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The Garage 播客:第二季 第14集

算法能解决电池安全问题吗?

与Qnovo公司的纳迪姆·马卢夫

在本期《The Garage 》节目中,我们将探讨车用电池、电池技术及电池管理,这些都是向电动汽车转型过程中至关重要的议题。本期嘉宾是电池软件领域的领军企业Qnovo的创始人兼首席执行官纳迪姆·马卢夫(Nadim Maluf),他将与Sonatus 首席营销官约翰·海因莱因(John Heinlein)博士共同参与讨论。

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概述

约翰:今天在《The Garage 》节目中,我们将与Qnovo探讨软件定义电池的话题。开始吧。

约翰:欢迎收听《The Garage 》。我是约翰·海因莱因,Sonatus 的首席营销官。今天在《The Garage 》节目中,我们将探讨软件定义电池、电池管理系统以及许多其他对电动汽车至关重要的激动人心的议题。今天的嘉宾是纳迪姆·马卢夫。纳迪姆是Qnovo的首席执行官兼联合创始人。纳迪姆,欢迎来到《The Garage 》。

纳迪姆:约翰,还有Sonatus ,感谢今天邀请我做客。

认识纳迪姆·马卢夫

约翰:那么,我们通常会先了解一下嘉宾的情况。请简单介绍一下你自己和你的背景。

纳迪姆:我受过工程师的培训。我曾在加州理工学院就读,然后在很久以前于斯坦福大学获得了博士学位。

约翰:我们有这点是相同的。

纳迪姆:作为一名理科毕业生,我曾多年梦想成为一名教授。为此我尝试了几年,但后来意识到那并不适合我。于是,我转而投身于工业界。当然,硅谷可以说是斯坦福大学的绝佳延伸。当时……起初,我从事的是汽车行业。 90年代我的第一份工作是从事TPMS(胎压监测系统)的研发,那时候根本没人关注这个领域。我们会去拜访客户,说:“请购买我们的系统。”他们却反问:“我的机械式胎压表有什么问题吗?”所以,对于如今仍在汽车行业中对技术采用持怀疑态度的我们所有人来说,那段经历在我们心中留下了深深的伤痕。 我发誓再也不踏入汽车行业了。于是,我……算是离开了汽车行业,转战电信领域,具体是光纤通信领域,并在那里做了很多工作。后来,我在2010年创立了Qnovo。

约翰:太棒了。这真是令人惊叹的背景。我的意思是,我也有科学背景。我曾短暂地考虑过当教授,也收到过一些教授职位的聘书,但我和你一样,最终进入了私营领域,而且我很享受这份工作。不过,我认为拥有科学背景确实是一大优势。我们也喜欢听听嘉宾的一些趣事。请跟我们分享一个关于你的趣事吧。

亚瑟·埃丁顿与埃丁顿数

纳迪姆:我的团队都知道我是一个非常狂热的自行车爱好者,我这里稍微离题一下,把时间倒回大约100年前,讲讲一位名叫亚瑟·爱丁顿的著名科学家——亚瑟·爱丁顿爵士,一位英国人。他之所以闻名于世,是因为在1919年通过实验证实了爱因斯坦相对论的正确性。 他前往大西洋的一座岛屿,证明了恒星的光线在日食期间确实会因太阳的质量而发生偏折。这非常引人入胜,尤其是在第一次世界大战期间。但如果你在谷歌上搜索“亚瑟·爱丁顿”,特别是查找“亚瑟·爱丁顿的爱丁顿数”,你会看到两个数字。其中一个是世界上质子的总数,不过今天我们就不深入探讨这个话题了。

但第二个指标实际上是指他是一位非常热衷骑行的自行车爱好者,而这个数字具体指的是你骑行次数与里程数之比。例如,假设你的埃丁顿数值是10,这意味着你至少完成过10次骑行,每次骑行的距离都至少有10英里。

约翰:好的。

纳迪姆:当然是20,也就是说20次骑行,每次20英里。所以他的总数是68。我的大概是65。能进入这个行列,我非常高兴。

约翰:也就是说,有65次骑行,每次距离都在65英里或以上。

纳迪姆:确实如此。

约翰:所以这是指数级的。

纳迪姆:增长非常呈指数级,当然,如果你喜欢看环法自行车赛的话,那些选手的数值都超过100了。

约翰:他们大多数日子在早餐前就跑了数百英里。

纳迪姆:确实如此。

约翰:太不可思议了。非常感谢。我总是喜欢分享一些有趣的小故事,以契合我们的嘉宾。我以前经常参加铁人三项赛。我参加过很多跑步比赛之类的,但有一段时间我特别自豪,就是参加铁人三项赛的时候。我完成过多场奥运距离的铁人三项赛,这大概相当于四分之一铁人三项赛,虽然不是完全准确。 还有一次,我参加了一场半铁人三项赛,对此我非常自豪。这大概是我迄今为止最大的体育成就。当我完赛后,我对妻子说:“哇,这比我想象的要难得多。”她回答说:“是啊,我之前没敢告诉你,因为我妻子参加过真正的铁人三项赛。她说,那才叫真正难,我之前没敢告诉你。”

纳迪姆:我对运动员,尤其是铁人三项运动员,非常敬重。

关于 Qnovo

约翰:好吧,不管怎样,谢谢你分享这个信息。现在请跟我们介绍一下你的公司Qnovo,你们主要从事什么业务,提供什么样的技术?

纳迪姆:确实如此。那我先从公司名称“Qnovo”说起。“q”当然是电荷的通用符号。“Novo”在拉丁语中意为“新”。所以你可以开始拼凑出其中的含义,大致就是“新电荷”。 回溯到2010年,如果稍微往前看一点,我们都知道电池将成为未来的重要组成部分。电动汽车无疑也是未来的发展方向,但这会在我的有生之年实现,还是要等到下一代?当时没人能确定。 但当时我们意识到了几个事实。其一是电池制造难度很大,而中国将在电池制造领域占据主导地位——正如今天所见。确实如此。因此,我们想探索一下,能否做些与众不同的事情,避免与中国产生直接冲突?其中一个灵感来源就是智能手机,包括iPhone和早期的安卓手机。它们拍摄的照片效果绝对惊艳。

约翰:对。

纳迪姆:作为一名摄影师,我不禁会想:等等,我们用那些50美分的塑料镜头能做到什么,是价值1000美元的尼康镜头都做不到的?难道我们是在违反物理定律吗?答案是否定的,我们并没有。我们所做的,是将负担从制造环节转移到了计算环节。 如今计算成本如此低廉,我们不仅能实现许多功能,还能修正制造过程中出现的偏差。首先,这当然意味着性能的提升。其次,如果能将负担从制造环节转移到计算环节,我就能同时降低制造成本。

快进十年,这正是我们今天所做的事情。十年前、十五年前,这简直是异想天开——你们想对电池做什么?你们想靠软件让电池变得更好?当我们去找电化学家和电池专家商谈时,他们简直是让我们滚开。如今情况却大不相同。因此,我们对这一进展感到非常满意。

约翰:是的,这真的很有意思。你刚才分享了这么多有趣的内容。其中一点是,我认为是软硬件协同设计,也就是在正确的地方解决正确的问题。 你在硬件层面解决硬件问题,但同时意识到软件的作用——以及二者协同工作的作用——正是当今许多创新的根本原因,无论是手机、汽车,还是相机等许多其他领域。所以我认为这是一个非常有趣的观点。

你提到的另一件事是,你知道的,电池技术的飞速发展。我的意思是,我记得大概是十年前,我开始开电动车了。我想大概是十年吧。是的。 十年。当初我第一次考虑换电动汽车时,其实非常犹豫。你知道的,当时的续航里程很短,还有各种各样的问题。但即便是在过去的这十年里,技术进步也令人难以置信。无论是续航里程、质量还是成本,都发生了翻天覆地的变化。所以,作为消费者,当然也是作为行业内的一员,能亲眼见证这一切,真的是一件非常了不起的事情。

什么是BMS?

因此,Qnovo的工作之一就是绕过BMS。我并不是在贬低你们的工作,但对于那些对此不太熟悉的听众来说,或许能先介绍一下BMS是什么,以及它为何对电动汽车如此重要,这样会更有帮助。

纳迪姆:所以,BMS是“电池管理系统”(Battery Management Systems)的缩写,这是一个非常宽泛的术语。这几乎就像回到80年代说“我从事计算机软件开发”一样。在80年代,没错,这确实指的是MS-DOS,也许还有Windows 3.1。没错,我明白。但如今,如果你说“我从事PC软件开发”,人们就会摸不着头脑地问:“你到底是什么意思?”对吧? 而BMS正经历着同样的演变过程。在过去的十年里,BMS实际上指的是系统、车辆或ECU中一个非常基础的智能层,它只负责一些非常基础的控制功能:监测电压、电流和温度,进行一些通信,但功能非常原始。从许多方面来看,它类似于个人电脑上的BIOS。

约翰:当然。

纳迪姆:这很重要。但每家主要整车制造商(OEM)都是内部自主开发的。它们各有各独特的控制方式,因此管控非常严格。现在,我们开始关注围绕电池管理系统(BMS)的下一代智能技术。它现在在思考:嘿,我现在就是微软Office,就是Adobe。正是这些层层叠加的功能,在个人电脑上创造了如此高的生产力。在电池或电动汽车领域,是否也有与此相当的解决方案?答案绝对是肯定的。 而这正是我们所做的。

更上一层楼的快充技术

比如,那些能释放车辆性能的功能。快充。我的意思是,如今我们通常能在16、17、18分钟左右(上下浮动)完成一次充电,且不会损坏电池。这才是关键所在。

约翰:你们的技术能做到这一点吗?

纳迪姆:这样就行了。

约翰:这真是太不可思议了,因为通常来说,一提到充电,即使是超级充电,也要30、40分钟;而家用充电器嘛,大概得充一整夜。

纳迪姆:确实如此。而且与超级充电桩或某些充电站不同,这里没有任何限制。你可以周一、周二、周三,一周七天每天去充电。有些超级充电站,你可能只能偶尔去充一次电,因为频繁充电会造成电池损耗。而我们的智能系统则没有这种限制。

我们同样非常擅长的下一个重要领域是预测性安全。有一个事实可能鲜为人知:如今,中国已成为全球最大的电动汽车市场。

约翰:EV既指电动汽车,也指电动汽车电池。两者都有。

纳迪姆:确实。确实。不过说到电动车……因为电动车在路上非常显眼。

约翰:对。

纳迪姆:中国道路上平均每天发生8起火灾。

约翰:这数据真是太惊人了。

纳迪姆:试想一下,要是发生在这个国家,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)肯定会严加追究你的责任。

约翰:对。

电池的预测性安全

纳迪姆:因此,这意味着安全标准必须改变。而这正是我们发挥重要作用的地方。 预测性安全。换句话说,看看过去几年发生的召回事件,我们能否做到在整批车辆中精准定位那1到2块有问题的电池,而不是花费数十亿美元进行大规模召回?只需将那1到2块有问题的电池剔除出流通领域,将其召回成本降至2万美元,甚至只需进行一次保养服务,而非发动大规模召回。 而这正是我们所做的。

约翰:好的,这太不可思议了。也就是说,你们把BMS从可能属于第一代、仅能进行相对基础的监测功能,提升到了具备更先进能力的新水平,能够实现一系列功能,比如更出色的性能、更强大的充电能力以及更高的安全性。这太不可思议了。

降低电动汽车电池成本

纳迪姆:绝对没错。但这只是个开始。还有很多事情可以做。我的意思是,我们可以再突破一下极限。如今电池价格很高。电动汽车……电动汽车的问题,主要不在于性能,而在于成本。也就是价格是否亲民。

约翰:而且电池是电动汽车中最大的单项成本。

纳迪姆:没错。那么,如果我们能找到办法拓宽电池的制造容差范围呢?或许允许电池存在更多缺陷,但通过软件来校正这些问题。 这样一来,成本就能降低10%、20%甚至30%?如果我们不再仅从韩国和日本采购高质量电池,而是从中国采购更多电池,从而将成本降低50%,又会怎样?届时,价格的可负担性将截然不同,汽车制造商们今天就能盈利,而不是像现在这样无利可图。

软件定义电池

约翰:我们讨论的是Sonatus 提出的“软件定义组件”这一概念。这并不是行业内的专业术语。因此,请允许我简要说明一下,我们认为车辆中存在许多常被忽视的组件。 众所周知,某些部件,比如发动机和高性能部件,通常都会经过非常深入的研究。但车辆中还有许多部件,它们被设计进去后,有时会被用环氧树脂密封起来,随后便被遗忘了。

事实上,机遇非常多,特别是在电动汽车领域,存在持续改进和持续调校的空间。因此,当我们谈论“软件定义的组件”时,真正指的是在整车众多组件上进行精细化的数据采集,进而了解如何提升性能——无论是功能还是能效等方面——然后通过提供这些更新,在车辆交付后进一步优化其性能。

我饶有兴致地注意到,你们提出了一个名为“软件定义电池”的概念,感觉这个想法与之非常相似。我很希望你们能向我们介绍一下你们关于“软件定义电池”的概念。

纳迪姆:确实,电动汽车中最大的部件就是电池。如果进一步放大观察电池,你会发现它并非仅仅由一个大块组成,而是由数百个小电池组成的。甚至在这些我们称之为“电芯”的每个单元内部,你再将其切开。 而每个电芯又由无数微小的组件构成,包括电极和多层材料等等。可以说,整个电池组内包含着数量庞大的组件。

约翰:对。

纳迪姆:令人惊讶的是,对于这种仅由正负两极组成的装置来说,其内部结构却极其复杂。电池内部的化学反应极其复杂。因此,与电子学领域不同——在电子学领域,人们已经经过数代研究,掌握了如何从电学角度测量特定组件的方法——这完全是一片新领域。如何在不真正将其切开的情况下测量电化学反应?因此,我们所做的本质上是借鉴了实验室中已确立的、被视为“金标准”的方法。 也就是所谓的电化学阻抗谱。接下来我会稍微深入探讨一下技术细节,不过就片刻而已。

约翰:没问题,是的。

纳迪姆:这项技术已经存在了一百多年。这些是经过长期验证的台式仪器,用于在实验室中研究化学反应。但此前没有人将它们安装到车辆上。因此,我们将这些技术集成到车辆中,这也是我们知识产权的一部分。 因此,我们正在车辆内实时进行这些测量,以了解每个组件、每块电池,乃至每一单体电芯……它们在每一瞬间的状态如何? 其性能如何退化?是否存在任何问题?从质量角度来看,是否符合预期?或者是否存在一些微小的缺陷?这些微小缺陷的尺寸仅为纳米级,所以我们谈论的并非明显的大缺陷。随后,我们会对这些缺陷进行测量和监测,并随着时间的推移采取适当的纠正措施。

约翰:对。

长期调校带来的巨大影响

纳迪姆:这就是我们所做的。因此,我们可以以一种极其微妙、用户完全察觉不到的方式,动态调整车辆的充电过程。但这对车辆内部的化学反应至关重要,并能为后续环节带来巨大益处。因为我们是随着时间的推移逐步实现这一目标的。 我经常给团队举一个比喻:想象一下,你是一名医生,有患者来找你,但你能每天监测他们的血液指标。你会对他们的饮食进行微调——调整得如此细微,以至于他们甚至察觉不到,但10年或15年后,这种调整带来的影响却是巨大的。

约翰:你提到的关于随时间推移而持续调整这一点非常重要。这也是我们在更广泛讨论软件定义组件时经常提到的话题,因为很多时候……一位工程师或组件、子系统的设计者虽然做得非常出色——我的意思是,并不是说他们做得不好,他们确实做得很好——但他们的设计是针对某个特定时间点的。 然而,技术在进步。车辆也在老化。用户可能在凤凰城买车,随后搬到科罗拉多州——那里气候更寒冷、海拔更高等等。因此,环境条件、使用寿命等所有因素都在不断变化。但你的设计却是针对之前某个固定的时间点。 那么,这怎么可能是正确的答案呢?所以我认为这些创新在很大程度上都遵循了同样的思路——我们讨论的是更普遍的情况,而你具体谈论的是电池——我认为这是一项非常重要的创新。

纳迪姆:而且,如果你去过一家或多家电池制造工厂,就会明白制造电池和制造半导体是不一样的。电池制造工艺仍然比较原始。没有两块电池是完全一样的。所以,这不仅涉及你提到的使用情况不同这一点……

约翰:对。

电池不是半导体

纳迪姆:但电池的诞生过程也截然不同。

约翰:确实,确实。正如许多听众所知,我来自半导体行业。 你知道,在半导体行业,人们常谈论的是每百万个中的缺陷数,他们追求的是一种令人难以置信、近乎荒谬的单个位数级质量标准。因此,最终生产的芯片确实非常相似。我的意思是,虽然不同芯片之间仍需进行一些微调,但它们依然非常、非常、非常相似。而电池的情况则并非如此。

纳迪姆:不,绝对不是。两者截然不同。所以,你可以通过以下两种方式之一来应对这个问题。 你可以投入数十亿甚至数万亿美元来改进电池制造工艺。但这在经济上并不可行,因为电池领域并不存在与摩尔定律相当的规律。这意味着,设备成本越高,电池价格也就越高。或者,你必须设法解决这些缺陷,亦或通过计算手段来应对这些挑战。而这种方法的效果非常显著。

优化电动汽车电池成本

约翰:嗯,这或许是个绝佳的过渡,可以借此谈谈成本问题。我们提到,电池是电动汽车中最大的单项成本组成部分——虽然在传统汽车中并非如此,但在电动汽车中确实如此。那么,在确保质量和安全的同时,利用这类技术降低成本有哪些机会呢?

纳迪姆:确实如此。今天我就给大家列举一些数据。以美国为例,即使有了《通胀削减法案》(IRA),美国市场的电池价格仍维持在每千瓦时100至120美元左右。在美国,一辆典型的电动汽车电池容量为100千瓦时,仅电池部分就需花费约10,000美元。 这价格相当昂贵,这也是为什么目前电动汽车主要局限于高端车型。与此同时,如今在中国,这一成本仅为每千瓦时40到60美元。只有一半。只有一半。这差距巨大。 现在人们突然意识到:哇,我该怎么做才能拥有类似的——我姑且称之为“中国电池”,因为当前地缘政治紧张局势让这个词带有不同含义——但拥有类似的制造实力,从而将成本降至40至60美元。中国已经证明,成本可以降到这个水平,这使得全球普通大众都能负担得起。 现在,当你谈论一款20,000美元的电动汽车时,如果电池成本仅为5,000美元,这完全可行。我认为,这就是摆在我们面前的机遇。当我们谈论电动汽车时,现在应该超越“电动汽车仅供富裕人群”这一阶段了。

我们该如何让电动汽车普及到每个角落?因为如果我们真心想要实现脱碳,就必须确保每个人家门口都能用上电动汽车。

约翰:绝对没错。 我们在节目中经常讨论这个问题。我的意思是,我们的技术在驱动系统方面是中立的。我们涉足传统内燃机、混合动力和电动汽车领域。但我们坚信——我也坚信——电动汽车将发挥重要作用。而且我认为,未来我们将成为主导者——虽不一定是唯一的,但肯定是主导者之一。不过你说得对,成本确实是阻碍发展的关键因素。

提高电池质量和安全性

约翰:那么,如果我们能获得这些成本更低的电池,在这样的环境下,你们的软件如何帮助确保其质量和安全性?

纳迪姆:那么,我来举几个例子。第一个是关于安全性的。当你坐进车里时,你肯定不希望心里有任何疑虑,担心车会爆炸、起火,或者发生其他什么意外。如今,我们在内燃机上已经解决了这个问题。如果回溯到50年或75年前,汽车发生汽油起火的情况很常见。 当然,现在虽然偶尔还会发生,但频率已经低得多。我们需要让电动汽车达到同样令人放心的程度,而软件无疑是确保电池不会起火的最关键环节。如果某块电池未来可能起火,我们必须在事故发生前就将其识别出来——而不是事后才发现;而且,我们的目标不是控制事故,而是从源头上避免事故发生。

约翰:所以,这是在提醒存在问题,还是实际上要把那个细胞清除掉,以免它变成问题呢?

纳迪姆:两者都有。绝对是这样。因此,安全防护机制是多层级的。第一层当然是“让我来处理”。我知道出了问题,让我来采取措施。隔离电池、降低充电功率,采取各种可行措施来维持安全水平。 如果情况发展到我们觉得“好吧,这些措施不起作用了”,那么我们基本上就会触发“发动机故障灯”警报,让车辆停下,甚至可能强制驾驶员撤离车辆。但这真的属于十亿分之一的极端情况,而不是百万分之一。这完全是最后的手段。

约翰:那么在大多数情况下,既然你们能够有效地分离出缺陷细胞,这是将它们从循环系统中清除,还是降低它们的影响?具体采用的是什么技术?

纳迪姆:这本质上是在改变……所以我们……电池的主要负荷主要出现在充电阶段。

约翰:好的。

纳迪姆:因此,这改变了电池的充电方式,以减轻电池的负担,从而延长其使用寿命。而在放电阶段,也就是驾驶阶段,可能也会有一些限制。所以,我现在要在高速公路匝道上猛踩油门。 我们不再追求两秒内从0加速到60了,可能需要七秒。但正是这些措施,能让你在将车辆送修、更换电池、更换模块或更换特定电芯之前,安全地保护好这块电池。

电池的应力水平

约翰:是啊,你提到这些压力源,这很有意思。我们之前讨论过,充电时电池承受的强度带来的压力要大得多。我记得你当时提到过一些相关数据。你能跟听众们说说,充电时电池承受的压力比正常行驶时大多少吗?

纳迪姆:确实如此。那么,试着想想你在乘用车上的充电习惯或驾驶习惯。先把注意力集中在乘用车上。通常情况下,你在高速公路上以——姑且说——每小时60英里的速度行驶300英里。这样耗电需要5个小时,但你希望15分钟就能充满电。那得……大概是……

约翰:一个数量级或更多,也许是一个半数量级

纳迪姆:这对电池的压力要大20倍。而事实正是如此。大多数……绝大多数的损伤都发生在充电过程中。顺便说一句,就连你的手机也是如此——这是给观众们的一个小贴士。你想让手机用一辈子吗?那就别充到100%。充到90%就够了。 如果需要出行,那当然可以充到100%,但没人每天都在出行,对吧?现在,说到商用车——这也是我们非常热衷的另一个领域——其使用场景就截然不同了。无论是快递货车,还是8级16轮卡车,它们一年360天都在路上,全天候不间断运行。

约翰:系统正常运行时间至关重要。

纳迪姆:这是一种截然不同的应用场景。因此,它们可能每天需要充电三次。这非常令人头疼。温度条件方面,可能在-40℃到+50℃之间波动。环境条件差异极大。因此,软件对于确保设备正常运行时间就显得尤为关键,同时也能让这块价格昂贵的电池发挥出应有的经济效益。这对操作员来说非常有用。

延长电池使用寿命

约翰:今天我们讨论了如何提升质量和性能。不过,电池的使用寿命同样非常重要。请告诉我,你们的算法和技术究竟能如何切实延长电池的使用寿命。

纳迪姆:所以本质上,通过以非常微妙的方式减轻或控制电池的压力,可以大幅延长电池的寿命。这里所说的“寿命”指的是使用寿命。通常,“寿命”这个术语容易让人产生误解。 人们往往只关注“一次充电能跑多少英里”。但“实际寿命”其实包含两层含义:一是当天能行驶的里程;二是未来五、十、十五甚至二十年里,这块电池还能使用多长时间?

约翰:对。

纳迪姆:从历史角度来看,美国汽车的平均使用年限通常约为15年。而目前,电池制造商提供的保修期大约只有8年。因此,人们不禁要问:保修期结束后那7年里会发生什么?如果我的电池坏了怎么办?更换费用可能高达15,000到20,000美元。 这确实不是车主们乐意看到的。事实上,如果你看看当今电动汽车的残值,它很大程度上取决于电池的使用寿命。而如今,凭借我们的解决方案,我们提供的电池可支持2000次充放电循环。2000次充放电循环相当于60万英里,也就是100万公里。

约翰:太好了。

纳迪姆:所以你不用担心耐用性。第一,这辆车……就像内燃机里的发动机一样。跑了多少英里?不错。我没问题。这就是这辆车的残值。

为转售记录电池健康状况

约翰:没错。这几乎就像……我们在最近一期节目中曾与另一位嘉宾讨论过这个问题:如果作为买家你能知道——当然,如果作为卖家你能如实说明——这辆车配备了高品质的电池。有时候手机也会这样显示。比如iPhone就会显示“电池健康度为X”,这样作为买家的你就能知道自己买的是二手手机。 你拥有……但这在当今的汽车领域还做不到。如果你能确信地知道这辆车的电池还剩下多少使用寿命,那么它的转售价值就会高得多。而且我认为,目前电动汽车的转售市场是一个充满风险的领域,存在很多不确定性。 人们对残值问题忧心忡忡,这给汽车市场、金融市场以及二手车市场都带来了巨大压力。所以我认为这是一个极其宝贵的机会。我说得对吗?

纳迪姆:完全正确。所以我们的软件正是为此而设计的。因此,汽车制造商完全有理由向您披露这一数据。作为买家,您完全有理由通过仪表盘查询并询问:“嘿,我今天的剩余容量是多少?未来的容量又会如何?”我举个类似的例子。我们在亚洲的智能手机上广泛部署了该软件。 日本是我们非常看好的市场。例如,DOCOMO 是我们在日本的主要客户之一,他们对质量非常重视。因此,如今 DOCOMO 的手机上有一款应用程序,显然是运行着我们的软件。该应用程序实际上会向您准确显示您所说的内容:“这是我今天电池的健康状况。”但除此之外,我们还为这些 DOCOMO 用户提供未来六个月电池状况的预测。

约翰:太好了。

纳迪姆:因此,在汽车上采用同样的做法也是完全可行的。

约翰:这真是太有意思了。而且,你知道,我必须承认,当我查看手机时,如果注意到电池健康状况开始略有下降,就会让人不禁思考:哦,也许我并没有——以手机为例——也许我并没有以最有利于延长手机寿命的方式使用手机,甚至充电方式也不够合理。 所以我几乎觉得,可以给用户一些指导:如果你想保持爱车的价值——无论是为了自己,还是为了后续的买家(他们会知道这一点)——这里有一些可以做的事情来维持车辆的价值。这和传统汽车的换机油等保养方式没什么不同。以下是你可以采取的措施,以保持电动汽车的价值。

纳迪姆:确实。完全正确。你看,透明度之所以重要,是因为电动汽车的普及是一场极其巨大的变革。不仅体现在经济层面,也体现在行为层面。当你对一个过去50年一直开内燃机汽车的人说:“哦,请换成电动汽车吧”,他们会说:“等等,这里面有什么猫腻?” 因此,透明度对于让他们相信并信任这一体系至关重要。这也关系到普及率。这是一个关键点,即续航里程的持久性……所以,利用我们刚才提到数据来理解续航里程随时间的变化情况,对于消除这些顾虑至关重要。

电动汽车转型过程中的障碍

约翰:太棒了。这确实是对其运作机制的一种非常有趣的新视角。你提到了许多目前可能还在驾驶汽油车购车者的观念转变。当他们转向电动汽车时,这是一种巨大的思维转变。 而且我们开始看到,至少在美国,甚至可能在全球范围内,向电动汽车的转型正遇到一些障碍。虽然此前增长势头迅猛,但近年来增速已略有放缓。我想请你花一点时间谈谈向电动汽车的转型,以及你对此有何看法?

纳迪姆:确实如此。首先,我想在这里强调两点。第一点是,电气化这列火车已经驶离了车站。面对热浪、气候科技以及气候变化,我们必须实现脱碳。现在的问题在于,如何以一种非常经济的方式来实现这一点?这就是挑战所在。电动汽车的普及,或者说阻碍电动汽车广泛普及的任何障碍,主要都与经济性有关。 当然,在某种程度上,续航里程和充电基础设施也是问题所在,这一点确实如此。那么,我们该如何改善这些情况呢?正如我们所讨论的,我们必须改变经济模式,让电动汽车对每个人都负担得起。这实际上意味着要降低电池成本并提高汽车制造商的利润率,因为他们需要盈利,才能生产更多车辆并推出更多车型。

约翰:是的,这一点非常重要,因为正如我们刚才所说,如今电动车电池是成本中的关键组成部分,这也是电动车成本相对较高的原因之一。 此外,由于面临成本压力,目前汽车制造商的电动汽车利润率非常微薄。因此,如果我们能够降低电池成本,不仅能同时为消费者降低购车成本,还能为汽车制造商提供更大的利润空间,使其更具吸引力。

纳迪姆:确实,特斯拉是目前唯一一家能从电动汽车销售中盈利或保持利润率的制造商。 如果你看看其他厂商——无论是通用、福特等传统车企,还是里维安(Rivian)这样的新兴企业——它们在电动汽车领域的投资都在大量烧钱。所以,正如你所指出的,我们需要让电动汽车对终端用户来说更加实惠,同时也要给整车制造商创造盈利的机会。

因此,第一点是可负担性。这实际上又回到了电池的问题上。第二点是基础设施。 我们正在投资基础设施建设,但目前仍未达到应有的水平。我们需要让充电基础设施达到与加油站相当的水平——让我能够放心前往已知的充电站,确信它一定能正常运行,而不会看到“抱歉,今天停运”的告示,尤其是在人烟稀少的地方。此外,还要考虑发展中国家对电动化的接受程度。 在非洲、东南亚等地,人们不会花5万美元甚至2.5万美元去买一辆汽车。因此,你会看到两轮车、三轮车以及一些结构较简单、复杂度较低的设备正大量普及,并逐步实现电动化。这也是我们必须支持的。将这些因素综合起来,你就会看到电动汽车的普及速度加快。 如今,反对的声音主要集中在“太贵了”、“续航里程不够”以及“缺乏确定性”上。我们清楚问题出在哪里,必须设法解决它们。

约翰:我的意思是,电动汽车真的很棒。如果你开过电动汽车,就很难再回去开传统车了。每次我不得不开——每次开传统车时我都会这么说——一辆燃油车,我都会想:天哪,开起来真的没有我的电动汽车那么有意思。但与此同时,我们之前讨论过的这些成本问题确实存在现实考量。 充电基础设施方面也存在现实问题。在加利福尼亚州,充电非常方便,但在美国国内乃至全球的许多地方,充电设施还远未普及。所以我认为,我们必须同时解决所有这些问题。而且我认为,电动汽车的普及率将会继续上升。

纳迪姆:我想跟大家分享一个既令人振奋又令人担忧的小趣闻。如果我们能一夕之间——虽然这不可能实现,但假设真的能——神奇地让全美所有车辆都实现电动化,那么我们就必须将发电量,尤其是电力发电量,提高50%。顺便说一句,这甚至还没算上AI 。 因此,在基础设施方面,我们还有大量工作要做。

约翰:没错。所以这件事必须得做,你知道,就像我刚才说的,也许我们应该再增加一个方面。既有成本问题,也有基础设施问题,还有发电问题。而这一切都必须同时推进。

纳迪姆:确实如此。

结论

约翰:听着,这真是一次非常有趣的对话。纳迪姆,感谢你加入我们的讨论。我们深入探讨了电池技术,而我认为其中最有趣的一点是:如果你在思考电池时,软件——正如你所说——可能正是你最后才会想到的东西。 但你确实帮助我们理解了软件的重要性——正如我们所讨论的那样,软件在诸多不同方向上都能对提升电池性能发挥关键作用。感谢你的参与。

纳迪姆:感谢您的邀请。这次交流非常愉快。

约翰:如果您喜欢《The Garage 》节目中的内容,请为本期节目点赞并订阅,以便收听更多来自汽车技术领域思想领袖的见解。感谢您的收听,我们期待很快在下一期节目中与您再会。

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