TESLA的自主研发
在电动汽车领域,电池系统、电动机系统是两大最核心的技术领域。Tesla历经数次经营危及,一度被批评“烧钱”的主要原因,就是把大量资本投入在这两大核心技术的研发中去。
Tesla非但不理会上述“危机教育”与批评,反而更加执着于核心研发的投入:
上周,美国电动车公司Tesla(特斯拉)首席技术官施特劳贝尔(Straubel),称公司终于将充满电池的时间缩短到了5分钟——这已经跟加满一箱油的时间差不多了。为了让电动汽车更实用,Tesla正在拼命缩短充电时间。
今年5月Tesla刚刚宣布了一项升级,将这个时间缩短到20分钟。而去年9月Tesla一度宣布专为Model S和未来电动车型设计“超级充电站”网络,据称“能够在30分钟内将电池充满一半”。(金融时报报道)
作为电动车的核心部件,电池系统是TESLA研发的重中之重。Tesla的电池及续航能力曾经被主流媒体如纽约时报,英国TOP GEAR等嘲笑、诟病,还打了好几场官司。时至今日,仍有业界人士认为TESLA电池技术陈旧,安全性存疑,续航能力有水分等等。所有这些,都没有影响TESLA的执着与进取,也正是这些执着,TESLA一次次把Fisker们远远甩在了存亡大赛的后面。
批评的原因之一,在于Tesla采用的电池是18650型钴酸锂离子电池,这种电池一直用于笔记本电脑中,难登电动汽车大雅之堂,且据说存在安全隐患。和其他主要电动车品牌(雪佛兰volt, 日产聆风,Fisker Karma等)首选的动力电池硫酸铁锂电池相比,安全系数低,可循环充电次数少,热性能与电性能较差(外加电压不稳的话可能出现充电过热),成本还高。那么,TESLA为什么用众人眼里的“二等品”作为自己的核心系统?TESLA又是如何在很短的时间内完成对手们数十年的研发,利用独创的电池管理系统成功解决了这些挑战,令丑小鸭一举成为白天鹅?
答案就在数据分析里。
研发的最大挑战,第一当然是要出结果,第二就是时间与金钱成本。出了结果但因为时间过长或者成本太高而下场不好的情形在技术界数不胜数。既要产出超越对手的电池研发成果,又要在时间上大幅度把实力更加雄厚的众多竞争对手甩在后头,这就是当年的TESLA必须面对的残酷现实。
研发流程中,不论汽车、制药、化工还是半导体行业,实验是绕不过去的坎。实验成本与周期,构成了整个研发过程中的绝大多数成本、时间损耗。人类在如何让实验计划合理化的过程中,研发出了一系列的方法和技术,其中最神奇的数据分析方法就是DOE(实验设计)。这套统计手段可以帮助研发专业人员大幅度降低实验次数,使得实验的安排既满足最合理试验次数与研发参数需要,又能够匹配实验成本及时间要求。在世界众多实验设计与数据分析方法中,CUSTOMER DESIGN(定制实验设计)又是其中只有极少数分析方法厂家可以提供的高端工具。TESLA经过反复对比和研究,最终采用了来自JMP的高级DOE平台及数据分析套件。
二十一世纪经济报道的记者任海宁在报道中写道:
“这时候,Tesla创始人之一Marc Tarpenning以往的经验派上了用场。他把网络控制领域用程序控制成百上万台服务器的模式搬到了Tesla电池系统控制领域,通过一年的DOE(design of experiment,实验设计),用分层次管理的办法成功控制了这6831节小电池以及电压和温度……”。
通过JMP提供的高级实验设计、数据分析套件及数据挖掘方法,Tesla成功解决了电池温度与快速充电问题,并且成功实现对每个单个电池的温度与工作环境监控,成功解决了电动车界几大难题:
1. 高效能充电
2. 高效能放电
3. 电池工作安全且可靠
4. 电池容量的突破
纵观人类科技史,任何伟大突破的诞生,都伴随着人们认识世界手段的升级。数据分析,是人类更高级更深入了解世界的手段。把数据分析与科技创新、产品研发结合起来,对于TESLA来说,不是结束,而是开始:不仅仅是人类新能源交通新纪元的开始,更是数据分析正式成为人类创新、突破的必要条件的开始。
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