大家都知道，申請(qǐng)專利基本目的是保護(hù)申請(qǐng)人的利益，而特斯拉公司卻開放專利技術(shù)，供其他公司免費(fèi)使用。這到底是為什么？不同的人有不同解釋。筆者觀點(diǎn)是，特斯拉公司開放專利技術(shù)，客觀上為大家利用與借鑒提供了便利。特斯拉公司純電動(dòng)汽車領(lǐng)頭羊，其他廠家一是要學(xué)習(xí)、二是分析、三是要借鑒和利用，這是對(duì)特斯拉公司開發(fā)專利技術(shù)最好的解讀。

一、特斯拉開放專利中與“電池”有關(guān)的占專利總數(shù)的 53%

特斯拉公司純電動(dòng)汽車在世界是做得最好的。好在什么地方呢？專利技術(shù)越多代表去技術(shù)創(chuàng)新越多。發(fā)展純電動(dòng)汽車的瓶頸是電池。在特斯拉開放的專利有130多項(xiàng)，104 項(xiàng)與電池以及電池安全控制系統(tǒng)有關(guān)，28 項(xiàng)涉及充電技術(shù)。這兩類專利占到了專利總數(shù)的 53%。換一句話，特斯拉公司之所以電動(dòng)汽車做得最好的，是因?yàn)樵诮鉀Q電池瓶頸問題上，專利技術(shù)最多。

我們發(fā)展新能源汽車，2017年產(chǎn)量規(guī)模接近80萬輛，初步估計(jì)，2018年會(huì)超100萬輛。但是我們有多少專利？尤其是與動(dòng)力電池有關(guān)的專利有多少？我們的專利，是不是也可以開放？認(rèn)真思考一下，其差距就出來了。

二、專利技術(shù)多，源于特斯拉的商業(yè)計(jì)劃

特斯拉公司不是傳統(tǒng)汽車公司，不具備一開始做大規(guī)模的生產(chǎn)能力，如何殺進(jìn)汽車領(lǐng)域？特斯拉的產(chǎn)品從高端一步一步過渡到低端的軌跡十分清晰。

第一步：向超級(jí)富豪推出高價(jià)（10萬美金）、小批量的跑車（見圖1）。市面上人們普遍接受車型是2.5萬美金水準(zhǔn)。這個(gè)車的最主要特點(diǎn)，價(jià)格高，產(chǎn)量少，物有所值。

圖   1  特斯拉第1階段電動(dòng)汽車( Roadster)

筆者認(rèn)為，特斯拉公司開始沒有思考盈利，主要是通過高成本（高投入）在彌補(bǔ)電動(dòng)汽車長(zhǎng)期存在的若干缺陷，卻用驚艷的產(chǎn)品顛覆了人們對(duì)電動(dòng)汽車的看法，進(jìn)而向外界傳遞了特斯拉公司能做世界上最好的電動(dòng)汽車。而客觀事實(shí)證明了，其基本目的是實(shí)現(xiàn)了的。

第二步，由中高端、少批量車的型向中等價(jià)位、中等批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車推廣。這個(gè)汽車基本價(jià)位是（ 7.5 萬美元），參照對(duì)象是奔馳或寶馬,見(圖 2) 特斯拉電動(dòng)汽車 Model X。

圖   2  特斯拉第2階段電動(dòng)汽車   Model X

這個(gè)車的最主要特點(diǎn)，價(jià)格偏高，與奔馳或?qū)汃R有一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力了。筆者理解，對(duì)普通人而言，已經(jīng)有需求的沖動(dòng)了。實(shí)際上，在中國(guó)的一些城市里高檔社區(qū)的人家，已經(jīng)開始預(yù)訂采購(gòu)了。

筆者認(rèn)為，特斯拉公司向世界傳遞了要與奔馳或?qū)汃R在電動(dòng)汽車分市場(chǎng)上開始正面競(jìng)爭(zhēng)了。這個(gè)時(shí)候奔馳或?qū)汃R還在電動(dòng)汽車研發(fā)上猶豫不定。

第三步，向普通大眾推出低價(jià)（基本價(jià)位 7.5 萬美元）、上量產(chǎn)的汽車（圖 3）。這個(gè)車的基本特征是、更經(jīng)濟(jì)、更大規(guī)模量產(chǎn)、相對(duì)便宜的價(jià)格和保養(yǎng)的節(jié)省大眾化電動(dòng)車。

圖 3   特斯拉第3 階段電動(dòng)汽車 Model S

筆者理解，特斯拉公司向世界傳遞了電動(dòng)汽車要替代燃油汽車已經(jīng)是基本趨勢(shì)了。從特斯拉公司商業(yè)計(jì)劃的成功設(shè)施，可以看出，專利技術(shù)的重要性；換一句話，130項(xiàng)電動(dòng)汽車的專利技術(shù)，其商業(yè)計(jì)劃不可能成功。特斯拉商業(yè)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，必須在專利技術(shù)下功夫，是其專利技術(shù)奠定了特斯拉公司在全世界電動(dòng)汽車領(lǐng)域的霸主地位。筆者理解，樂視汽車、小鵬汽車有學(xué)習(xí)參考、借鑒特斯拉商業(yè)計(jì)劃痕跡。

而中國(guó)公司（如東風(fēng)公司、北汽新能源等公司）的商業(yè)計(jì)劃與特斯拉商業(yè)計(jì)劃在方向是相反的，從低端車型一步一步向中高端車型提升，所以說中國(guó)這些公司今天也沒有太多專利，但是中國(guó)公司（如東風(fēng)公司、北汽新能源等公司）商業(yè)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，成就了中國(guó)電動(dòng)汽車年生產(chǎn)規(guī)模世界第一。

三、中國(guó)電動(dòng)汽車如何由規(guī)模最大走向最強(qiáng)

中國(guó)公司（如東風(fēng)公司、北汽新能源等公司）商業(yè)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，說明了中國(guó)已經(jīng)是電動(dòng)汽車大國(guó)，而特斯拉的成功，說明了電動(dòng)汽車強(qiáng)國(guó)不在中國(guó)。中國(guó)電動(dòng)汽車要彎道超車，第一步實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車大國(guó)第一步目標(biāo)，接下來要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。即中國(guó)電動(dòng)汽車如何彎道超車？筆者理解，還是要認(rèn)真研究特斯拉的專利技術(shù)為最適宜。

1）關(guān)鍵零部件用最成熟的，是特斯拉公司特點(diǎn)之一

（1）采用 18650 型三元鋰離子電池

這種類型電池曾一直用于筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等電子消費(fèi)產(chǎn)品中。特斯拉卻用這個(gè)電池來做電動(dòng)汽車，這是為什么呢？專家介紹，特斯拉選擇松下 18650 型電池的原因主要有：

①18650 型電池技術(shù)較為成熟、出貨量大、生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，可以有效降低電池系統(tǒng)成本；

②全球每年生產(chǎn)數(shù) 10 億個(gè) 18650 型電池，安全級(jí)別不斷提高，能量密度大，（在設(shè)計(jì)上特斯拉使用的 18650 型電池能量密度高于同時(shí)期其它類鋰電池 50% 以上）、穩(wěn)定性、一致性更高；

③單體電池尺寸小但可控性高，可降低單個(gè)電池發(fā)生故障帶來的影響，即使電池組的某個(gè)單元發(fā)生故障，也不會(huì)對(duì)電池整體性能產(chǎn)生影響。

（2）采用技術(shù)成熟的感應(yīng)電機(jī)

感應(yīng)電機(jī)，技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。特斯拉為什么不采用專家們普遍看好的永磁電機(jī)呢？令人費(fèi)解。深入剖析后，不得不佩服特斯拉公司技高一籌。特斯拉公司采用電機(jī)是最成熟的老產(chǎn)品，但是集成到車上卻是雙電機(jī)方案，不僅的使用從多個(gè)技術(shù)層面強(qiáng)化了 Model S 的性能優(yōu)勢(shì)，使其擁有極限速度極佳穩(wěn)定性。

特斯拉案例提醒汽車廠，零部件可以用老產(chǎn)品，但是如何用老產(chǎn)品，是必須要?jiǎng)?chuàng)新的。而中國(guó)的汽車廠往往把用新零部件視作創(chuàng)新。

2）特斯拉公司技術(shù)創(chuàng)新在底盤“電池組/電機(jī)/四驅(qū)”設(shè)計(jì)上

以特斯拉Model S為例。Model S是后置后驅(qū)車型。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于車輛后橋，前橋配有輔助電機(jī)，電池包是一體化的，分動(dòng)箱、差速器、差速鎖，粘性聯(lián)軸節(jié)等部件都省掉了。見圖4，可以看出：

圖4   特斯拉Model S 底盤 

①電池包一體化。特斯拉采用的是與筆記本一樣的18650 型電池，但與其電池包是一體化，整臺(tái)Model S的整備質(zhì)量為2108kg，其中電池組的重量就占了600kg。特斯拉案例提醒汽車廠，動(dòng)力電池包一體化是技術(shù)發(fā)展方向。而以長(zhǎng)安和北汽新能源公司為例，卻主張是采用“換電”模式，其理由是什么？

②主電機(jī)+輔助電機(jī)組合設(shè)計(jì)。輔助電機(jī)被設(shè)計(jì)為擁有較為平緩的扭矩曲線，在主電機(jī)達(dá)到高轉(zhuǎn)速出現(xiàn)扭矩下降時(shí)，輔助電機(jī)就可以補(bǔ)充一部分扭矩，使車輛后半段的加速也保持有力的狀態(tài)。特斯拉案例提醒汽車廠，為電動(dòng)車裝上多（1-3）個(gè)檔位變速箱，可以優(yōu)化電機(jī)的輸出功率，但是結(jié)果會(huì)導(dǎo)致是汽車動(dòng)力總成的結(jié)構(gòu)就會(huì)變得更加復(fù)雜，影響動(dòng)力輸出到輪端的流暢度。

③電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)四驅(qū)后，續(xù)航反而會(huì)提升，特斯拉官方報(bào)告的數(shù)據(jù)，全時(shí)四驅(qū)版的Model S 85D，能夠比兩驅(qū)版本多出5英里的續(xù)航。特斯拉案例提醒汽車廠，電機(jī)分布控制是技術(shù)發(fā)展方向。

3）特斯拉公司核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)在電池包管理系統(tǒng)上

大家知道燃油汽車的核心部件是發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)汽車的核心部件是電池包。特斯拉一體化電池包有7000多個(gè)電體電池。如何集成一體？從硬件加工層面講，要如何串聯(lián)？如何并聯(lián)？如何打包？是一道接一道難題，要去解決；從軟件設(shè)計(jì)層面講，控制策略如何制定？其判斷標(biāo)準(zhǔn)是什么？依據(jù)從哪里來？特斯拉公司電池包管理系統(tǒng)功能是如何實(shí)現(xiàn)的？

專家介紹，特斯拉公司借鑒了互聯(lián)網(wǎng)程序管理控制成百上千臺(tái)服務(wù)器的模式，引入了分層管理的方法控制這些“活躍的圓柱體”，其優(yōu)勢(shì)在于

①能夠準(zhǔn)確估測(cè)電池單體的荷電狀態(tài)（State of Charge，SOC），保證 SOC 維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對(duì)電池造成損傷。

②電池組中的每一個(gè)電池單體都連接著一個(gè)熱敏電阻以及一系列的光導(dǎo)纖維，同時(shí)將熱敏電阻連接到電池監(jiān)控器，將光導(dǎo)纖維連接到光敏感應(yīng)器；

③某個(gè)電池單體溫度超過安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，熱敏電阻將產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳達(dá)至電池監(jiān)控器以便啟動(dòng)電池冷凝系統(tǒng)保證電池安全性能。特斯拉電池模組采用水冷散熱，使得電池保持在恒定溫度區(qū)間以避免電芯過熱。

④電池模組之間都以防火墻分隔。當(dāng)電池發(fā)生火情時(shí)，會(huì)被電池組架構(gòu)中內(nèi)置的防火墻阻隔在車身前面的一小部分空間內(nèi)。

特斯拉案例提醒汽車廠，動(dòng)力電池性能的改善的電池廠的工作，而電池包設(shè)計(jì)和性能改善是主機(jī)廠的工作，而且很主要的工作。

4）特斯拉公司電動(dòng)汽車充電解決方案

特斯拉為中國(guó)車主提供充電解決方案是：以家庭充電樁為主，超級(jí)充電樁和目的地充電樁為輔，通用移動(dòng)充電器為補(bǔ)充。

①以家庭充電樁為主：家用充電樁是特斯拉車主最主要的充電方式，其意思用家里電表的電（220伏交流電）來充電；

②超級(jí)充電樁和目的地充電樁為輔：設(shè)立公共充電站，配備一整排的超級(jí)充電樁就像加油站的一排油泵。車主選配的車內(nèi)充電系統(tǒng)不同，充電時(shí)長(zhǎng)也會(huì)不同；

③通用移動(dòng)充電器為補(bǔ)充：通用移動(dòng)充電器便于攜帶，體積小巧、無需安裝、可以方便地利用工業(yè)插座或者家用 220 V 插座為車充電。

特斯拉案例提醒汽車廠，電動(dòng)汽車要替代燃油車，充電解決方案十分重要，動(dòng)力電池充電不可以機(jī)械地照搬加油站的做法，也不否認(rèn)加油站建設(shè)積累。

四、總結(jié)

特斯拉公司開放專利技術(shù)，說明這個(gè)公司是有胸懷的，不是要主觀上取得傳統(tǒng)汽車公司老大，客觀上是提醒這些老大，要順勢(shì)而為，發(fā)展新能源汽車，不僅僅是汽車公司利益層面的事情，而是汽車行業(yè)肩負(fù)的歷史擔(dān)當(dāng)。

中國(guó)將發(fā)展新能源汽車提升到了國(guó)家戰(zhàn)略，是要實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國(guó)，是復(fù)興中華民族，更是為人類發(fā)展作出中國(guó)人們的貢獻(xiàn)。要成為汽車強(qiáng)國(guó)，要落到實(shí)處，對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)是必須的。

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