特斯拉Semi来了，燃油卡车瑟瑟发抖，等待被颠覆？

　　马斯克似乎一直在做颠覆行业的事情。从Space X到特斯拉，从Neuralink（脑机接口）再到太阳城，几乎每一家公司都在颠覆其所处的行业。如今，马斯克把目光放在了卡车市场。
　　北京时间12月2日，特斯拉于内华达州超级工厂举行Semi电动半挂卡车交付仪式。伴随交付而来的是，特斯拉公开了Semi的技术细节。
　　马斯克会再一次成功吗？semi能颠覆卡车行业吗？semi能让卡车进入新能源时代吗？这是我们感兴趣的地方，而接下来笔者就从多个维度解析，特斯拉的又一力作——Semi。
　　续航颠覆：让37.2吨的卡车突破800km续航
　　卡车纯电化，需要解决考虑2件事情，一是重量，二是续航。由于卡车自重要远高于乘用车，再加上卡车的功能性是载物，所以重量是首要因素。
　　1、Semi如何瘦身
　　马斯克在微博上公开过Semi的车身重量，重达81000磅约合3.6吨，这相当于2台奥迪A6L的重量。
　　不过，小编对3.6吨的重量有一些异议。因为相关资料显示，Semi的电池容量为1000kWh。
　　我们可以进行简单的计算，容量为 80 kWh 的 2170 （Semi所使用的电池组）电池组重量为 477.3 kg， 可推算出 1,000 kWh 电池组光电芯重量为接近 6 吨的水平。
　　但这只是个不严谨的推算，冷却系统、电池框架等等部分都没有算入其中，实际电池系统的重量肯定会超过这一数字。所以Semi3.6吨的车身重量，或许并不包含电池。
　　但是考虑到Semi卡车的属性，其在车身减重上一定下了狠功夫。笔者发现特斯拉团队为Semi瘦身做出以下努力：
　　第一：碳纤维保护套筒电机，成年人可以拎的动，比传统卡车传统系统轻的多；
　　第二：取消副驾驶座位；
　　第三：先进的电子电气架构，取消了众多线束和MCU
　　2、纯电续航800km
　　如果只谈自身重量没有意义，semi满载状态下（8.2万磅，约合37.2吨）。
　　在发布会现场，马斯克放出了一段视频，内容显示semi在满载状态下（8.2万磅，约合37.2吨），以97%的电量从特斯拉佛蒙特工厂出发，耗时8个小时开到了美国圣地亚哥，总路程约800公里，抵达后电量剩余4%。
　　并且在这段路途中，Semi还经历了近1200米的海拔爬坡。平心而论，当如此成绩被祭出，大部分非议得以迅速烟消云散。
　　能耗颠覆：零排放，补给费用不足柴油一半
　　卡车补给能源从柴油转向纯电，能耗逻辑也跟着转变。
　　Semi的能耗在每英里2kWh以内，这几乎是纯电SUV的10倍能耗，但考虑到37.2吨的负重，这一成绩又变得异常优秀。
　　低电耗息息相关的是用车费用，这一点是特斯拉Semi的核心优势，我们可以算一笔经济账，以长续航版的 Semi 为例，满电为 1000kWh，满电续航为 500 英里。2022 年美国平均电价为 0.15 美元，充满 1000kWh 的费用为 150 美元，每英里的能耗费用为 0.3 美元。
　　美国交通研究所（ATRI）提供的 8 级重卡油耗数据为，满载工况下油耗为 6.2MPG（每英里的油耗），对比美国重卡所使用的柴油，其价格 5.5 美元每加仑来算，每英里油耗费用为 0.88 美元。
　　每英里0.3美元对比每英里0.88美元，Semi的补给费用优势的确不小。
　　补能颠覆：V4超充MW（兆瓦级）充电桩
　　当很多品牌还在研究800V高压充电的时候，特斯拉Semi已经上车1000V高压系统了。
　　考虑到Semi拥有1000kWh的电池，其补能就需要单独开发新的充电技术。目前国内市场在售的电动汽车充电功率最高为480kW，特斯拉这个是它的2倍还多。关于充电，官方表示，Semi能够在30分钟内完成0-70%的充电。
　　Semi卡车会采用1000v高压系统，领先于主流的800v。Semi的工程负责人丹·普里斯特利透露，除了Semi和Cybertruck之外，未来将会有更多车型采用1000v高压充电。试想一下，如果1000v高压系统运用到特斯拉乘用车上，会是多么夸张的效果。
　　不过，平台电压电流更高、意味着电弧更严重，对高压直流继电器耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等性能要求提高，产品需要在触点材料、灭弧技术等多方面改进。对此，有专家表示，预计1000V电压平台单车价值量将大幅提升。
　　另外，快速充电时，电池中会产生大量热量。现在，随着电动汽车电池的能量容量不断提升，以及电池更新换代，如何散热这一问题，变得更具挑战性。如果不能合理分配这些热量，不仅会大大降低电池的性能和寿命，而且可能引起热失控和车辆起火等风险。对于传统冷却方法来说，浸入式电池冷却技术是一种新兴的潜在替代方式。
　　第四代＂Mega Charger＂超级充电站采用了基于浸入式冷却技术（immersion cooling technology）的充电电缆，也就是导线中还有液体帮助冷却，更低的温度有助于降低线损，从而提升功率。
　　从图中可以看出，V3和V4使同样尺寸的充电桩可以实现更高的输出。充电枪口有高压导体和冷却液管，电流密度提高了3倍。
　　驾驶方式颠覆：当卡车拥有智能辅助驾驶
　　当卡车有了智能辅助驾驶系统，这也是革命性颠覆。
　　特斯拉的强项是智能驾驶，所以Semi卡车配备了与特斯拉轿车相同的安全功能，例如增强型辅助驾驶、自动紧急制动、自动车道保持和前撞预警等。
　　在感知硬件上，Semi 的前向感知分为两组：前挡上下沿各有三颗摄像头。这应该也是目前为止特斯拉产品中最强大的前向感知硬件组合了。
　　需要说明的是，卡车版的 AP 并非单独搬来轿车那一套软件，而是经过单独的优化，比如：Semi在制动过程中单独控制各个车轮的正负扭矩，以免系统在刹车时造成半挂车扭屁股弯折的危险状况。
　　所以 Semi 对于商用车的颠覆不只是在电动化层面这么简单。通过 FSD 的技术积累，未来 Semi 的玩法和拓展性会相当高。
　　动力颠覆：让卡车与跑车PK
　　＂如果你是一名卡车司机，你想要开一辆最厉害的卡车上路，这就是它。＂你在特斯拉官网上看到 Semi 电动重卡强调的第一个细节就是加速性能。
　　当Semi在空载情况下，0-60英里/小时（约96.6公里/小时）加速做出仅5秒的成绩，这完全可以PK一般跑车。即便在满载负荷36吨的情况下，0-60英里/小时加速也仅需20秒，超越了传统卡车一倍以上。
　　虽然特斯拉官网并未公布Semi动力细节，但是可以从Model S Plaid的电机上寻找一些答案，其前桥用一个电机，后桥用两个电机，电机总功率750kW、最大扭矩1020牛·米。从数据看，秒杀燃油超跑都不在话下。
　　1、电机并非越多越好
　　三电机和四电机布局，是现在高性能电动车常用的方案。三电机、四电机代表作有特斯拉Model S Plaid和东风猛士，总功率都是超过了700kW。
　　Semi 搭载了 3 台电机，当动力请求较大时，三台电机能够同时驱动车辆。反之当 Semi 的动力需求没那么大时，这套系统也可以通过滑动离合器，将两颗电机解耦，实现单电机巡航以增加续航里程。
　　也许有人会问，是不是电机越多越好？可以说四个电机已经电动车合理极限了。这么理解更容易，电机也会增加整车的重量，这对于注重车身重量的新能源车无疑是一个关键问题，四个电机前后都可以很均匀的照顾到。
　　再多加电机就没有意义了，车身重量上去不说，而且还有两个限制因素没有解决。电池输出限制，在添加电机后，也需要匹配上电池供电能力，否则多余的电机没有意义。
　　2、如何突破极速限制
　　熟悉电动车的朋友都知道电动车的朋友都知道，电动车持续的大功率输出，电机会由于温度过高导致高温限扭，出现动力衰减。
　　怎么解脱这种束缚？传统品牌的思路是增加一个变速箱，能改变动力输出的速比，达到更高的极限性能，例如保时捷Taycan。
　　与Taycan增加变速箱不同，针对这一难点，特斯拉在转子外层加入了一个碳纤维套，构成了碳纤维套筒电机。碳纤维的作用有两个，一是能有效减少转子温度，转子温度很大一部分来自定子，碳纤维能有效减少热传导，可以减少磁钢退磁风险的同时减少高转速下的离心变形；第二个，增加转子磁通量，在同等输入电流下， 电机转速增加、做功变大、效率提高。
　　加入碳纤维套筒之后，转子转速上升的同时，风险也在可控范围之内，电动机性能也就有了明显的性能提升。但使用碳纤维材质来束缚转子，从生产工艺上来讲要求非常高。
　　设计及功能颠覆
　　对特斯拉和Semi而言，创新的部分不止是停留在核心动力及补能层面。在其他细节上，Semi和传统燃油卡车也有很大区别。
　　1、造型另类但风阻系数惊人
　　特斯拉在发布会现场介绍：Semi相比较传统的柴油卡车头能够让风更流畅地通过车身，最大程度地降低扰流，而最终 0.36 的风阻系数对于一台卡车来说足够出色。
　　在设计层面，最显著的就是前轮上方的翼子板以及从车头向后延伸的棱线造型，再加上家族式的前鼻以及非常顺滑的车顶，让Semi个性十足。
　　另外，Semi这个简约造型也让它的外后视镜显得很＂突出＂，就像是蜜蜂的触角，也让卡车整个看起来就像一直勤劳的蜜蜂，而且还是强壮的熊蜂。这对降低风阻也有一定的帮助。
　　2、当卡车拥有装甲风挡
　　Elon Musk曾开玩笑说到，＂Semi的风挡可以抵御核弹冲击，如果你的玻璃在核爆中碎了，你可以得到全额退款。＂
　　一个现实情况是，卡车的风挡破裂风险要比SUV和轿车高的多，所以风挡材质显得格外重要。Semi率先使用装甲风挡，这在很大程度上解除了消费者安全焦虑。
　　3、取消副驾驶区域
　　和传统卡车更加不同的是内饰设计，特斯拉为Semi取消了副驾驶区域，只留下了位于座舱正中央的驾驶位。驾驶位两侧分别设置一块超大触摸屏，显示车辆和道路信息、左右后视镜画面和其他内容。Semi还为驾驶员配备了可调扶手和水杯架，也可根据用户需要加装后排可调座椅。
　　从发布会现场的演示视频来看，Semi 的后排还有一个可以折叠的座椅。不过靠背角度很直，看上去不太舒适。国内的很多重卡往往会在这个区域准备一个简易的床铺来方便长途驾驶的小憩，或许这是未来第三方市场对 Semi 的改装方向。
　　4、解决卡车视野盲角
　　由于传统卡车的视觉盲区过大，弱势交通参与者接近盲区而酿成惨祸。所以，特斯拉Semi除了干掉仪表盘和大倾斜角度风挡带来的通透视角，Semi 通过车身摄像头在大屏上展示了四个视角的盲区实时画面：左前、右前以及左、右侧面。特斯拉显然明白盲区对于卡车产品的影响，所有的盲区监控画面都被放在显示器最靠近驾驶员的位置，从交互逻辑上来讲，摆放在这里的往往是最重要的信息。
　　5、操作性更简单
　　熟悉卡车的朋友都知道，卡车很难操作，尤其是卡车有十多个档位，而Semi的档位与Model3一样，普通的驾驶员，也可以轻松开走，这大大减少了驾驶疲劳度，让司机可以更专注于道路。
　　6、卡车不再惧怕下坡路
　　传统半挂卡车最害怕的长下坡路段，Semi也一样有恃无恐，得益于动能回收系统，司机不需要在长下坡路段频繁刹车，不但不会造成刹车片磨损，还能利用重力势能充电。而传统重卡，不但要频繁更换刹车片（1万公里一换），还要额外增加水喷系统来帮助刹车片散热，因为一旦刹车过热或刹车片磨损过度，就会陷入刹车失灵的窘境。
　　谁会是特斯拉Semi的准客户
　　需要说明的是特斯拉Semi的售价并不便宜，其售价为18万美元，约合人民币127.9万元。
　　所以谁会是特斯拉Semi的潜在买主呢？
　　在Semi发布会现场，百事可乐成为了这款车型的第一个准客户。据悉，除了百事，DHL 和沃尔玛也都签订合同。
　　目前来看Semi的订单主要来自企业，因为从企业角度看， Semi有着诸多优势：
　　第一排放优势，百事公司旗下子公司Frito-Lay的北美销售总监表示，我们首批订购了100辆Semi，这将会有效地降低百事车队的平均碳排放，到2030年，我们希望将整个配送过程的碳排放减少20%以上。这也意味着如果特斯拉的Semi卡车产品力出众的话，后续我们还会订购更多。
　　卡车仅占美国所有车辆总数的1%，但温室气体排放却占比达到20%，颗粒排放则高达36%。为了实现＂加速世界向可持续能源的转变＂，特斯拉布局Semi电动卡车，发展可持续能源并减少二氧化碳的排放。
　　第二补能成本优势，特斯拉也公布过一个数据：Semi 每英里的充电成本比加注柴油便宜 2.5 倍。对于企业来说，换算下来每辆 Semi 每年可以节省下约 7 万美元，三年省下的金额高达 20 万美元。
　　第三技术优势，如果 FSD 未来应用于 Semi，编队行驶时只需头车需要驾驶员，还可以省下更多的人力成本。不过这属于题外话了，单看目前的 Semi 的状态，已经足够吸引美国各大企业疯狂下单了。
　　电驹小结：
　　特斯拉之所以能圈粉无数，因为其格局之大，在乘用车、摩托、皮卡、重卡领域，他们都试图推出一款能够重新定义行业标准的产品。Semi的出现，只是一个开始，后续如果特斯拉可以推出廉价版Semi，那才是颠覆卡车行业的节点。