The Garage 播客:第二季 第14集
演算法能解決電池安全問題嗎?
與 Qnovo 的納迪姆·馬盧夫(Nadim Maluf)
在本集《The Garage 》節目中,我們將探討車用電池、電池技術與電池管理,這些都是邁向電動車轉型過程中至關重要的議題。本集嘉賓是電池軟體領域的領導者 Qnovo 的創辦人暨執行長納迪姆・馬盧夫(Nadim Maluf),他將與Sonatus 的行銷長約翰・海因萊因博士(Dr. John Heinlein)一同參與討論。
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集數文字稿 | 演算法能解決電池安全問題嗎?
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約翰:今天在《The Garage 》節目中,我們將與 Qnovo 探討軟體定義電池的話題。開始吧。
約翰:歡迎收聽《The Garage 》。我是約翰·海因萊因(John Heinlein),Sonatus 的首席行銷長。今天在《The Garage 》節目中,我們將探討軟體定義電池、電池管理系統,以及許多對電動車至關重要且令人振奮的話題。今天的嘉賓是納迪姆·馬盧夫(Nadim Maluf)。納迪姆是 Qnovo 的執行長暨共同創辦人。納迪姆,歡迎來到《The Garage 》。
納迪姆:約翰,以及Sonatus ,感謝你們今天邀請我來。
認識納迪姆·馬盧夫
約翰:那麼,我們通常會先從了解來賓開始。請跟我們談談您自己以及您的背景。
納迪姆:我受過工程師的訓練。我曾在加州理工學院就讀,然後在很久以前於史丹佛大學取得博士學位。
約翰:我們有這一點是相同的。
納迪姆:身為理科畢業生,我曾多年渴望成為教授。嘗試了那條路幾年後,才發現那並非我所好。於是,我轉戰產業界。當然,矽谷可說是史丹佛大學的絕佳延伸。而且……起初,我是在汽車產業工作。 我九〇年代的第一份工作是負責 TPMS(輪胎氣壓監測系統),那時候根本沒人關心這東西。我們會去拜訪客戶,說:「請買我們的系統吧。」他們卻反問:「我的機械式氣壓表有什麼問題嗎?」所以,對於今天在汽車產業中對技術採用持懷疑態度的我們來說,那段日子在我們心中留下了許多傷疤。 我發誓再也不要回到汽車產業了。所以我轉行……算是離開了汽車業,進入電信領域,具體來說是光纖電信領域,並在那裡做了不少工作。然後在2010年創立了Qnovo。
約翰:太棒了。這真是絕佳的背景。我的意思是,我也有科學背景。我曾短暫考慮過當教授,也收到過幾份教授職位的邀約,但我和你一樣,最終選擇進入私營部門,而且我非常享受這份工作。不過,我認為擁有科學背景確實是一項很棒的資歷。我們也喜歡聽聽來賓們的一些趣聞軼事。請跟我們分享一些關於你的趣事吧。
亞瑟·艾丁頓與艾丁頓數
納迪姆:我的團隊都知道我是一位非常熱衷騎自行車的人,我先稍微離題一下,回溯到大約 100 年前,提到一位名叫亞瑟·愛丁頓(Sir Arthur Eddington)的著名科學家,他是一位英國人。他之所以聞名於世,是因為在 1919 年透過實驗證實了愛因斯坦的相對論是正確的。 他前往大西洋的一座島嶼,證實了恆星光線確實會因太陽的質量而在日食期間發生彎曲。這非常引人入勝,尤其是在第一次世界大戰期間。但如果你在Google上搜尋亞瑟·艾丁頓,特別是查詢「亞瑟·艾丁頓的艾丁頓數」,你會看到兩個數字。其中一個是世界上質子的總數,不過今天我們就不深入探討這個話題了。
但第二點其實是,他是一位非常熱衷騎自行車的人,而這個數字具體是指你騎行次數的總和,換算成英里數後等於該數字。舉例來說,假設你的艾丁頓數是十。這表示你曾完成過十次騎行,每次騎行的距離至少為十英里。
約翰:好的。
納迪姆:當然是 20,這代表 20 趟、每趟 20 英里的騎行。所以他的總數是 68。我的大概是 65。能進入這個級別,我感到非常開心。
約翰:這就意味著有 65 趟騎行路線,每趟長度皆達 65 英里或更長。
納迪姆:確實如此。
約翰:所以這是指數級的。
納迪姆:當然是呈指數級增長的,如果你喜歡看環法自行車賽的話,那些車手的數值都超過100。
約翰:他們大多數日子都在早餐前就跑了數百英里。
納迪姆:確實如此。
約翰:太不可思議了。非常感謝。我總是喜歡分享一些有趣的小軼事,來呼應我們的來賓。我以前經常參加鐵人三項。我參加過很多路跑比賽之類的活動,但有一陣子我真的為自己參加鐵人三項而感到自豪。我完成過好幾場奧運距離的鐵人三項,這大約是四分之一鐵人三項的距離,雖然不完全精確。 有一次我參加了半鐵人三項,對此我非常自豪。這大概是我迄今為止最重大的運動成就。當我完成比賽後,對妻子說:「哇,這比我想象中還難得多。」她回答:「是啊,我原本不想告訴你,因為我妻子 actually 完成過真正的鐵人三項。」她說:「那真的難得多,我原本不想告訴你。」
納迪姆:我對運動員,尤其是鐵人三項選手,抱有極大的敬意。
關於 Qnovo
約翰:嗯,總之,感謝您分享這個資訊。現在請跟我們談談您的公司 Qnovo,貴公司主要從事什麼業務,又提供什麼樣的技術呢?
納迪姆:確實如此。那我先從公司名稱「Qnovo」說起。「q」當然是電荷的通用符號,而「Novo」在拉丁語中意為「新」。所以你可以開始拼湊出其中的含義,大致就是「新的電荷」。 若回溯至2010年,當時我們都明白電池將是未來的關鍵。電動車無疑也是未來的趨勢,但這會發生在我有生之年,還是別人的有生之年呢?當時沒人能確切知道。 但當時我們意識到幾個事實。其一是電池難以製造,而中國將在電池製造領域成為主導者——這點在今天已成事實。確實如此。因此,我們想試著探索:能否做些與眾不同的事情,避免與中國產生衝突?其中一個靈感來源便是智慧型手機,包括 iPhone 以及早期的 Android 手機。它們拍攝的照片效果絕對令人驚豔。
約翰:沒錯。
納迪姆:身為一名攝影師,我不禁想問:等等,我們用那些50美分的塑膠鏡頭,究竟做到了什麼是價值1,000美元的尼康鏡頭無法做到的?難道我們是在違反物理定律嗎?答案是否定的,我們並沒有。我們所做的,是將負擔從製造端轉移到了運算端。 如今運算成本如此低廉,我們不僅能完成許多事情,還能修正製造過程中產生的瑕疵。因此,首先,這當然意味著性能的提升。其次,如果我們能將負擔從製造轉移到運算上,我同時也能降低製造成本。
快轉十年,這正是我們今天所做的事。十年前、十五年前,這簡直是異端邪說——你們打算對電池做什麼?你們竟想透過軟體來提升電池性能?當我們去找電化學家和電池專家討論時,他們只會說:「滾開吧。」如今情況卻截然不同。因此,我們對這項進展感到非常滿意。
約翰:是的,這真的很有趣。你剛才分享了許多耐人尋味的觀點。其中之一,我認為是硬體與軟體的協同設計——也就是在正確的地方解決正確的問題。 你在硬體層面解決硬體問題,但同時也意識到軟體所扮演的角色——以及兩者協同運作的重要性——這正是當今許多創新背後的根本原因,無論是手機、汽車,還是其他許多東西,比如相機。所以我認為這是一個非常有趣的觀點。
你提到的另一件事是,你知道的,電池技術的飛躍性進步。我的意思是,我想那大概是十年前的事了,我開始開電動車。我想大概有十年了吧。沒錯。 十年。當我最初考慮改用電動車時,其實非常猶豫。你知道的,當時的續航里程遠不如現在,還有其他種種問題。但即便僅是過去這十年,技術的進步也令人驚嘆。無論是續航里程、品質還是成本,都達到了難以置信的程度。因此,無論是身為消費者,還是身處這個產業之中,能親眼見證這一切,確實是一件非常了不起的事。
什麼是 BMS?
因此,Qnovo 的業務之一就是繞過 BMS 來運作。我並非想貶低貴公司的成就,但為了讓對此稍感陌生的來賓能更了解,或許可以先說明一下「BMS」究竟是什麼,以及它為何對電動車如此重要?
納迪姆:所以 BMS 代表「電池管理系統」,這是一個非常廣泛的術語。這幾乎就像回到 80 年代,說「我從事電腦軟體開發工作」。在 80 年代,沒錯,這指的是 MS-DOS,也許還有 Windows 3.1。沒錯,我懂。但今天,如果你說「我從事個人電腦軟體開發」,人們會摸不著頭腦地問:「你到底是指什麼呢?」對吧? 而 BMS 正經歷著同樣的演變過程。在過去的十年裡,BMS 其實指的是系統、車輛或 ECU 上一個非常基礎的智慧層,僅負責執行一些最基本的控制功能。監測電壓、電流、溫度,以及進行一些通訊,但功能非常原始。在許多方面,這就像是個人電腦上的 BIOS 一樣。
約翰:當然。
納迪姆:這點很重要。但每家主要原始設備製造商(OEM)都是內部自行處理的。他們各有獨特的管控方式,因此管控得非常嚴密。現在,我們開始關注電池管理系統(BMS)周邊的下一代智慧技術。它現在開始思考:嘿,我現在就是微軟 Office,就是 Adobe。所有這些在個人電腦上創造了如此高生產力的層級。在電池或電動車領域,是否也有相當於這些的解決方案?答案絕對是肯定的。 而這正是我們所做的。
更上一層樓的快充技術
例如,那些能釋放車輛性能的功能。快速充電。我的意思是,如今我們通常能在大約 16、17、18 分鐘左右(多或少)完成充電,且不會損壞電池。這才是關鍵所在。
約翰:你們的技術能做到這點嗎?
納迪姆:這樣可以。
約翰:這真是太不可思議了,因為通常我們一提到充電,即使是超級充電器也得花上 30、40 分鐘,而家用充電器則得花上一整晚。
納迪姆:確實如此。而且與超級充電站或某些充電站不同,這裡沒有任何限制。無論是星期一、星期二還是星期三,你每天都可以前來充電。有些超級充電站,你可能只能偶爾去充電,因為頻繁充電會導致電池性能衰退。但憑藉我們的智慧系統,我們就沒有這種限制。
我們同樣非常擅長的另一個重要領域是預測性安全。有一項事實或許鮮為人知:當今中國已是全球最大的電動車市場。
約翰:EV 是指電動車,也包括電動車電池。兩者都有。
納迪姆:確實。確實。不過,關於電動車……因為電動車在路上非常顯眼。
約翰:沒錯。
納迪姆:中國道路上平均每天發生八起火災。
約翰:這真是個驚人的數據。
納迪姆:試想一下這種情況發生在這個國家。我的意思是,美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)肯定會對你緊追不放。
約翰:沒錯。
電池的預測性安全
納迪姆:這就意味著安全措施必須有所改變。而這正是我們發揮重要作用之處。 預測性安全。換句話說,若檢視過去幾年的召回案例,我們能否達到這樣的境界:在整批車輛中精準找出那1或2顆瑕疵電池,而非耗費數十億美元進行大規模召回?只要將那1或2顆瑕疵電池從流通中剔除,將召回成本降至2萬美元,甚至僅需進行一次保養服務,而非發起大規模召回。 而這正是我們所做的。
約翰:好,這真是太不可思議了。所以說,你其實是說,將 BMS 從可能屬於第一代、僅能進行相對基礎監測的階段,提升至具備更先進的能力,能夠實現一系列功能,例如更佳的性能、更優異的充電能力,以及更高的安全性。這實在太不可思議了。
降低電動車電池成本
納迪姆:絕對沒錯。但這才只是開始。還有很多事情可以做。我的意思是,我們應該再多突破一些界限。現在電池很貴。電動車……電動車的問題,倒不是性能方面,而是成本問題。也就是說,是否負擔得起。
約翰:而且電池是電動車中最大的單項成本。
納迪姆:沒錯。那麼,如果我們能找到方法來擴大電池的製造容許範圍呢?或許在電池中容許稍多一點瑕疵,但透過軟體來進行修正。 進而將成本降低 10%、20% 甚至 30%?如果我們實際上轉向從中國採購更多電池,而不是僅從韓國和日本——那裡雖然有高品質電池——獨家採購,並將成本降低 50% 呢?屆時,價格可負擔性的局面將截然不同,原廠製造商(OEM)屆時將能獲利,而非像現在這樣無法獲利。
軟體定義電池
約翰:我們要談論的是Sonatus 所提出的「軟體定義組件」這個概念。這並非業界的專業術語。因此,讓我簡要說明一下:我們認為車輛中存在許多常被忽略的組件。 您當然知道,某些引擎和高性能組件往往是經過深入研究的。但車上還有許多組件,它們在設計完成後,有時會被環氧樹脂封存起來,隨後便被遺忘了。
事實上,機會其實很多,特別是在電動車領域,有許多持續改進與持續調校的空間。因此,當我們談論「軟體定義組件」時,真正指的是在車輛的眾多組件上進行細粒度的數據擷取,進而了解如何提升性能——無論是功能表現、效率等方面——並在車輛出貨後透過這些更新來優化車輛。
我頗感興趣地注意到,你們提出了一個稱為「軟體定義電池」的概念,感覺這與我們的想法非常相似。我很希望能請你們向我們介紹一下你們的「軟體定義電池」概念。
納迪姆:的確,電動車中最大的組件就是電池。若進一步細看電池,它並非僅僅是一大塊,而是由數百個小電池所組成。甚至在這些我們稱為「電池單元」的每個單元內部,若再切開來看…… 而這些「電芯」本身也由無數極其微小的組件構成,例如電極和多層材料等等。因此,可以說,在這個電池組內,其實蘊含著數量龐大的組件。
約翰:沒錯。
納迪姆:令人驚訝的是,對於一個僅有正負兩極的裝置來說,它的結構竟然極其複雜。電池內部發生的化學反應極其複雜。因此,這與電子學截然不同——在電子學領域,人們已經歷經數代研究,掌握了如何從電學角度測量特定元件的方法;但這對電池而言,卻是完全未知的領域。該如何在不真正將電池切開的情況下,測量其電化學特性呢?因此,我們所做的,本質上是借鑒了實驗室中已確立的「黃金標準」。 也就是所謂的「電化學阻抗譜」。接下來我會稍微深入探討一下,雖然只會簡短說明片刻。
約翰:沒問題,對。
納迪姆:這項技術已經存在超過 100 年了。這些是經過充分驗證的桌上型儀器,用於在實驗室中理解化學反應。但至今尚未有人將其應用於車輛中。因此,我們智慧財產權的一部分,正是將這項技術整合到車輛中。 因此,我們在車輛內進行即時測量,以了解該組件、該電池,乃至每一個單體電池……它們在每個時刻的運作狀況為何? 其劣化狀況如何?是否存在任何問題?從品質角度來看,是否符合預期?抑或存在某些微小缺陷?這些微小缺陷僅以奈米為單位,因此我們談論的並非明顯缺陷。接著,我們會對其進行測量與監控,並隨著時間推移採取適當的矯正措施。
約翰:沒錯。
隨時間推移,調校所產生的巨大影響
納迪姆:這正是我們所做的。因此,我們能夠以極其細微、使用者完全察覺不到的方式,動態調整車輛的充電過程。但這對車內化學反應至關重要,並能在後續環節帶來巨大效益。因為我們是透過長時間累積來實現這一點的。 我常對團隊舉的比喻是:試想你是一位醫師,有病患前來就診,但你能每天為他們檢測血液指標。你會對飲食進行微調——調整幅度極小,小到他們甚至察覺不到;但經過 10 或 15 年後,其影響卻是巨大的。
約翰:你關於這種隨時間推移而持續進行的修正所提出的觀點非常關鍵。這也正是我們在更廣泛探討軟體定義元件時經常討論的議題,因為很多時候……一位元件或子系統的工程師或設計師,即使表現非常出色——我的意思是,並非說他們做得不好,他們確實做得很好——但他們所設計的方案是針對特定時間點的。 然而,技術在進步。車輛也在老化。使用者可能在鳳凰城購買車輛,之後搬到科羅拉多州,那裡的氣候更寒冷、海拔更高等等。因此,環境條件、使用壽命等所有因素都會隨之變化。但你的設計卻是基於之前某個固定的時間點。 那麼,這怎麼可能是正確的答案呢?所以我認為這些都很大程度上秉持著同樣的理念——我們在討論更廣泛的層面,而你則具體針對電池來談——我認為這是一項非常重要的創新。
納迪姆:而且,如果你曾參觀過電池製造廠,你就會明白,製造電池與製造半導體截然不同。這項技術仍處於初級階段。沒有兩顆電池是完全相同的。因此,這不僅如你所指出的,使用方式不同,
約翰:沒錯。
電池並非半導體
納迪姆:但電池的誕生過程也截然不同。
約翰:沒錯,沒錯。正如許多聽眾所知,我原本是從事半導體行業的。 你知道,在半導體領域,他們談論的是每百萬個中的缺陷數,追求的品質標準更是高得離譜——甚至低至個位數。因此,生產出來的晶片確實非常相似。我的意思是,雖然晶片之間仍需進行一些微調,但它們依然非常、非常、非常相似。電池的情況卻並非如此。
納迪姆:不,絕對不是。兩者截然不同。所以你可以透過以下兩種方式之一來應對這一點。 你可以投入數十億甚至數兆美元來提升電池的製造技術。但這在經濟上並不可行,因為電池領域並沒有類似摩爾定律的現象。這意味著設備成本越高,電池的價格就會越貴。或者,你必須設法解決這些缺陷,又或者透過運算來應對這些挑戰。而這種方法的效果極為顯著。
優化電動車電池成本
約翰:嗯,這或許是個絕佳的過渡,讓我們來談談成本問題。我們之前提到,電池是電動車中最大的單一成本項目——這點在傳統車輛中並不成立,但在電動車上卻是毋庸置疑的。那麼,在維持品質與安全的前提下,我們究竟有哪些機會可以運用這類技術來降低成本呢?
納迪姆:確實如此。那麼今天就讓我給各位提供一些數據。以美國為例,即使有《通脹削減法案》(IRA)的加持,美國的電池價格仍約在每千瓦時 100 至 120 美元之間。因此,美國一輛典型的電動車電池容量為 100 千瓦時,光是電池部分就得花費約 10,000 美元。 這價格相當高昂,這也是為什麼目前電動車主要僅限於高階車款的原因。與此同時,當今中國的電池成本則介於每千瓦小時40至60美元之間。只有一半。只有一半。這差距極為巨大。 現在突然讓人不禁想問:哇,我該怎麼做才能達到類似——我姑且稱之為「中國電池」,因為當前地緣政治緊張局勢帶有不同隱含意義——但具備類似的製造實力,讓我們能將成本壓低至每千瓦時40至60美元。中國所展現的正是:成本確實可以降至這個水準,這使得全球大眾都能負擔得起。 現在,當你談論一輛 20,000 美元的電動車時,只要電池成本僅需 5,000 美元,這就可行了。我認為,這正是我們眼前的大好機會。當我們談論電動車時,現在應該要跳脫「電動車僅供富裕階層擁有」的思維框架。
我們該如何讓電動車普及到每戶人家?因為如果我們真的要推動脫碳,就必須確保每個人家門口都能用上電動車。
約翰:絕對沒錯。 我們在節目中經常談論這個話題。我的意思是,我們的技術在驅動系統方面具有通用性。我們同時涉足傳統內燃機、混合動力車和電動車領域。但我們堅信——我也堅信——電動車將扮演重要的角色。我認為未來我們將會成為主導者——未必是唯一的,但肯定是主導者之一。不過你說得對,成本確實是阻礙發展的關鍵限制因素。
提升電池品質與安全性
約翰:那麼,如果我們能取得這些成本較低的電池,貴公司的軟體該如何協助確保在該環境下維持電池的品質與安全性呢?
納迪姆:那麼,我來舉幾個例子。第一個是關於安全性的。當你坐進車裡時,你絕對不希望心中存有任何疑慮,擔心車子會爆炸、起火,或是發生其他什麼狀況。如今,我們已經在內燃機上解決了這個問題。如果回溯到 50 或 75 年前,汽車發生汽油起火的情況很常見。 我的意思是,雖然現在仍會發生,但發生頻率已大幅降低。我們需要讓電動車達到同樣的水平,讓人們毫無疑慮,而軟體絕對是確保電池不會起火的最關鍵環節。如果某顆電池未來可能起火,你必須在事件發生前就將其篩選出來,而不是事後才處理;而且不該只是控制事件,而是要完全避免事件發生。
約翰:所以這究竟是為了警示存在問題,還是實際上是將那個細胞從循環系統中移除,以免它演變成問題呢?
納迪姆:兩者都有。絕對是這樣。因此,安全防護機制包含多層次設計。第一層當然是「讓我來處理」。我知道有問題,讓我來採取行動。隔離電池、降低充電強度,或是採取其他可行措施來維持安全水準。 如果情況發展到我們覺得「好吧,這方法行不通」,我們基本上就會觸發「引擎故障警示燈」,讓車輛停下,甚至可能強制駕駛人撤離車內。但這種情況真的非常罕見,大概是十億分之一,而不是百萬分之一。這純粹是萬不得已的最後手段。
約翰:那麼在大多數情況下,當您能夠有效隔離有缺陷的細胞時,是將它們從循環系統中移除,還是降低它們的影響力?具體的技術是什麼?
納迪姆:這基本上是改變了……所以我們……電池的主要耗損主要發生在充電階段。
約翰:好的。
納迪姆:因此,這會改變電池的充電方式,以減輕電池的負擔,並延長其使用壽命。而在放電階段——也就是行駛階段——你可能也會面臨一些限制。所以我現在要在高速公路匝道上猛踩油門。 我們不再追求兩秒內從 0 加速到 60 的表現了。可能需要七秒。但這些措施能讓你安全地保護電池,直到將車輛送修、更換電池、更換模組,或是更換特定的一顆電池單元為止。
電池的應力水準
約翰:是啊,你提到這些壓力源,這點很有意思。我們之前討論過,充電時電池承受的強度所帶來的壓力要大得多。我記得你當時提供過相關數據。請問你能向聽眾說明一下,充電時的壓力究竟比正常行駛時大多少嗎?
納迪姆:確實如此。那麼,試著想想你在乘用車上的充電習慣或駕駛習慣。先專注於乘用車這一點。你通常會在高速公路上以——姑且稱之為每小時 60 英里——的速度行駛 300 英里。這樣一來,電量耗盡需要五個小時,但你卻希望能在 15 分鐘內完成充電。所以,這大概是……
約翰:一個數量級或更多,也許是一點五個數量級
納迪姆:這會讓電池承受多達 20 倍的壓力。而這正是你會遭遇的情況。大部分……絕大多數的損耗都發生在充電過程中。順帶一提,就連你的手機也是如此——這是一個給觀眾的小貼士。你想讓手機永遠用下去嗎?那就別充到 100%。充到 90% 就好。 如果需要出差,當然可以充到 100%,但畢竟沒人每天都在出差,對吧?現在,談到商用車輛——這是我們非常熱愛的另一個領域——使用情境就截然不同了。無論是配送廂型車,還是第八級 16 輪卡車,它們一年 360 天都在路上奔波,全天候不間斷運作。
約翰:系統正常運作時間至關重要。
納迪姆:這是一個截然不同的應用場景。因此,這些設備可能每天需要充電三次,這非常令人壓力重重。溫度條件方面,可能從 -40°C 到 +50°C 不等,環境條件差異極大。因此,軟體對於確保設備的正常運行時間就顯得更加關鍵,同時也能發揮這套昂貴電池的經濟效益,對操作人員而言非常實用。
延長電池使用壽命
約翰:所以今天我們討論了如何提升品質和性能。但電池的壽命同樣非常重要。請告訴我,貴公司的演算法和技術究竟能如何真正延長電池的壽命呢?
納迪姆:所以本質上,只要以非常細微的方式減輕或控制電池承受的壓力,就能大幅延長電池壽命。這裡所說的「壽命」,指的是使用年限。通常「壽命」這個詞彙容易令人產生誤解。 人們常會想:「一次充電能跑多少英里?」但所謂的「實際使用壽命」其實包含兩層含義:一是當天的行駛里程;二是這顆電池在未來五、十、十五甚至二十年內,還能持續使用多久?
約翰:沒錯。
納迪姆:若從歷史角度來看,美國的汽車通常會行駛約 15 年。而目前電池製造商提供的保固期大約是 8 年。因此,人們難免會擔心保固期屆滿後的這 7 年會發生什麼事。萬一我的電池壞了怎麼辦?更換費用可是要 15,000 到 20,000 美元。 這確實不是駕駛人樂見的情況。事實上,若觀察當今電動車的轉售價值,它很大程度上取決於電池的使用壽命。而透過我們目前的解決方案,我們所提供的電池可達2,000次充放電循環。2,000次充放電循環相當於60萬英里,也就是100萬公里。
約翰:太好了。
納迪姆:所以你不用擔心耐用性。第一,這輛車……就像內燃機裡的引擎一樣。跑了多少英里?很好。沒問題。這就是這輛車的殘值。
為轉售目的記錄電池健康狀況
約翰:沒錯。這簡直就像……我們在最近一集節目中與另一位嘉賓討論過這個話題:如果身為買家能知道這點,當然,如果身為賣家能如實表示這輛車配備了高品質的電池,那該有多好。有時候手機也會這樣做。現在 iPhone 就有這項功能,它會顯示「電池健康度為 X」,這樣身為買家的你就能知道自己買的是二手手機。 你會知道它的電池健康度很高……但這在當今的汽車上還沒有。如果買家能有信心確知這輛車的電池還剩多少使用壽命,其轉售價值將會高出許多。而且我認為,目前電動車的轉售市場是一個充滿變數的領域,存在著許多不確定性。 市場對殘值存在諸多擔憂,這給實體市場、金融市場以及二手車市場都帶來了極大的壓力。因此,我認為這是一個極具價值的商機。我說得對嗎?
納迪姆:絕對沒錯。所以我們的軟體正是如此運作的。因此,車廠沒有理由不向您公開這個數據。身為買家,您完全有理由透過儀表板查詢,例如問:「嘿,我今天的剩餘容量是多少?未來的容量又會如何?」我來舉個類似的例子。我們在亞洲的智慧型手機上廣泛部署了這項技術。 日本是我們非常看好的市場。以 DOCOMO 為例,它是我們在日本的主要客戶之一,對品質要求極高。因此,如今 DOCOMO 的手機上有一款應用程式,顯然是運行著我們的軟體。這款應用程式確實會如您所說,精確顯示「我今天的電池健康狀況」。但不僅如此,我們還為這些 DOCOMO 用戶提供電池在未來六個月內的預測狀況。
約翰:太好了。
納迪姆:因此,沒有理由不能在車輛上做到同樣的事情。
約翰:這真是很有意思。而且,你知道嗎,我必須承認,當我查看手機時,如果注意到電池健康狀況開始稍微下降,這會讓人不禁想:哦,也許我使用手機的方式——以手機為例——或許我使用手機的方式,甚至充電的方式,都未能以最有利於延長使用壽命的方式進行。 所以我幾乎覺得,可以向使用者提供一些指引:無論是為了自己,還是為了日後會注意到這點的下一任買家,若您希望維持愛車的價值,以下這些做法有助於維持車輛的價值。這就像您為傳統車輛更換機油或進行其他保養一樣。以下是您可以採取的措施,以維持電動車的價值。
納迪姆:確實如此。絕對沒錯。你看,透明度之所以重要,是因為電動車的普及是一場極其龐大、極其深遠的轉型。這不僅體現在經濟層面,更體現在行為層面。當你對一位過去 50 年來一直開內燃機車主說:「拜託,換成電動車吧」,對方肯定會反問:「等等,這其中有什麼陷阱嗎?」 因此,透明度對於讓他們相信並信任這個系統至關重要,這也直接影響採用率。這正是關鍵所在——續航力,以及電動車的普及……所以,透過我們剛才提到的數據,了解續航力隨時間的變化趨勢,對於消除這些疑慮至關重要。
電動車轉型過程中的障礙
約翰:太棒了。這確實是對其運作機制的一個非常有趣的新觀點。你提到許多目前可能仍駕駛汽油引擎車的買家所經歷的觀念轉變。當他們轉向電動車時,這是一場重大的心態轉變。 而且我們開始看到,特別是在美國,或許在全球各地也是如此,轉向電動車的趨勢正遇到一些阻礙。雖然先前發展勢頭迅猛,但近年來已略微放緩。我想請問,我們能否花一點時間談談轉向電動車的趨勢,以及您對此趨勢有何看法?
納迪姆:確實如此。因此,首先我想在此提出兩點。第一點是,電氣化的列車已經駛離車站。面對熱浪、氣候科技以及氣候變遷等問題,我們必須實現脫碳。現在的問題在於,我們該如何以極具經濟效益的方式來達成這一點?這正是挑戰所在。電動車的普及,或是任何阻礙電動車廣泛普及的障礙,主要都圍繞在經濟性上。 當然,在某種程度上,續航里程和充電基礎設施確實也是考量因素。那麼,我們該如何改善這些問題呢?正如我們所討論的,我們必須改變經濟模式,讓電動車對每個人來說都負擔得起。這實際上意味著必須降低電池成本,並提升車廠的利潤空間,因為車廠需要獲利,才能生產更多車輛並推出更多車型。
約翰:是的,這點確實非常重要,因為正如我們今天所說,電動車電池是成本中的關鍵組成部分,也是電動車成本相對較高的原因之一。 此外,由於面臨成本壓力,當今車廠的電動車利潤率非常微薄。因此,如果我們能夠降低電池成本,不僅能同時為消費者降低購車成本,還能為車廠提供更多的利潤空間,使其更具吸引力。
納迪姆:確實,特斯拉是目前唯一一家能從電動車業務中獲利或維持利潤率的電動車製造商。 若觀察其他廠商,無論是通用汽車(GM)和福特(Ford)這類傳統車廠,還是像里維安(Rivian)這類新創企業,在投資電動車方面都正大量虧損。因此,正如你所指出的,我們不僅要讓終端用戶能以更實惠的價格購車,同時也必須讓原廠製造商(OEM)有機會獲利。
因此,第一點是可負擔性。而這其實又回歸到電池的問題上。第二點是基礎設施。 我們正在投資基礎建設,但目前仍未達到應有的水準。我們必須讓充電基礎設施達到與加油站相當的程度,讓我能安心前往已知必定運作的充電站,而不必看到「抱歉,今日暫停服務」的告示——特別是我身處偏遠地區時。此外,也請思考發展中國家對電動化的接受程度。 若前往非洲或東南亞,當地人不會花 5 萬美元,甚至 2.5 萬美元去買一輛汽車。因此,我們看到兩輪車、三輪車以及其他較簡單、結構較單純的設備正大量普及並進行電氣化。這也是我們必須支持的領域。將這些因素綜合起來,便會發現電動車的普及速度正在加快。 如今,反對的聲音主要集中在「太貴了」、「續航力不夠」以及「缺乏確定性」這幾點。我們清楚問題所在,必須設法解決它們。
約翰:我的意思是,電動車真的很棒。一旦開過電動車,就很難再回去開傳統車了。每當我不得不開——而且每次開傳統車時我都會這麼說——一輛汽油車,我都會想:天啊,開起來就是沒有我的電動車那麼有樂趣。但與此同時,我們之前討論過的這些成本問題,確實存在著實際的現實考量。 充電基礎設施方面也有實際的現實考量。在這裡加州,充電非常方便,但在美國國內乃至世界各地的許多地方,充電設施還沒有那麼普及。所以我認為,我們必須同時共同解決所有這些問題。而且我認為,電動車的普及率將會持續上升。
納迪姆:我想跟大家分享一個既令人振奮又令人擔憂的小資訊。如果我們能靠魔法在一夜之間讓美國境內所有車輛都實現電動化——雖然這不可能發生,但假設真能在一夜之間實現——我們就必須將發電量,也就是電力發電量,增加 50%。順帶一提,這還不包括AI 。 因此,在基礎設施方面,我們還有很多工作要做。
約翰:沒錯。所以這件事必須要實現,你知道的,就像我剛才說的,也許我們應該加入第三個角度。有成本問題,有基礎設施問題,還有發電問題。而這一切都必須同步進行。
納迪姆:確實如此。
結論
約翰:聽著,這真是場非常有趣的對話。納迪姆,感謝您加入我們。我們深入探討了電池技術的細節,而我認為這其中最有趣的地方在於:若要您思考電池與軟體的關聯,正如您所說,這大概是您最後才會想到的事情。 但你確實幫助我們理解到,軟體在提升電池性能方面能發揮多麼重要的作用,而且正如我們所談論的,其影響範圍涵蓋了許多不同層面。感謝你加入我們的節目。
納迪姆:感謝您的邀請。這真是一次愉快的經歷。
約翰:如果您喜歡《The Garage 》節目中的內容,請為本集按讚並訂閱,以收聽更多來自車載科技領域思想領袖的見解。感謝您的收聽,我們期待很快能在下一集與您再會。