特斯拉的 JB Straubel 时代

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  2019 年 7 月 24 日,特斯拉 CEO Elon Musk 在特斯拉 Q2 财报会议上宣布,特斯拉联合创始人、首席技术官(CTO)JB Straubel 将过渡为高级顾问,特斯拉技术副总裁 Drew Baglino 将接任 CTO 一职。

  一石激起千层浪。

  JB Straubel 的离职,意味着特斯拉进入了新的时代。这比特斯拉 2012 年发布 Model S,2016 年并购能源企业 Solarcity 所产生的影响更加深远。

  出任特斯拉 CTO

  2003 年 7 月 1 日,特斯拉由 Martin Eberhard 和 Marc Tarpenning 注册成立。但 JB 和 Elon 的故事,比特斯拉成立要更早一些。

  2003 年初,加州洛杉矶 El Segundo 的 McCormick & Schmick 海鲜餐厅,餐桌这边坐着电动飞机创业公司 Volacom 的两位联合创始人,CEO Harold Rosen 和 CTO JB Straubel,对面是刚刚出售 Paypal 套现的亿万富翁、太空探索技术创业公司 Space X CEO Elon Musk。

  Rosen 和 JB 花了一个午餐的时间来说服 Elon,希望他能认同电动飞机是个潜力重大的好产品。不过看起来,Elon 也不是对所有飞在天上的工具都感兴趣。午餐马上吃完了,Elon 似乎没有明显的投资意愿。

  

  JB?参与研发的太阳能汽车

  JB 提起了他的一个新发现:2002 年,JB 和他斯坦福大学太阳能车队的朋友把应用在笔记本电脑和其他消费类电子产品中的锂电池研究了一遍,确信锂电池技术的发展潜力足以改善到了制造电动汽车的地步。这个想法立刻击中了 Elon,从斯坦福退学到出售 Paypal 的几年里,Elon 一直在思考超级电容器在电动汽车中应用的商业可行性。

  JB 后来回忆说,在意识到锂电池可行的一年多里,他找遍了斯坦福大学和硅谷的企业家们,发传单、写邮件......但每一个人都告诉他这个想法太疯狂了,这是个糟糕的注意。只有 Elon 在听完介绍后表现得非常惊讶和兴奋:Sure, I will give you some money.

  

  与此同时,在北加州的 Woodside 小镇,Martin Eberhard 和 Marc Tarpenning 也在为特斯拉四处寻求融资。2004 年 2 月,Elon 决定投资特斯拉 650 万美元。5 月,Elon 介绍 JB 和特斯拉团队(其实也就 Martin、Marc 和 001 号员工 Ian Wright 三个人,2008 年,上述三人连同 Elon 和 JB,全部被认定为特斯拉联合创始人)认识。

  特斯拉决定以 9.5 万美金的年薪雇佣 JB,29 岁的 JB 被任命为特斯拉 CTO。

  Roadster 首战告捷

  2004 年 10 月 18 日,特斯拉启动了莲花 Elise 车身及底盘为基础,基于 AC Tzero 动力总成的 Roadster 原型车研发工作。2015 年 1 月 27 日,由 JB 领导的 18 人工程师团队打造的第一辆 Roadster 下线了。

  

  JB 为 Roadster 设定了两个硬性性能参数:250 英里的续航和 4s 以下的 0-96 km/h 加速。真正的挑战开始了。

  高性能和长续航。这是 Roadster 绝不妥协的部分。「我们想要 250 英里的续航,这是我们立项第一天就定下的指标。」JB 目的明确:Roadster 必须具备和大众认知当中的性能羸弱、续航有限的低速电动车完全不同的性能素质。

  然而 18650 电池和他之前广泛接触的铅酸蓄电池化学特性完全不同。6831 颗直径 18 mm、长度 65 mm 的电池拼接在一起,27 平米的散热表面积比同规格的 20 块铅酸蓄电池表面积大了整整 7 倍。

  

  JB 指出了问题的核心:「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。」将更高能量的电池整合到紧凑的空间中的结果是,即时散热成为一个大问题。立项之初制定的电池自然冷却方案难以为继。

  JB 带领工程团队研发了一套复杂的液冷电池热管理系统,在液冷管路中添加 50:50 电池组重量增加让 Roadster 最初的续航只有 170 英里,更糟糕的是,续航低下没有明显的罪魁祸首来背锅。

  

  「这就是典型的没有主要解决方案的棘手问题,你必须理解,最终的改进是各个细枝末节的小进步带来的系统性进步,找出 10 或 15 个可以改进的地方,最终就能得到好结果。」JB 说。

  于是,从车辆的空气动力学性能、轮胎滚阻、制动卡钳、胎压、变速箱......Roadster 的续航一点一点被抠出来,最终的「油改电车型」Roadster 的 EPA 续航落在 245 英里,大约 394 km。

  动力是另一个核心挑战。时任电气工程副总裁 Marc 说,「已有的绝大多数电动车没能榨干电机相对内燃机的起步扭矩优势,JB 决心在 Roadster 上改变这一点。」但 0-96 km/h 做到 4s 以内的难度被低估了。AC Tzero 的动力总成本身就能跑出 4.9s 的成绩,然而特斯拉工程团队忽视了一点:那是基于玻璃纤维的车身和结构大幅减重做到的。

  

  JB 比团队里任何一个人都热衷于推进 Roadster 的加速度。最终的结果是,特斯拉从 AC Propulsion 有偿获得了大量技术许可都没有太大意义。因为 AC 的部件造价昂贵且动力不足。最终,JB 几乎重新设计了每一个动力总成组件。「没有哪个组件与 AC Propulsion 的相似」Marc 说。

  除此之外,JB 还领导推动了Roadster 碳纤维车身、铝合金框架、单速变速箱和数字控制器等多个重大改进。

  2008 年 2 月,首辆 Roadster 交付给了特斯拉联合创始人、董事长兼产品架构师 Elon Musk。Roadster 首战告捷。

  一张白纸的 Model S

  拿到第一辆 Roadster 钥匙的同时,Elon 宣布特斯拉下一款,代号白星的 7 座轿车将于 2009 年底上市。新款轿车将具备两种动力总成,其中纯电动版续航为 150-200 英里,增程电动版续航 400 英里,其中纯电续航 50 英里。定价 5 万-7 万美元。

  

  Model S?概念车

  2008 年 9 月,特斯拉宣布,出于统一动力电池路线和动力总成复杂性考虑,已终止增程电动版本,全力推进纯电动车型的研发。但即便如此,Model S 全方位的革新还是让项目周期大幅延期。

  这些革新之处包括但不限于全行业首次整合集成的 17 寸中控大屏、双 Linux 系统、同级车中最轻 & 坚固的白车身、整车 OTA?等,而这些革新的唯一相同的部分,是它们都是由 JB 团队领导推进的。

  

  2009 年 8 月,特斯拉宣布 7 座轿车产品名称为 Model S,Model S 将推迟至 2011 年年底上市。新品首发的两个版本续航分别为 160 英里和 230 英里。而 2012 年的第三个版本续航将达到史无前例的 300 英里。

  JB 接受采访时表示,2012 版本的电池组规格可能达到 85-90 kWh。「我不想给出确定规格,但它一定是市场上最大的电池 Pack,我们正在自主设计和制造它。」

  

  从一开始,17 寸的大屏就是一个关键的设计点。「我们确实想向外界传递,在特斯拉,人机工程的可用性、信息娱乐技术和动力总成、加速性能同样重要。我们有强大的软件工程师团队去实现这一点。」JB 说。

  根据 JB 的介绍,特斯拉投入了大量精力做软件工程工作,这不仅体现在中控大屏的流畅性上,还包括快速但平稳响应的加速踏板,特斯拉写了绝大部分 Model S 车辆软件系统的代码,并将中控娱乐系统和仪表盘的行车控制系统完全独立。「只要你愿意,你可以关闭中控大屏,但丝毫不会影响车辆的行驶,只是看不到地图。」

  

  在制造方面,Model S 制造工厂从 2007 年 4 月的新墨西哥州 Albuquerque 工厂、加州?San Jose 工厂改到了 2010 年 5 月收购的 Fremont 工厂。

  2012 年 1 月 1 日,全球第一辆 Model S 驶出了 Fremont 工厂,交付给了前特斯拉董事、投资人 Steve Jurvetson。所有的白星团队成员一起比了手势 1。

  

  一年后,Model S 被评为年底世界绿色汽车、Motor Trend、Automobile 年度汽车、《时代》年度 25 个最佳发明之一,《消费者报告》历史最高分......

  Model S 成功了。

  Gigafactory 1 & 超级充电站

  被问及什么是特斯拉的重中之重,JB 脱口而出:电池。Model S 是一款真正的转折性产品,特斯拉站到了一个临界点上。一方面,它有最高 300 英里的续航,但另一方面,电池能量密度还在以每年 7% 或 8% 的速度快速进步。

  「十年后,同等规格的电池组重量只有现在的一半。」JB 表示。

  经过一年的产能爬坡,到 2013 年初,Model S 的产能已经达到了 550 辆/周。Elon 和 JB 就电池需求做了一个简单的测算,一辆车需要多少 kWh 电池?如果一年卖 50 万辆车需要多少 GWh 电池?

  简单的数学公式让 Elon 和 JB 惊呆了,35 GWh/年的需求规模将超过全球手机、笔记本电脑和电动汽车所有电池市场需求之和。

  「没有人能解决这个问题,除非我们自己建立一个全新的设施。」

  2013 年 11 月,Elon 告诉分析师,为了保证 Model S 与即将发布的 SUV Model X 以及第三代特斯拉车型(Model 3/Y)有稳定的电池供应,他正在设想「一个真正巨大的设施,一个产能与当前全球锂电池生产规模相当的工厂」。

  

  特斯拉的执行力是无需担心的。2014 年 5 月,JB 透露 Gigafactory 1 的工厂已经敲定,特斯拉将在未来几周破土动工。Giga 1「将通过单一工厂将全球产能翻倍并重塑供应链」(doubling the worldwide capacity in a single factory and reinventing the supply chain)。

  JB 提到了他对电池的痴迷:在 20 世纪 90 年代,电动汽车上最先进的技术路线是铅酸电池。「锂电池在续航、能量密度和循环寿命方面改变了游戏规则。这是特斯拉成功的关键因素。过去十年来电池技术的改进令人惊叹。」

  

  2018 年 Model 3 产能地狱,全世界的汽车媒体都知道了 Elon 住在了 Giga 1 的工厂以提升产能。但不为人知的是,在 Giga 1 破土动工后不久,JB 就直接住到了岩石、泥土和建筑材料间的拖车里,直到 2016 年底 Giga 1 正式投产。

  不在 Giga 1 的时间里,JB 把大部分时间都分配给了 Fremont 工厂和加州办公室。他一直痴迷于降低每 GWh 的设备资本支出和每 kWh 的电池制造成本支出。

  

  在提到 Model S 与其他电动汽车的差异化优势的时候,JB 提到了超级充电站。即便是第一代 90 kW 的超充,也是当时电动车充电速度的两倍以上。从电池热管理系统、充电桩独立协议、电网的连接,任何一个环节没有适配,超充就无法落地。

  2013 年 6 月,特斯拉展示了 90 秒更换电池的技术。但到了 2015 年 6 月,特斯拉宣布换电站基本不会再扩建。在这项决策背后,是 JB 叫停了换电路线,力推超充路线。他领导的软件团队在超充网络扩张之前预留了快速充电能力,随着充电站的建设,Model S/X 的长途出行体验在逐渐提升。

  在这一思路的指导下,十年后的今天,Model S/X 在第三代超充下超充功率升级到了 200kW。

  Elon Musk & JB Straubel

  There would be no Tesla as it is today without JB.

  没有 JB 就没有特斯拉的今天。

  这是特斯拉 007 号员工 Gene Berdichevsky 对 JB 的评价。Elon 如何评价 JB?「如果没有 2003 年的那顿午餐,特斯拉就不复存在。」

  不少于三位员工表示类似的看法:Elon 和 JB 是两个极端。Elon 天马行空且意志坚定。绝大多数时候,他是特斯拉舞台中央的明星。

  

  JB 回忆说,Elon 是一个非常难缠的家伙,他是难以置信的挑战和困难的有趣组合。他对我们的使命深信不疑,无论是 Space X、Solarcity 还是特斯拉。

  「他有着我从未见过的动力和激情,他争强好胜且身先士卒,比其他人更努力地工作,并期望公司的每一个人,无论在哪里,都像他一样拼命工作。

  他是一个完美主义者,如果你是他的员工,你很难与他共事,但这会促使你变得更优秀。我已经看了差不多 12 年了,结果是不言自明的。

  他用血、汗和泪来驱动自己前进,他面临的风险比任何人都高,我非常尊重他所做的一切。没有 Elon,一切都无法前进。」

  JB 是 Elon 的反面,他充满激情但性格温和,在大多数时候,他乐于让 Elon 站到台前。与 Elon 互联网/航空航天跨进智能电动汽车行业不同,JB 毕生的热情都投入到电气化上。

  「在世界开始关注之前,JB 始终是电动汽车的传教士和远见者。」Berdichevsky 说。

  

  JB 是天生的工程师,他大多数精力都在解决工程问题。他的 iPhone 上连音乐都没有,他甚至可以开车八小时不听一首歌。相反,他觉得「安静太棒了,电动车没有太大的噪音,你可以边开边思考并解决一些问题」。

  前特斯拉首席电池科学家 Kurt Kelty 说,当一个方案不起作用的时候,JB 能够停下来思考,改变努力的方向。「他不仅能改变自己的方向,而且能够团结他周围的每个人来支持新的方向。」

  特斯拉的研发进程并不总是顺利的,相反,在大多数时候,特斯拉前进的道路上都是连绵不绝的绊脚石。这样一来,JB 的领导能力显得弥足珍贵。

  Elon 和 JB 的性格是如此互补。这是过去的 16 年里,两人完美合作,带领特斯拉走到今天的根本原因。

  特斯拉的后 JB Straubel 时代

  2014 年 5 月,JB 公开评论 20 世纪 90 年代最先进的动力电池是铅酸电池。在电池领域,他是有发言权的。因为在加入特斯拉之前,JB 曾经打造过两款铅酸蓄电池电动车。

  

  这款 Schwinn 电动山地自行车整备质量 31 kg,系统电压 24 V,由两个 17.2 Ah 的铅酸电池进行供电。最高速度可达 51 km/h,续航 48 km(辅以人力踩踏板)。

  在拿自行车小试牛刀之后,他又花了 1600 美元买了一辆二手的 1984 款保时捷 944。

  

  这款电动跑车的整备质量为 1409 kg,系统电压 240 V,最高速度达到了 176 km/h,纯电续航 48 km。这款车在美国电动汽车赛车协会举办的 1/4 英里加速赛中跑出了 17.28s 的成绩,打破了电动汽车加速性能的世界记录。

  看到这里,你也许想说 JB 能在 29 岁出任特斯拉 CTO 是因为与生俱来的工程才华。但我想说的是,JB 最终离开特斯拉也在这里埋下了伏笔。

  在斯坦福读书期间,JB 自创了名为「能源系统与工程」的专业,「通过这个专业,我把计算机科学和电力电子技术结合起来。这是我感兴趣的所有领域。」

  所以,在过去的 16 年里,特斯拉 CTO 是一个零车辆工程基础的高管。

  JB 不是车辆工程出身,在加入特斯拉前也没有汽车行业的从事经验,这有什么问题吗?苹果联合创始人 Steve Wozniak 在打造出 Apple I 和 Apple II 之前也没有研发电脑的经验,但并没有影响 Steves Jobs 带领苹果成为消费电子行业的风向标,世界上市值最高的公司。

  但 JB 和 Wozniak 的境遇完全不同,苹果很大程度上是开创 PC 产业的先驱之一,而 2003 年特斯拉创立的时候,汽车工业已经发展了 100 多年,形成了大量的技术积淀。

  JB 对车辆工程没有专业系统的理解,是特斯拉直到 Model 3 及 2019 款 Raven 版 Model S/X 交付,底盘素质、NVH 和操控这些车辆基础素质才做到优质体验的原因之一。

  

  与此同时,特斯拉的发展壮大和技术之外的重重挑战让 JB 越来越难以适应。「特斯拉已经进化了。我们现在需要的是专注于销售、交付和制造。过去几年来我一直在帮助解决这些问题,但这不是我最擅长的。世界上有很多人在这些问题上做得更好,更享受这个过程。」

  对于大多数规模更大的车企来说,内部并没有设立身兼数职、统领所有技术的 CTO 一职。随着汽车行业的不断转型,所有车企的经营难度正在不断增加,技术复杂度不断上升。一家具备强大竞争力的车企 CTO,需要对电力电子、车辆工程、能源管理、软件工程以及自动驾驶有深刻的理解——特斯拉新任 CTO Drew Baglino 就是如此。

  

  CEO、CTO、新 CTO

  Drew 已经在特斯拉工作了 14 年,在他刚加入特斯拉时,JB 的技术团队只有 5 - 10 个人。JB 把 Drew 称为 Right-hand Person(得力助手),所谓「参与了特斯拉每一项关键策略的制定」的男人。

  Drew 在特斯拉领导着能源产品工程、三电、动力总成、电力电子、高压与电池安全等所有细分技术领域。考虑到特斯拉垂直整合的发展策略和业务复杂度,这样的技术多面手显然会深得 Elon 赏识。Elon 本人的评价是:Drew 团队在动力系统创新、工厂创新、太阳能屋顶和许多其他方面都发挥了关键作用。

  而在最新的人事调整中,Drew 开始兼任 Autopilot 路径规划负责人。特斯拉的所有细分技术领域都有两个人的身影,一个是 Elon,一个是 Drew。

  「如果早期员工中有谁能够接管 JB 留下的使命并带领技术团队前进,那就是 Drew。」Berdichevsky 表示。

  而对于 JB 来说,他已经创造了历史——2008 年 2 月交到 Elon 手中的那辆 Roadster,十年后随猎鹰重型脱离了地球引力,永远的穿梭在太空中。