLR的售价也高达50万美元，但对大众来说，10.9万美元的起售价仍然难以企及。Roadster因此被调侃为“富人的玩具”，任何一辆售价高达10.9万美元的车都没法承载改变世界的愿景。

马斯克在“秘密宏图第一篇章”里正面回答了这些问题：“我们真的需要另一款高性能跑车吗？它真的会对全球碳排放产生影响吗？答案是否定的。然而，这些质疑并没有抓住要点，你需要了解特斯拉的秘密宏图。几乎所有新技术在优化之前单位成本都很高，电动车同样如此。特斯拉的战略是进入高端市场，客户愿意支付溢价，然后尽快扩大市场，从而提高销量、降低价格。”

Roadster的意义在于它向世界传递出一个信号——特斯拉可以造出超越燃油车的电动车，并且它在2009年7月为公司带来了整体盈利：盈利100万美元，营收2 000万美元。2008—2012年，从路特斯订购的2 500套车底盘结构用完后，Roadster随即停产。其间，特斯拉向30多个国家和地区销售了约2 450辆Roadster，其中大部分在2012年第四季度销往欧洲和亚洲。

2010年，特斯拉在纳斯达克上市，成为自1956年福特上市以来第一家上市的美国汽车公司。这让特斯拉获得了超过7亿美元的资金，其中大部分用于改造从新联合汽车制造公司购买的厂房设施——后来大名鼎鼎的、生产了Model S/X/3/Y的特斯拉弗里蒙特工厂。

“秘密宏图第一篇章”就此拉开序幕。

驶入太空

在内燃机为主流的时代，Roadster向大众证明了电动车技术的可行性。如今，绝大多数Roadster仍在地球表面行驶，但有几辆Roadster尤为特别——其中1辆成为全世界第一辆驶入太空的车。

2018年2月7日，SpaceX发射了现役最大推力的运载火箭“猎鹰重型”，伴随其升空的就是一辆Roadster，这辆车被称为“马斯克的Roadster”。在整个发射过程中，它都在不断播放大卫·鲍伊的名曲《太空怪人》，其主题就是宇航员与太空；它的杂物箱里放着一本《银河系搭车客指南》，这是马斯克童年钟爱的科幻小说；它的仪表盘上刻着的“Don’t Panic”（不要惊慌），摘自《银河系搭车客指南》的封面；它的电路板上刻有一行小字“Made on Earth by Humans”（人类制造，来自地球）。

另外3辆则成了中国码头集装箱里的三颗遗珠。

2023年劳动节假期的最后一天，有人在中国一个码头的集装箱中发现了3辆全新的Roadster跑车。卖家是美国格鲁伯汽车公司，买家则是一家中国汽车公司。2010年，这家中国公司预订了3辆Roadster，但公司在车辆交付过程中倒闭了。目前，这3辆Roadster仍在拍卖中，已经有买家出价200万美元。

2024年2月，马斯克公布了新款Roadster的进展，新款Roadster有望在2024年年底亮相，计划于2025年正式量产。

全新的纯电超跑Roadster预期将拥有更卓越的性能，包括零百公里加速仅需1.9秒，续航约1 000千米，加装火箭推进器后零百公里加速只需1.1秒。“我认为它会成为有史以来最令人惊叹的产品，不会再有第二辆这样的车。”马斯克如此形容。

Roadster向世界证明了纯电动车的可行性。接下来，特斯拉要做的是让电动车大规模市场化。

[1] https://www.power-technology.com/features/feature1084/?cf-view

[2] 1英里约等于1.609千米。——编者注

[3] 1加仑约等于3.785升。——编者注

[4] 1磅约等于0.453千克。——编者注

[5] 1英寸约等于2.54厘米。——编者注

[6] http://large.stanford.edu/courses/2015/ph240/schultz1/docs/tesla.pdf