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《大竞赛》连载6:革命还是灾难?通用汽车造出电动汽车冲击

归档日期:06-18       文本归类:革命竞赛      文章编辑:爱尚语录

  上世纪80年代初期,来自日本的竞争对手正在侵蚀美国汽车制造商的本土市场。丰田汽车一方面蚕食着美国的小型车市场,另一方面也在策划推出雷克萨斯品牌,向高端市场进军;得益于其车辆拥有先进的技术、更高的质量、低廉的价格和更好的燃油经济性,本田汽车也在一点点地抢夺着原先属于通用汽车和福特汽车的市场和销量。

  正因为如此,当通用汽车于1985年并购休斯飞机公司(Hughes Aircraft)时,该公司立刻萌生出这样的想法:将航天技术集成到汽车上,借此重新回到竞争前列。对很多人来说,该公司的这个念头更像是自吹自擂,只是一种市场营销手段而已。但休斯公司副总裁霍华德·威尔逊(Howard Wilson)却真的制定了一个这样的计划,想要实现这种技术集成。

  休斯公司收到的这份信函里,只有一份邀请函,没有文字解释,只是一份邀请它们参加一场特殊竞赛的邀请函。对方要求该公司参加一场太阳能汽车的竞赛。参赛车辆全都是由太阳能驱动的,在这场比赛中,它们会在炙热的南半球苍穹下,仅仅依靠太阳能驱动,从澳大利亚北部城市达尔文出发,前往南部城市阿德莱德,横跨整个澳洲大陆。比赛没有什么具体的奖金,荣耀是其最好的奖励。

  与本田汽车相仿,迎接挑战,参与竞争也是休斯公司基因的一部分。在被通用汽车并购之前的30年中,休斯公司都是美国与苏联之间的空间竞赛的一个重要环节,它为美国政府提供飞机、卫星和巡航导弹。因此,在收到邀请函后,威尔逊就想为通用汽车和休斯公司赢得这项荣誉。虽然他在汽车设计方面毫无经验,但轻量化材料、电子器件和太阳能板是休斯公司拿手的。也正因为如此,他认为休斯公司还是有机会的。

  威尔逊当年这一有些幻想成分的探索,事后被证明是一场让全球性竞争的发令枪,在这场竞争中,多国政府和众多汽车巨头投入了数千亿美元进行研发和投资。

  对通用汽车和休斯公司来说,要想有个能说明二者之间合作关系的象征,还有什么比赢得未来汽车大赛的锦标更好的呢?威尔逊相信,只要组建起合适的队伍,他们就一定能够成为胜利者。但这儿有一个问题:他真的不想用任何来自通用汽车的工程师,至少不能是那种老派的工程师。威尔逊想到要像洛克希德飞机制造公司那样构建自己的“臭鼬工厂”(Skunkworks),也就是公司内负责最先进项目的团队(译者注:这一绰号来源自研制F-80战斗机时代的洛克希德公司。因当时其厂址毗邻一家散发着恶臭的塑料厂,员工不得不带着民防用毒面具来上班,有工程师因对劳动环境表示不满,而将自己小组起了“臭鼬工厂”的绰号。在该公司,臭鼬工厂有着高度自治的管理模式,避免组织内部的想法创意等由于官僚主义而被限制,也因此有了“创新工场”的含义。),来要建造一辆太阳能驱动的赛车。

  威尔逊是“飞机人”,他想和有着创造力的加利福尼亚人一起工作,而不是与那些来自底特律等美国老工业区的思维僵硬的老古董们一起工作。为此他进行了一圈调研,发现每个人都推荐同一家公司:航空环境公司(AeroVironment),这是一家由一群酷爱迎接工程挑战的技术狂人组成的公司。在说服他们加入自己的团队后,威尔逊飞到底特律寻求支持。

  霍华德·威尔逊试图让通用汽车北美公司的老大接受他的计划,但后者坚定地拒绝了他的想法。拒绝的理由也很充分:造一辆太阳能汽车在澳大利亚跑,与提高雪佛兰在美国本土的销量之间,有什么关系吗?

  看上去,威尔逊要无功而返了。但在从北美区老大的办公室出来后,威尔逊决定再作最后一次尝试——他转身走进了通用汽车卡车和客车业务部负责人的办公室,这个事业部是该公司为了统一运营全球相关业务设立的。在这儿,威尔逊转运了,他得到了7万5千美元的资金开展可行性研究,正是这项研究最终演变成一个成熟的太阳能赛车项目。

  在他回到加利福尼亚后,威尔逊发现航空环境公司的团队已经冒出了好多创意了。这不奇怪,因为该团队的领导者保罗·麦克格雷迪(Paul MacCready),是被美国机械工程师协会(ASME)誉为“世纪最佳工程师”的技术大拿。他不仅富有远见,更善于实现,其最著名的作品是建造了“蝉翼秃鹰”(Gossamer Condor)号的人力飞行器,创下了全球人力驱动飞行的最远记录。此后,他又建造了“蝉翼信天翁”(Gossamaer Albatros)号飞行器,实现了仅仅依靠人力驱动就能飞跃英吉利海峡的壮举。此外,他还建造了一系列使用太阳能的飞机和船只,每个作品都触及了人类创造力与想象力的极限。这些工作使他的团队在轻量化集成领域积累了丰富的经验,这些经验对赢得太阳能汽车大赛的胜利是必须的。但麦克格雷迪觉得,通用汽车-休斯公司的这个项目团队在工程领域还缺少一颗“大脑”——艾伦·科克尼(Al Cocconi)。

  科克尼是电气领域的奇才,但他对于加入这个项目毫无兴趣。原因或许如一位观察者所言,科克尼并不是那种“团队成员”。不过经过多次协商后,他还是答应加入,条件是他要在自己的房子里工作,按照自己的时间工作,以及以他自己的方式工作。

  事实证明,这次妥协是非常有价值。科克尼马上就贡献出了一系列惊人的创意。当其他的电动汽车还在使用直流电驱动时,他制造了一款转换器,给车装上后,车就能够用交流电驱动行驶。简单地说,使用科克尼的这个转化器后,车重减轻了,车辆能跑得更快了。此外,科克尼还作出其他的创新。在将高速交流电机反转后,电机就能实现发电功能了;这意味着在制动时,车辆能够收集到那些本来会被浪费的能量,并将能量充入车载动力电池中,以供日后使用。这也就是所谓的“制动能量回收”技术。

  1987年秋天,休斯汽车倾力打造的太阳能汽车已准备就绪,它被命名为“太阳射线号”(Sunraycer)。它有着平滑的表面、泪滴状的外形,车身被太阳能板所覆盖。在驶出达尔文市的起点后,太阳射线位对手,在此后的整场比赛中,再也没有其他车辆可以超越它。它以最高60英里/小时(约合96公里/小时)的速度从达尔文市跑到阿德莱德市,全程平均速度超过了40英里/小时(约合64公里/小时)。太阳射线%的太阳能汽车,它击败了所有对手,在整场比赛中占据统治地位:用5天时间横跨澳大利亚,比第二名早2天达到终点。许久以来,通用汽车第一次为美国汽车业赢得了赞美与荣誉。

  太阳射线号的这次胜利让航空环境公司觉察到一个发展机会,在霍华德·威尔逊的支持下,他们建议通用汽车继续向前迈进,在太阳射线号的基础上开发一款真正意义上的电动汽车概念车。

  太阳射线号的成功吸引了诸多媒体的关注,通用汽车公司时任首席执行官罗杰·史密斯(Roger Smith)非常受用这种被媒体簇拥的感觉。因此,即便在公司内部有反对之声,史密斯仍推动着航空环境公司的团队继续前进。于是,这个团队造出了一辆纯电驱动的两座跑车。

  1990年1月3日,史密斯开着他最新的玩具——电动汽车概念车“冲击”(Impact)——驶入休斯公司的展厅。“冲击”概念车的创造者本想把以加利福尼亚很有名的圣塔安娜风(Santa Ana winds)将这辆车命名为“桑塔纳”(Santana),但通用汽车公司的老大充分使用了他手中的权力,将其命名为“Impact”。

  对某些人来说,“Impact”这个词所带的“冲击”、“碰撞”之意思预示着灾难,但对史密斯来说,这个名字预示着一场革命,意味着底特律将进入新的时代。“如果没有人用力拽他们,大多数工程师们的思维还停留在研发20年前的1971年款雪佛兰的那个时代。”史密斯如此解释他用“Impact”为这款概念车命名的动机,“我只是觉得现在已经是把他们拽出固有轨道的时候了。”

  这款车在当年的洛杉矶车展上正式亮相。亮相过程很是惊艳:它悄无声息地驶入车展展台,也没有排放尾气,当然,它根本就没有排气管。在车展现场,罗杰·史密斯吹捧这款车的能力足以“比现有的任何计划量产的电动汽车都要跑得更远、更快”;据其设计者介绍,这款概念车当以55英里的时速行驶时,可实现124英里的最高续航里程。史密斯在发布会上自信地宣布通用汽车公司正在考虑将其商品化,“我们正在寻找它的用户,希望他们能够告诉我们,(对于这样一款电动汽车)他们真正需要什么。”

  不够,世事难料。通用汽车公司计划进入电动汽车和太阳能汽车市场的大胆举动,却触发了意想不到的转变。这种转变并非通用汽车找到的那些“冲击”概念车的目标消费者带来的;相反,真正是被这款概念车冲击到的,是加州那群以提升技术难度为乐趣的法规制定者;在“冲击”的冲击下,他们带来了始料未及的转变。

  1990年前后,加利福尼亚州空气资源委员会(CARB)正在考虑在此后某个时间点在加州全境推动零排放汽车(Zero EmissionVehicle, ZEV)的可能性,而罗杰·史密斯的洛杉矶车展上的这番讲话看起来像是在为这一概念背书。考虑到已经有了合适的证据,该委员会认为汽车工业已经准备走过内燃机时代,进入新的时代了。

  通用汽车公司自豪地将“冲击”概念车展示给了来访的CARB的委员们,甚至让他们试驾了这款车。它确实给CARB的客人们留下了深刻印象。两座的小车当然无法取代多功能旅行车(MPV)或皮卡在美国人生活中的作用,但它足以取代日常交通出行用的车辆了。加州空气资源委员会的委员们相信,汽车科技已经准备就绪,只要政策制定者能向正确的方向上轻轻推一把,它就能进入新纪元。

  具有讽刺意味的是,当时被认为可实现加州空气资源委员会的零排放愿景的政策,并非指向电动汽车或太阳能电池,而是甲醇。因为在加州,政府实施的清洁空气政策组成了一个全面解决方案,其核心的围绕着如何将汽车从烧汽油或烧柴油转向使用甲醇。

  甲醇与汽油不同,这种液体燃料可以从几乎任何一种有足够多碳分子的原料——如天然气、煤炭、木材,乃至城市垃圾——中生产出来。与汽油和柴油燃烧后会产生一系列污染物不同,甲醇燃烧后只会产生两样东西:甲醇和甲醛;相较于汽油,甲醇或甲醛都是更环境友好型的物质。而来自美国宇航局喷气推进实验室的一份研究表明,如果从燃油过渡到燃烧甲醇,可以烟雾排放可降低58%。对定位为加州清洁空气卫士的CARB来说,推广甲醇汽车取代燃油车,自然是值得他们去战斗的选择。

  但是汽车厂商和绝大多数石油公司憎恶这个想法。甲醇溶于水,而水会腐蚀汽车零部件和输油管。一旦切换到使用甲醇为燃料,为保证兼容性和耐久性,汽车厂商和石油公司将不得不彻底地重新设计车辆和燃料存储系统。

  因此当石油公司意识到这项规则后果的严重性后,他们一方面全力以赴地阻止其生效,另一方面在寻找另一种解决方案。不久之后,他们找到了燃烧后更加清洁的、而且是可以生产汽油和柴油。1989年8月,大西洋富田公司(AtlanticRichfield Company,ARCO)发布了“重新定义的”汽油,新汽油燃烧后的污染物远低于之前的燃油。它的出现大大降低了实施用甲醇替代汽油的必要性,但令人吃惊的是,政策制定者们却坚定地推进着原计划。

  这是另一场激烈的争论,加州空气资源委员会(CARB)和支持清洁空气项目的社会团体在一边,汽车企业和石油公司在另一边。在这场喧闹之中,加州的政策制定者们安静地给即将实施规程中加上了一个新条款,他们制定了要求汽车厂商们配置更清洁的汽车的时间表。按这张时间表,在过渡期内,低排放汽车将逐渐被超低排放汽车取代。深藏在新条款中的,是要求汽车企业制造出一种会挑战现代汽车工业本质的产品:零排放汽车。

  这是巨大的挑战。通过对燃油的质量进行提升,并提高发动机的技术水平,厂家是能够造出“低排放汽车”的;但要想造出“零排放汽车”,就必须要对产品进行彻底重构,得基于太阳能汽车“太阳射线”号和电动汽车概念车“冲击”应用的那些先进技术。总而言之,新一代车型需要被电力驱动,这意味着车辆不再使用石油。

  “这怎么会是问题呢?”或许这是加州政策制定者当时的想法。毕竟,他们不仅已经亲眼见到通用汽车公司展示的电动汽车,他们还试驾过!不得不说,通用汽车那时对“冲击”概念车的推销工作实在是太好了,好到CARB并没有认识到,将电动汽车商业化的技术在那个年代还不存在。他们不知道的是,“冲击”的每一部分都是由它的设计者在航空环境公司的基地里手工制作出来的,而不是制造出来的。而要想让它成为量产车,需要把这款车彻底改造一番,确切的说,是重新设计一遍。

  按照加州空气资源委员会颁布的规定,到1998年,在加州销售的新车中必须有2%是零排放车辆,而到2003年时,这一数值要提升到10%。这个比例设定,是一座令人畏缩的高山。但是相对于之前发布的引导使用甲醇的规定引发的骚动,汽车企业这一次的反应看上去非常之镇静。对此,通用汽车公司技术和能源情报总监克莱·菲利普斯(Clay Phillips)评价称:“汽车企业都是大公司,他们是深思熟虑的,他们是技术驱动的。他们并没有被吓到。”当然,这只是他们最初的反应。其实,按一位曾参与与加州监管机构谈判的汽车企业高管的说法,“(对于这条规定)没有人注意到它。”

  究其原因,加利福尼亚州当年实施的项目实在是太激进了。加州空气资源委员会(CARB)这一次颁布的政策,是典型的那种“技术驱动型”政策;换言之,这样政策要求汽车厂商应用那些在当时并非真实存在的技术。尽管如此,人们也不得不承认,该项目的基本设计却是巧妙的和聪明的。

  CARB的这项新政从美国联邦政府那儿借用了许多复杂的工具,其机制设计涵盖了许多方面的内容,既有提高燃油经济性的,也有要求消除酸雨污染的要求。例如,它使用“积分”作为合规的一种模式。当一家汽车企业在加利福尼亚州售出一辆零排放汽车,该公司就会得到一定数量的零排放汽车积分,积分数量的高低取决于车辆的性能指标。

  从总体上看,加州空气资源委员会并不关心是什么公司在销售电动汽车,可以是一家公司卖出了所有的电动汽车,也可以是很多公司一起销售。然而,倘若某一家汽车企业没有在当地销售电动汽车,它就必须从那些在加州出售了零排放汽车的企业那里购买“积分”;零排放汽车销售的最低限值是与企业市场份额挂钩的。而汽车企业被允许在强制性规定实施后的头几年超量销售零排放汽车,并将相应的积分转结到后面的年度使用。

  最后,零排放汽车强制管理规定并非对所有汽车企业都起作用,而只针对那些在加州境内年销量超过3.5万辆汽车的企业。在当时,符合条件的企业有7家:克莱斯勒汽车公司、福特汽车公司、通用汽车公司,本田汽车公司、马自达汽车公司、日产汽车公司和丰田汽车公司。

  理论上,这项强制管理规定在技术路线上是中立的。但CARB非常确定哪种类型的车辆才是它想要和期望通过零排放汽车规定来促进发展的。该委员会想要促进的是类似通用汽车展示的“冲击”那样的纯电动汽车;对它来说,这一类车辆才是真正的,也是唯一的“零排放汽车”。当然,许多人并不认同这个判断。他们争辩说,即便是依靠动力电池驱动的车辆,因为其使用的电力来源于燃煤或燃气的发电站,所以算不上是真正的“零排放”。一位能源专家将这类车称为“EEV”,即“在别处有排放的汽车”(Emissions Elsewhere Vehicles)。

  不过EEV的概念并没有被广泛接受,原因主要有两个。首先,除了燃煤和燃气发电外,电动汽车所用电力还可以来自核电、水电,及风电、太阳能这样的可再生能源。这意味着在空气污染和碳排放等方面,电动汽车变得更加清洁的潜力,比燃油车的大。第二个原因是随着车龄的增加,电动汽车的车况不会变坏;而随着车龄的增加,内燃机的排放会变差。内燃机的这种特质对加利福尼亚州政府意味着,即便该州要求车辆必须定期进行尾气检测,但对任意一辆汽车而言,它的排放性能还是会逐年变差。然而,另一方面,车辆的动力电池并不存在这个问题。事实上,随着越来越多的天然气、核能和可再生能源发电并入加州电网,随着时间的推移,电动汽车会变得更清洁。

  当然,电动汽车也还有其他问题。例如,铅酸电池是有毒的。但加州当局已经预测到这个问题,并计划通过一个电池回收计划来应对这个问题。

  也许加州的“低排放车辆和清洁燃料计划”中最聪明的制度设计就是,预计到自己的制度会存在缺陷。加州的监管机构计划每两年回过头来审视自己之前的假设,确保目标设计仍是合理的,并修正那些可能出问题的内容。换言之,加州并不期望第一次就把事情都作正确。

  他们之所以会设计这样的机制,是因为该计划在政治上是没有争议的:政界人士不会试图废止它;至少,在加州不会。“空气质量问题是两党都认可的,至少目前仍是。对它的政治支持是如此强大,以至于没有必要用其他动机或社会目标来打扰它。”加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)教授,同时兼任加州空气资源委员会委员的丹·斯特灵(Dan Sperling)如此评价道。与立法者在华盛顿常做的干扰政策不同,加利福尼亚州很奢侈地拥有正确制定政策的权力。然而这并不意味着这一过程是一帆风顺的,更不意味着这样一项强制规定会让CARB会在底特律获得什么支持。

  通用汽车公司时任首席执行官罗杰·史密斯希望他的电动车“冲击”能够改变世界,而它的确对全球汽车产业产生了不可否认的冲击。但是从不同角度看,这款车造成的这种冲击可能是一场革命,也可能是一场灾难;而底特律倾向于从后一种视角看待问题。(完)返回搜狐,查看更多

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