電動車— Google創辦人+台灣科技業的另一場創意冒險


發佈: 2010-1-28 14:29 | 作者: hpek | 來源: MySky科幻網
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數位時代第187期 編輯部        
2010/1/4

十三年前,佩吉(Larry Page)和布林(Sergy Brin)創辦Google,大大改變了人們上網搜尋的行為;十三年後,兩人又將點燃改變世界的企圖,這回他們瞄準的是電動車這塊全新的領域。

「許多人都希望在潔淨科技這件事上取得進展,假設現在已有一萬人在做這事,如果我們可以把它變成十萬人,那麼我們可以得到十倍的進步,」佩吉在接受美國《財星》(Fortune)雜誌訪問時指出,他們想做的創新,是像電燈的發明者愛迪生一樣,能將科技商品化,而不是像交流電、無線電的發明者尼可拉.特斯拉(Nikola Tesla)單純地投入在技術端的革新。

然而有趣的是,他們投資的電動車公司,名稱正是特斯拉(Tesla)。這家二○○三年成立於矽谷的公司,創辦人馬斯克(Elon Musk)將公司取名特斯拉,是為表彰尼可拉這位發明家在電力、磁性學上的貢獻,並象徵著電動車將創造一個新紀元。

開創產業新紀元 的確,在全球各國積極推動綠能經濟之際,產值龐大,且又是耗能主要來源的汽車,就成為關注的焦點。今年十月,加州政府正式宣布,到二○五○年所有車都必須是零碳排放(Zero-Emission)的車輛,不燃燒汽油的電動車則是合格的車種之一。

「在他們眼中,現在的汽車其實是非常低效率的一種設計,」特斯拉台灣分公司總經理魯希連分析,佩吉和布林投資電動車,是因為傳統內燃機引擎的能源轉換效率大約只有兩成,八○%的能源都轉換成熱能,浪費掉了。「改用電動馬達之後,電動車的能源轉換效率超過九四%以上,」魯希連說。

○ 六年,特斯拉發表了第一款全電動跑車Roadster,這台要價十萬美元的車,從外觀看來與一般跑車無異:四個輪子、兩個座位、標準煞車系統,以及啟動大燈、方向燈等。最大的差別在於,它不再靠點燃汽油來發動,而是透過裝在後座、一顆橄欖球大小的馬達輸出二百五十匹馬力推動。

馬達的動力,來自於分裝在十一個模組裡的六千八百三十一顆鋰電池控制,充一次電,這台電動車可以持續行駛三百公里。一般汽車行駛三百公里,光加油就要花上新台幣六、七百元,但充電就便宜得多。以台灣的電價,只要花四、五十元的電費,就能從台北開到高雄。

節能之外,更有速度 不只節能,當駕駛者踩下油門,就可以在五秒內,時速由零加速到一百公里。加速時,聽到的聲音,不再是轟隆轟隆的響聲,而是如冰箱運轉時,壓縮機發出的低吟,完全打破人們對於「電動車跑不快」的傳統印象。

更酷的是,透過一台如音響大小的行車控制器,只要把你的筆記型電腦,甚至iPhone接上這台車,就能了解這台車的剩餘哩程等最新狀況。

節能、速度、加上高科技智慧,使得Roadster跑車一亮相,就吸引了眾多人的目光,好萊塢巨星、導演兼製片喬治克隆尼,動作片天王、加州州長阿諾史瓦辛格都是它的支持者。到目前為止,Roadster跑車已吸引超過一千人的訂購。

過去包括全球最大的車廠通用(GM)汽車,都表示純電動車並不可行,但特斯拉只花了六年時間,就生產出全世界第一批商業化量產的純電動車,最大的關鍵,在於特斯拉捨棄汽車業的製造邏輯。「我們是用矽谷的方法,重新設計汽車,」魯希連分析。

特斯拉的高階主管裡,有學半導體的、有學化工、材料科學的,「只有一位整車製造的研發副總,是從GM來的,」魯希連說,特斯拉對車的設計概念完全不同,「我們是把汽車看成一項新的科技整合計畫。」

嵌入創新供應鏈 魯希連自己就是在拜訪特斯拉時被挖角。擁有德州大學航太博士學位的他,專長是管理複雜的開發案,而當時特斯拉一直找不到能主持大型設計案的主持人,加上台灣出身的背景,雙方一拍即合,特斯拉台灣分公司正式成立。

採用矽谷模式而非傳統汽車業的思維,不僅讓特斯拉打敗百年歷史的汽車大廠,更將台灣產業再次拉進全球創新的供應鏈之中。

這波量產電動車的心臟,關鍵是馬達引擎及行車控制器,分別由位在台中豐原的富田電機,以及位在高雄仁武的公準電子製造,再交由特斯拉進行組裝。生產電動車用的馬達,並不是件容易的事,這台汽車的馬力需求,約在二百五十匹馬力左右,過去要像一間房間大小的馬達才能輸出這麼大的馬力,現在富田和特斯拉必須合作,把馬達縮小到能裝進汽車裡。

同時一般馬達的能源轉換效率只有五○%、六○%,不但浪費能源,轉速高的時候,馬達還會過熱起火。特斯拉的目標,是生產出轉換效率超過九五%的高性能馬達,這顆馬達不但要能像汽車引擎一樣任意控制,更要符合汽車的安全規範。

追求完美不懈怠行車控制器也是一樣,如果說馬達是汽車的心臟,掌管全車六千八百顆電池的控制器,就是這台汽車的大腦。任何一顆電池過熱或是失去作用,行車控制器就會自動切斷電池供電,改由其他電池提供電力,同時控制輸出給馬達的電力。沒有行車控制器,這台車就是台不能動的廢鐵。

「一開始我們和廠商詢問,沒人聽過特斯拉,也沒人相信有人在做電動車的零件,」魯希連說。因為訂單量不大,大部分上市公司都興趣缺缺,只有公準、富田等公司,因為對研發新產品有興趣,願意和魯希連一起研究電動車的心臟,而高力及達鴻則分別投入了熱處理及動力系統的開發。

走進位於龜山工業區的特斯拉台灣分公司,公司裡有一個房間,門上貼著大大的War Room,房間裡密密麻麻貼著上萬項工程項目的進度和追蹤測試狀況。「設計的過程,是一連串嘗試和修改的過程,」魯希連說,每拿到總部一項原始設計,就和公準、富田等公司一起研究生產可行性和成本,再回傳給總部的工程師做參考。這項工作叫同步工程,確保當總部的工程師設計完成時,設計也隨時可投入量產,而且成本不會超支。

以馬達轉子為例,原本設計要求馬達軸心在一萬四千轉時,馬達的軸心都不能偏移一微米(萬分之一公分),但實際生產時,富田發現這麼做非常昂貴,富田再和特斯拉的技術人員合作,反覆修改規格,最後發現誤差控制在十微米內,不但成本大幅降低,馬達的可靠度也不受影響。

不斷湧現的新機會 材料上也做了改變,一般馬達多半用鋁做轉子材料,富田則改用效率更高的銅做材料。而且因為富田原本就參與中鋼的高效率馬達研究計畫,因此知道中鋼有一款鋼材,一公斤只要六十元,卻能提高馬達的能源轉換效率,馬上省下四成的材料成本。

經過一連串的修改,富田和特斯拉最後把能發出二百五十匹馬力的馬達,從一間房間大縮小到只有一個水桶包大小。

經過兩年努力,○六年,第一輛純電動車在矽谷的特斯拉正式上路測試,「那一個星期,我幾乎沒有睡覺!」魯希連說,經過一個星期的測試,電話那頭傳來「測試成功」的消息。

原本只是台中一家小型馬達廠的富田,因為和特斯拉合作的成功經驗,不但創投找上門來,也開始有人向富田提案合作開發電動船,這個領域裡,新機會正不斷湧現。

魯希連透露:「我們的目標不是賣一台一台的電動車,是像賣CPU一樣,把包括電池、馬達、控制器在內的電動車動力控制系統,賣給各大車廠。」他更指出,由於戴姆勒集團已投資特斯拉,將有機會讓台灣的電子產業順勢跨入全球電動車產業。

不只是特斯拉,未來在賓士車的電動車上,也會看到「Made in Taiwan」的馬達和控制器。在追求創新的路上,台灣有機會再次寫下傳奇。

為了發揮電動車加速快的優勢,特斯拉選擇以跑車切入市場。但未來隨著電池成本的降低,家家戶戶也都有機會開著這樣的電動車出門。

雖然走的是高階的跑車市場,但目前特斯拉的全球交車數量已達到700台,可說是最為成功的電動車廠。
 
 


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