特斯拉二号灵魂人物，用电池改变了这个时代
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发布时间：2022-04-20 04:10
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时间：2023-06-24 07:47
大家好，我是电动车公社的社长。
最近，特斯拉在中国区悄悄上线了一项新的业务，电池回收。
（中美特斯拉官网对比，美国官网上并没有出现电池回收选项）
按照特斯拉官方的说法，报废的锂离子电池不会填埋了事，而是通过拆解和提取，实现100%回收利用！节约资源的同时，还环保。
不过电池回收对我国的新能源车企来说，早就不是什么新鲜事了。2018年初一纸《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，就明确了车企必须承担电池回收的主体责任。
根据中汽研的数据，今年将会有总计20万吨动力电池退役，市场规模已达到100亿。而到了2025年，这一数字将会达到300亿以上。对于车企来说，无论是自己回收电池，还是和电池厂商/第三方公司进行合作，都是一大笔可观的收入。
知乎用户@我是大于也爆料称，正规的电池回收厂商几乎回收不到旧电池，单是二级市场就能消化完毕，更是证明了电池回收行业的发展前景。
特斯拉在这个时候加入电池回收的行列，也就不足为奇了。
但鲜为人知的是，特斯拉早在7年前建成第一座超级工厂的时候，就已经制订了好了完备的电池回收计划。现在只不过是按部就班，把此前的计划落地而已。
主导了这个计划的，竟然不是马斯克，而是站在马斯克背后，默默支持了他整整15年的男人！在他的眼里，爱电池胜过爱一切。
他就是特斯拉的前首席技术官，斯特劳贝尔(Jeffrey Brian Straubel)。
01. 用技术改变世界
斯特劳贝尔是一个典型的技术狂人。
他的曾祖父曾经在130年前创立斯特劳贝尔机械公司，为美国制造了第一批船用内燃机。从家族传承下来的创新和动手精神，深深地影响着斯特劳贝尔。
在我们中的一部分人还痴迷于电子游戏的时候，14岁的斯特劳贝尔，已经开始造他人生中的第一台电动车了！
他从家附近的报废汽车场中，找到了一台成色不错的高尔夫球车，决定凭自己的双手修好它。
不知道高尔夫球车是什么的，可以参考国内随处可见的巡逻电动车：
这台又好开、又环保的代步小车，把新能源的种子，深深地种在了斯特劳贝尔心里。
未来，是属于清洁能源的。
没过两年，按捺不住内心的斯特劳贝尔，又对两辆山地自行车伸出了魔爪。某种意义来说，这是一种人力+电机的混合动力系统，和同时期诞生的丰田普锐斯有几分异曲同工之妙（误）。
他研发的助力自行车，由两块17.2Ah的铅酸电池进行供电，辅以人力踩踏板的时候，综合续航可达48km，极速51km/h，性能比咱们路面上跑的小电驴还强！那可是90年代。
带着对新能源的热爱，斯特劳贝尔顺理成章地进入了斯坦福大学，攻读能源工程学的学士和硕士学位。
在读期间，这位技术狂人还做了一件惊世骇俗的事。
2000年的时候，他用1600美元买了一台15岁车龄的二手保时捷944并对其进行“油改电”，准备参加美国电动汽车赛车协会举办的1/4英里加速赛。
终于改好了之后，斯特劳贝尔却犯了难：虽然这台电动保时捷加速很快，9秒左右就能破百，但续航却仅有20英里（32公里），根本没办法从加州开到远在1300公里之外的俄勒冈州。
按照一般人的思路，肯定是叫个拖车服务或者干脆租个拖车，连人带车一起拉过去，省事省心。
但斯特劳贝尔偏不：自己造的车，必须自己亲自开过去！
于是，他又花了500美元买了一台同样老的初代大众甲壳虫（后置后驱）并把它锯成两半，用后半部分的发动机&驱动轮作为动力源，安装在电动保时捷的后面，保时捷负责转向，就这样硬生生开到了目的地！
可见学好数理化有多重要——真的能走遍天下。
功夫不负有心人，这台电动保时捷最终以17.28秒的成绩完赛，尾速127km/h，打破了世界纪录，一举成为当时世界上加速最快的纯电动汽车！
同年，斯特劳贝尔也顺利毕业，获得了能源工程学硕士学位。
毕业之后的斯特劳贝尔，依然在摸索适合新能源的方向。
他在2001年得到的第一份工作，是在Rosen Motors（北美一家汽车经销商&零部件公司）做推进工程师，主要负责混合动力汽车传动系统的研发。
这份工作也让斯特劳贝尔更加坚定不移地相信，未来的趋势，一定是新能源。
不久之后，转投Pentadyne电力公司的他，开始主导飞轮储能系统的设计和制造。在那里，斯特劳贝尔成功研制出了150kW功率逆变器和电机-发电机控制系统，并在对各类储能装置进行研究后，有了一个惊人的发现：
以当时锂电池技术的发展潜力，完全能够用更环保的出行方式，大幅度减少人们对于化石能源的依赖！
但这么好的想法，居然没有人去做！
怀揣着用电池技术改变世界的梦想，斯特劳贝尔携手著名工程师哈罗德·罗森，一同成立了Volacom航空航天公司并出任首席技术官，开始了对电动飞机的尝试。
“在可预见的将来，电动飞行一定会成为一个非常有趣，也非常吸引人的领域。”
得益于在第一份工作中打下的坚实基础，斯特劳贝尔很快就发明了一款新型的超长续航混合动力推进系统。在申请专利之后授权给了波音，获得了人生中的第一桶金。
这笔钱，斯特劳贝尔想用它来打造一台能穿越美国的纯电动汽车。
正是在这一时间段，斯特劳贝尔见到了人生中的伯乐，埃隆·马斯克。
02. 加速世界向可持续能源的转变
没有什么事是一顿火锅解决不了的，如果有，那就两顿。——火锅定律
斯特劳贝尔，也是这么想的。在席中，他尽全力劝说刚刚出售Paypal套现的亿万富翁马斯克能够投资，参与Volacom的电动飞机计划。
只不过，由于火锅被换成了海鲜，定律果然失效了——吃到最后，马斯克也没想给一分钱。眼看着，两人就要一拍两散。
情急之下，斯特劳贝尔反问了两个问题：
如果把一万块锂离子电池串联在一起，你知道会发生什么吗？
如果我说，我要用这种电池，造一台能跑上千公里、横跨州际的电动汽车，你投不投？
这个想法立刻击中了想造一台电动跑车的马斯克：Sure, I will give you some money.
虽然看似抠门的马斯克只给了1万美元，只够一块电池包的成本
，但两人已经结下了不解之缘。
但在当时，不只是斯特劳贝尔这样想过，另一家公司甚至已经站在巨人的肩膀上，造出了类似的电动跑车。
早在1997年，通用EV1的首席设计师艾尔·科科尼(Al Cocconi)就带着整个团队，自立门户成立了AC Propulsion，用EV1的底子，制造出了一台双座原型跑车T-Zero。
尽管这台车只是一台没有空调、没有车门、只能通过手动拆卸车顶来进入车内的试制车，但采用铅酸电池供电的T-Zero，续航里程可达160公里，0-96km/h加速时间仅需4.9秒。
连马斯克都在试驾之后赞不绝口，认为这就是他心目中电动跑车该有的样子。
不过，这台车的续航，却是最大的短板。
在跑车常用的激烈驾驶工况下，缩水到几十公里的续航根本不够看，甚至连从家到赛道往返的路程都跑不下来。22万美元的天价，更是让许多人望而却步。
一位名叫马丁·埃伯哈德(Martin Eberhard)的硅谷工程师看到了T-Zero的潜力，建议AC Propulsion换装续航更长的锂电池，并愿意为之提供15万美元天使投资。
但就是在这紧要关头，AC Propulsion却功亏一篑：
其CEO艾尔·科科尼，一心只想做一家为车企提供三电系统的供应商，甚至愿意研发至今都没能大规模普及的V2G车路协同系统，但就是不愿意做一家电动汽车制造商！
如果不是创始人固执己见，很可能就没有特斯拉Roadster，也就没有今天的特斯拉了。
随后的故事你们也知道了：马斯克携斯特劳贝尔带资进组，和此前那位硅谷工程师马丁·埃伯哈德(Martin Eberhard)、马克·塔彭宁(Marc Tarpenning)、伊恩·赖特(Ian Wright)一同成立了特斯拉的初创团队，希望借着串联的锂电池组，把特斯拉Roadster从概念变成现实，一步步加速世界向可持续能源的转变。
时年31岁的斯特劳贝尔则出任首席技术官，主导特斯拉Roadster的研发和设计工作。
03. 创新的灵魂，特斯拉的奠基人
他给Roadster，定下了两个绝不妥协的小目标：4秒内的0-96km/h加速时间，以及400公里续航里程。
这两点，正好是T-Zero没能做到的。
用他的话说，Roadster必须*人们对于电动车性能羸弱、续航极短的刻板印象。
高性能+长续航的特点，也奠定了特斯拉未来的发展方向。
想要实现这一点，至少需要串联将近1万节笔记本上的锂电池，免不了严苛的测试。
但锂电池这种东西非常调皮，时不时就过热炸一下给你看，工程师们经常“光荣负伤”。
至今在斯特劳贝尔家后院的地上，烧灼的痕迹依然随处可见。
“随着电芯能量密度和数量的增加，电池包和热管理系统的问题也在成倍增加。”
如何把电池串联起来，并控制好每一节电池的温度、防止爆炸起火，就成了最重要的关键。
斯特劳贝尔提出的方案，是把6831节电池排列成11个模组，在每个模组中排列进621节电池，这也是最早的Cell-Mole-Pack电池包的雏形。除此之外，还在每一节电池*穿插进一套密密麻麻的冷却管路网，用冷却液从电池中带走热量，单体电池的温差也会非常均匀。
这样一来，电池的寿命和安全性得到大幅度提高，调皮的锂电池能够安全装车了！
虽然现在看来，这种方式早已被大多数新能源车采用，但在普遍使用铅酸/镍氢电池+风冷组合的当时，锂电池+液冷已经是极具创新性的设计，领先了全世界整整10年。
然而，冷却液和管路就像小胖子身上的赘肉一样拖累了体重，胖胖的Roadster续航仅有272km，却没有一个好的办法来解决。
“这就是没有主要解决方案的棘手问题，只能直接面对。从10-15处细节进行改进，就能带来系统性进步。Just do it.”
于是，从车辆的空气动力学性能、轮胎滚阻、制动卡钳再到内饰材料......Roadster 的续航被一点一点释放出来，394公里已经基本达到了最初的设定目标。
另一个难点，是极致的加速和操控性能。
T-Zero试制车能用极轻的体重，达成了4.9秒的加速时间。但小胖子Roadster却没办法违背物理定律——车身越重，加速越慢。
从AC Propulsion支付了大量专利费用使用的技术，没能起到应有的作用。
后来，特斯拉的前首席电池科学家库尔特·凯尔蒂(Kurt Kelty)在采访中回忆起这段往事，说到：“斯特劳贝尔总是能够化腐朽为神奇。当困难横亘在他面前的时候，他能够停下来重新思考，带领大家找到正确的前进方向，而不是在问题中越陷越深。”
既然现有的条件达不到，那我们就自己学，自己造。
最终，斯特劳贝尔带领团队，几乎重新设计了每一个动力总成的零部件。再加上碳纤维车身、铝合金覆盖件、单速变速箱和全新电控系统的加持，让Roadster的0-96km/h加速时间只要3.7秒，追平了当年的法拉利F430、兰博基尼Gallardo等一票顶级超跑！
高性能+长续航，Roadster做到了。
易到用车的CEO周航，送给自己40岁的生日礼物，就是一台特斯拉Roadster。
用他的话说，特斯拉把人们刻板印象中的电动车，通过创新做到了极致。
一言以蔽之，降维打击。
后来斯特劳贝尔主导研发和设计的Model S、Model X直到最近大火的Model 3、刚刚交付的Model Y，无一不是通过极致的创新，带给人们来自一台电动车的极致体验。
而奠定特斯拉高性能+长续航的特点，给特斯拉注入创新的灵魂的，正是斯特劳贝尔。
如果没有斯特劳贝尔，现在的特斯拉很可能和日产leaf、宝马i3之类的车型一样，泯然众人矣。
正如埃隆·马斯克所认为的那样：
“我们应该感谢2003年的那顿海鲜。没有斯特劳贝尔，就没有特斯拉的今天。”
04. 归来仍是少年
斯特劳贝尔作为功勋老臣，在特斯拉默默奉献了15年。
斯特劳贝尔坚持的超充路线，不仅在当时带来了更加优质的体验，更是在十年后的今天，用250kW的V3超充告诉人们，充电也同样可以很快。
特斯拉的Gigafactory超级电池工厂，把电池组的成本降低了至少1/3，更是在斯特劳贝尔一手操持下从破土动工到产线建成，一举成为全世界最大的电池工厂。目前35GWh的年产能，能够给特斯拉旗下车型提供稳定的电池供应。
在常人看来，身为特斯拉首席技术官的他，有着极为光明的未来。作为创始人，手握上亿美金股票，又有着光鲜的履历，妥妥的人生赢家。
但斯特劳贝尔却在做完一名首席技术官该做的一切之后，在2019年选择了出走。
当天，特斯拉股价应声大跌超过14%，蒸发的市值超过400亿，可见在特斯拉待了16年的斯特劳贝尔，对特斯拉到底有多重要。
斯特劳贝尔为什么要离开？
十年前，在特斯拉Model S还没有量产的时候，有人问斯特劳贝尔什么才是特斯拉的核心。
他的回答简单而干脆：电池。
而纯电动车饱受质疑的原因之一，也是电池的“不环保”：制造高密度锂电池所需的镍、钴、锰等原材料，从开采到制备都存在污染环境的可能，而废弃的电池无论是填埋还是不正规的回收，同样会对环境造成二次污染。
随着电动车的市场份额在全球范围内不断扩大，制造动力电池关键原材料价格如过山车般上涨。镍在短短三年间就上涨了20%，钴则上涨了15%，*着马斯克亲自下场隔空喊话：“请开采更多的镍，如果能够以环保的形式进行开采，特斯拉愿意提供长期的巨额采购合同。”
解决这两个问题最好的方法，就是斯特劳贝尔离开的原因——电池回收业务。
离开特斯拉后新的起点，就是他的电池回收公司，Redwood Materials。
根据斯特劳贝尔的测算，目前动力电池50%-75%的成本在于原材料，而且废旧锂电池的供应量也在爆炸性增长。不仅是报废的电动车能够提供回收来源，那些从电池厂中下线、无法装机的10%残次品也是如此。这是一个巨大的蓝海市场。
与其从衰减的电池中筛选出性能较好的电芯重新配组、进行二次利用，还不如以环保的方式进行拆解回收，重新制成全新的电池。
他的想法也很疯狂：在老东家的Gigafactory旁边，再造一个反向超级工厂。
特斯拉把原材料送进工厂制成电池，Redwood就把废旧电池送进工厂制成原材料！
回收的过程几乎没有损耗，还完全环保。
斯特劳贝尔的愿景是，未来动力电池的回收率能够达到100%，并且能够通过电池回收，在10年内把电池价格再降低50%。
这样一来，电动车零排放、电池无污染、电池成本更低、开矿量更少，形成了一个完美的闭环。闭环的目的，和特斯拉的愿景有着异曲同工之妙——
通过解决可持续能源的使用问题，加速世界向可持续能源转变。
好消息是，斯特劳贝尔已经赢得了包括松下在内多家合作商的认同。
在去年年底，松下就已经开始把内华达州电池工厂的废旧电池运到Redwood，进行电池回收。数量也从最初的181公斤迅速提升到了两吨，目前还在飞速增长中。电瓶车、手机的电池业务也正在开展。
或许在不久的将来，我们就能看到斯特劳贝尔和马斯克再度联手的那一刻。
只不过，这一次斯特劳贝尔提供的不再是有限的电池技术，而是源源不断的电池原材料。
写 在 最 后
其实在写这篇文章的时候，电动车公社内部有一次激烈的讨论。
环保到底是什么？
严格意义来说，生产任何产品，都会产生碳排放，汽车也不例外。
如果追求绝对的环保，那人类应该停止一切工业生产活动，回归原始人的生活。
车企也都别造车了，不如去草原骑马射箭，马车最为环保，马粪还能捡来用。
但那种极左主义，不是我们想要的环保。
真正的环保，是和斯特劳贝尔一样，亲自下场去解决问题，力所能及地为环保出一份力，而不是一句空喊的口号。
如果汽油车会导致全球变暖，那就去造电动车。
如果人们对电动车持有刻板印象，那就用产品让他们刮目相看。
如果电动车的电池不够环保，那就用回收让电池变得环保。
用电池技术改变世界。
他做到了。
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