特斯拉赛博卡车的一个不太明显的特点是它的车载电压架构。赛博卡车是第一款在整个车辆中使用48V (48V)电力系统的电动汽车,而地球上几乎所有其他车辆都使用12V系统。今天,特斯拉与其他主要汽车制造商分享了48V的实现文档,包括福特等竞争对手。
福特自己的首席执行官吉姆·法利昨晚在X上证实了这一消息。
特斯拉首席执行官埃隆·马斯克也发表了看法。
特斯拉行动的后果不会立即在其他汽车制造商的产品中显现出来,因为它们可能需要很长时间才能体现为行业的任何真正变化——如果它们真的发生了的话。但让我们退一步来看。
48V架构之所以意义重大,并不是因为它为任何一辆汽车提供了任何特定的功能或能力,而是因为它将导致汽车制造商如何在汽车的布线、配件和电气设计方面发生重大变化。
第一批大规模生产的汽车通常使用6V架构为前照灯等设备供电,20世纪50年代,汽车行业开始广泛采用12V电源。到20世纪60年代末,几乎每辆在美国销售的汽车都使用12V的电器——电动车窗、室内照明、点烟器、刹车灯、点火火花、电池等等,都统一采用这个通用电压标准。这一变化意义重大,因为这意味着制造大量电动驱动部件的制造商可以轻松地调整他们的产品,使其适用于任何汽车。零部件变得更加标准化(另外,更实惠和可靠),最终12V成为汽车电气的通用标准。
然而,12V架构的问题已经隐现多年(双关语)。由于这种架构的低电压,为所有需要电力的车辆系统提供足够的电力变得越来越复杂。随着多年来汽车集成了越来越多的电子元件,这导致了极其复杂的汽车布线布局。(我想澄清一下:我过度简化了12V架构的挑战本质,现在应该很明显,我不是电气工程师。坦率地说,我可能不应该被允许太靠近墙上的插座。)
切换到48V架构减轻了汽车制造商在12V架构中面临的大量挑战。然而,最大的问题是复杂性:你不需要那么复杂的线束来为你所有的车辆系统供电,因为每根线束在48V系统中可以提供更多的电力和电压。48V架构还可能提高整体电气效率,原因我没有足够的资格解释,超出幼儿园的水平,这意味着你的汽车配件系统可能需要更少的电力来运行(对电动汽车来说非常重要)。
采用48V架构的挑战主要在于汽车供应商的生态系统,但这一结论需要一些背景设置。
如果你不能将车辆系统转换为48V架构,那么使用这种架构的好处就会以引入新的复杂性的形式迅速减少(例如,混合48V / 12V车辆架构)。因此,大多数汽车制造商都坚持使用12V,因为他们了解它,也了解它。
如果一家汽车制造商决定转向48V架构,那么无论生产什么汽车,都必须使用支持48V的配件。但是,如果没有足够的需求,供应商就不会有动力生产这样的配件。虽然像福特这样的汽车制造商当然有能力和规模独立调试48V组件,但这些组件的单位成本可能远远高于12V组件,特别是如果它们的产量相对较低的话。而且,许多汽车制造商将被迫在整个车型系列中缓慢地进行这种过渡(值得注意的是,内燃机汽车也可以使用48V系统,并将从48V系统中受益匪浅)。因此,大多数汽车制造商坚持使用12V电压。这是一个先有鸡还是先有蛋的问题。
坦率地说,特斯拉不分享赛博卡车的48V架构纯粹是出于利他主义的原因。一旦你了解了12V世界的汽车供应商面临的难题,并向48V过渡,事情就会变得更加重要。特斯拉知道,对于传统的原始设备制造商来说,过渡到48V将是困难的,尽管这样的变化对特斯拉有潜在的好处(稍后会详细介绍),但这是一种公关举措。
通过发布48V架构,特斯拉是在说:“好吧,我们将向你展示我们是如何做到这一点的——你说这是一件非常复杂和困难的事情,需要数年时间才能复制。”你可以模仿我们。”但特斯拉非常清楚,即使是像福特这样实力雄厚、资源充足的公司,也不可能在一夜之间建立起一条48V配件供应链,而且这种改变会招致大量的非重复性工程工作(在某些行业被称为NRE)。
不过,对特斯拉来说,如果更广泛的行业转向48V汽车系统,理论上会有好处。最大的问题是供应链。全球汽车供应链中为48V汽车系统设计的组件越多,随着时间的推移,这些组件的成本就会越低——通过批量生产、有竞争力的工程设计和更高的可靠性。第二点更加模糊,但同样重要:工程师和其他技术工人将围绕48V系统整合他们的工作和知识,减少冗余工作的发生,增加招聘池中能够理解和创新特斯拉系统的工人数量(当然,他们可以将他们的知识带到特斯拉,除非侵犯知识产权)。
无论对特斯拉、汽车行业还是设计汽车系统的工程师来说,都很难看出这一举措有什么不利之处。很明显,供应商生态系统需要一个刺激来加速向48V的过渡,而这种过渡的好处是非常可观的。
但很难说特斯拉分享48V设计的决定会产生多大的影响。显然,汽车制造商已经有动力转向48V,但这样做是有挑战性的,原因是——这不仅仅是懒惰。48V的过渡进展缓慢是有正当理由的(尽管在财务和后勤方面令人沮丧)。
很有可能,围绕这个相对深奥的技术问题进行宣传,将是激发更积极地实施48V汽车系统的最大因素,而不是从特斯拉的文档中收集任何技术诀窍。
还应该指出的是,特斯拉在向48V过渡方面有两个传统汽车制造商所没有的明显优势。第一个是不同寻常的垂直整合汽车制造方法——特斯拉几乎所有的汽车系统都是自己设计的,即使它们可能是从实际制造它们的第三方那里采购的。其次,特斯拉在决定转型电动架构时,没有太多传统的汽车设计需要支持或考虑。换句话说,特斯拉专注于独立工程和较低的遗留债务,这是它能够推出48V汽车的巨大原因,而其他汽车oem厂商则继续坚持使用12V,甚至可能在未来几年里都是如此,即使是在他们的电动汽车上。简单地告诉其他汽车制造商它是如何制造48V系统的,并不能在一夜之间改变这些现实。
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