Tesla Semi 该如何评价呢?只是最新一集的续集故事。

首先说句题外话,要吐槽一些回答和一些科技媒体的文章,大谈特谈“商用卡车自动驾驶如何如何”,在这个话题下面真的毫无意义

Tesla是第一个做商用车自动驾驶的吗?这事儿做的人不少,也比Tesla早得多。早在在家用车领域以外,自动驾驶还有哪些应用价值?就聊过了这几年Volvo/Uber做的事儿了,图森的 @Filestorm 也讲了一些非常有价值的技术细节。诸位如果想凭借这个风头强劲的媒体宠儿,用一部纯概念车就把商用车自动驾驶的功劳全部套到Tesla身上,就有点可笑了。

那么这辆车有什么突破?至少Musk目前所展现的Semi身上,看不到太多。

但是这辆车提出了一个有意义的问题,甚至是一个很有讨论空间的问题——自动驾驶的卡车,一定要是电动的吗?

Semi必须是电动的,因为这是Tesla的新故事,这是一家电动车公司。

为了说明这一必要性,空气动力学的团队费了很大的工夫把这辆车的风阻系数降低到了极低的水平,然后把原因归功于平平的车底,在今天的Keynote里,Musk是这样说的:

“我们是怎么做到的?首先得益于空气动力学,我们的电动卡车采用子弹头空气动力学设计,这要比普通的卡车强太多。除了车头的流线型设计,整个卡车的底部是完全平整的”

这时候屏幕上打出的是风阻系数:


风阻系数Cd:
0.36 Tesla Semi
0.65-0.70 Diesel Trucks
0.38 Bugatti Chiron

看起来好像是“从柴油卡车到布加迪,燃油车的空气动力学只能做这么多了,而我们的电动卡车一下子就超越了燃油车最强的跑车风阻呢!”

可是真的是这样吗?Tesla没有告诉大家的是,普通车的风阻系数,到底有多少:

Mazda 3 2010 /Honda Accord 2007/Audi A4 2011 : 0.29;
Mazda 6 2009:0.27;BMW e90:0.26;
Toyota Prius 2016和自己家的Model S/X:0.24;
Mercedes-Benz CLA 2013 :0.22.
Automobile drag coefficient – Wiki

这些可都是家用轿车,没有一辆比Model S贵。

那么再看看燃油卡车的风阻系数能做到多少,近些年美国最为热门的超级卡车研究项目,在项目伊始的优化基础,即2009年的最先进量产卡车水平,Cd为0.58(Tesla把这个数加了10%还多写在keynote上)。而四大卡车公司优化到了多少呢,第一期项目做完,基本在这一项上,都实现了40%左右的降低。

关于基准,这是相关报告的说明:

The freight efficiency improvement objective is measured with respect to a “best-inclass” 2009 model year baseline truck. Each team had the flexibility to specify its own baseline vehicle configuration. Specific details about the selected baseline vehicles are not publicly available. However, Table 1 shows the average characteristics, along with their standard deviations, for the four baseline truck configurations as reported in a program benefit analysis study (TA Engineering, 2012).

基准以2009年最先进的卡车为基准,每支团队可以对基准进行调整,调整的细节不对公众公开,不过,表格1展示了平均的基准水平与标准差。

pdfs.semanticscholar.org

下图是超级卡车项目的优化基础卡车数据,即上述引文中提到的表格1,可以看到风阻系数0.58(该报告的引文出自2012,基准为2009年先进卡车):


这是美国能源部2016年关于该项目一期的一个总结汇报(iea.org/media/workshops

其中戴姆勒是在空气动力学上做的最突出的一家,他们的将风阻系数降低了54%,也就是低于0.3。这一成果,可与电动毫无关系。


该说什么好呢……Tesla Semi的确也做了出色的空气动力学优化,然而今天的发布会上,无疑是玩了一个小把戏。


【原本的计算只考虑了油耗,在这一段更新了运营成本的分析】

再来看另一项Semi的重要指标“运营成本的提升”。Tesla是这么说的:


按:柴油2.5美元/加仑,电耗0.07美元/千瓦时,运行工况60英里每小时计算,
柴油卡车每英里运营成本1.51美元,Semi每英里运营成本0.85美元。

Tesla没有透露电费以外的其他成本是如何组成的。那我们就来估计一下。

首先来看柴油车1.5美元/英里是如何组成的,如下图是美国交通研究所对重载卡车进行的成本分析(atri-online.org/wp-cont):


其中燃油费用0.403美元/英里,司机费用0.63美元/英里,卡车租借/购置费用0.23美元/英里,维修与保养费用0.156美元/英里,卡车保险0.092美元/英里,许可证0.019美元/英里,轮胎0.043美元/英里,收费站0.020美元/英里,总计1.593美元/英里。

接下来我们根据这一数据,估计Tesla Semi的运营成本,首先将燃油费用换成电费。以美国交通研究所给出的0.403美元/英里计算,重载卡车油耗水平为6.2MPG。

作为油耗水平的佐证,来看看同样满载总重80000磅的货车数据,例如这一辆Kenworth T-700.


它在不同油耗,不同载重下的油耗数据如图(nhtsa.gov/sites/nhtsa.d):


在100%载重,即80000磅总重的情况下,按Tesla的测试工况60MPH来看,油耗在6-7MPG之间。因此以美国交通研究所6.2MPG的油耗水平来推算,是在合理范围内的。

来做一个粗略的估计,看看电能的成本是多少:柴油的热值为一加仑139000BTU,效率按42%计算,而电能则是3412BTU/kWh,效率按99%计算(热值数据:Energy Content in Some Common Energy Sources)。可以求得一加仑柴油的有效能量需要17.3kWh,实现500英里续航需要至少1300kWh的电池。以Tesla给出的7美分/kWh的电价计算,每英里电费为0.195美元/英里。

(且不提,参考美国能源信息署数据(EIA – Electricity Data),2017年8月全美工业用电平均价格7.25美分/kWh,交通用电,就是电动车/插电式混动车的充电的平均价格:10.07美分/kWh)

再回到成本表格:

燃油费用0.403美元/英里,司机费用0.63美元/英里,卡车租借/购置费用0.23美元/英里,维修与保养费用0.156美元/英里,卡车保险0.092美元/英里,许可证0.019美元/英里,轮胎0.043美元/英里,收费站0.020美元/英里,总计1.593美元/英里。

将燃油费用替换为电费0.195,计算结果才仅来到了1.385美元/英里。较于1.593美元降低13%。

要达到Tesla提供的0.85的数据,需要将购置、维护、保险都剔除后,还要对司机成本进行削减,才有可能实现(或是直接剔除能源费用和购置、保养费用)。因此这个数据我认为是不太合理的。如果有知友了解0.85是如何算出来的,还望分享。


回到开始的问题,从Semi身上,目前为止,看不出自动驾驶卡车用电动车的必要性。更不用说,我们还没有讨论更根本的问题:

重载卡车有没有必要是电动的?

问题抛给大家,不多聊了。

需要说明是,我一直是很喜欢和尊敬Tesla和Musk先生的,不过一码归一码。这一次,Tesla Semi不算是一个好故事,至少现在还不是。

最后的最后,美不胜收的Roadster 2,这才是华尔街和人民群众都喜欢的东西。

因为是纯电动车,所以Semi可以取消进气隔栅,风阻降下来也很正常。

jeep的指南者为了降低风阻,它那标志性的家族前脸,也被堵死了。


奔驰的很多轿车,也有类似的设计。我本以为是憋水温的,后来听工程师介绍,才知道是憋油耗的。



美军很早就开始研究应用电动卡车了,但是因为追求更好的续航里程必然要使卡车背负更多的电池组。背电池不是难事,但其会导致有效载荷的降低,这个就显得很不经济了。

所以semi的满载,到底是拖多大的箱子呢?

还有一个很重要,semi的轴荷是?

来源:如何评价特斯拉(Tesla Motors)电动卡车 Semi?将有何突破?

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