特斯拉超级流水线进化史

马斯克有着浓重的工程师思维和商业思维。

工程师思维，让他抱有极致的逻辑合理性，用第一性原理思考一件事落地的可行性。

而商业思维，让他对成本和规模化效应有着深刻的理解，极致规模化，是特斯拉和马斯克的追求。

马斯克说过，他的成就感不是来自于新能源汽车，而是设计了特斯拉的超级工厂，一个可以生产机器的机器。

就像一个架构师一样，成就感不是系统之上支撑的一个个具体的商业产品。而是通过一套合理优秀的架构，让一切产品可以自助创建与不断迭代。

今天，我们看看特斯拉这位“架构师”，是如何构建特斯拉的超级流水线的。

减少零部件同时是马斯克的主观意愿。

Model S 在车内嵌入了一个 17 英寸的触摸屏，将原本汽车中的空调调节、车内娱乐设备调节等功能集成到一个屏幕中。

除了应急灯等法律要求保留的实体开关，其他数十个按钮都被淘汰。

当工程师们想在 Model S 的方向盘外再设置一个车灯开关时，马斯克感到愤怒：“他们竟然想弄个该死的开关，写软件解决，天黑时车灯自动打开，就这么简单。”

Model S 之后的一款车型，是 2012 年开始研发的 SUV Model X，它不在 “容易制造” 的汽车之列。采用鹰翼门设计的 Model X 更像一个艺术品，制造难度极大。

2017 年 Q1 的财报电话会上，马斯克承认特斯拉在 Model X 上犯的最大错误就是设计了太多复杂功能。

这之后，第一款肩负起大规模量产目标的特斯拉车型是 2015 年开始研发的 Model 3。

Model 3 的零部件进一步减少。当车主坐到 Model S 中时，除了中控屏外，他们依然可以看到仪表盘。

而 Model 3 彻底去掉了仪表盘，把所有控制和包括车速在内的汽车状态显示都放到了中控屏上。

Model 3 上有一个 “超级水壶”，同时负责电池、电机和空调三个系统的冷却。

而与 Model 3 同一年上市、初始售价同为 3.5 万美元的雪弗兰 Bolt EV 则是用三个分开的水壶实现了上述功能。

在 Model S 和 X 的基础上，Model 3 更整体性的变化是电子电器架构的集中化，它使用了更少的 ECU（电子控制单元）和更短的线束。

一辆传统汽车上，开灯、空调等功能都需单独的 ECU 来控制，同时需要用线束来连接这些 ECU。

Model 3 之前的汽车，一般有约 80 个 ECU，线束可长达数公里。如 2019 年上市的大众新高尔夫有 70 个 ECU，背后是超过两百个供应商；奥迪 A8 的线束长度超过 6 公里。

Model 3 将其他汽车上数量众多的 ECU 控制器替换成了 1 个集成式的计算模块和三个车身控制模块。每一模块负责附近区域的多个 ECU 的数据处理工作，这样能用更少的 ECU、更少的芯片和更短的线束实现同样甚至更多的功能。

最终，Model 3 的 ECU 从过去汽车上的数十个减少到了十多个，零部件总数从 Model S 时的超过 3 万个减少到 1 万多个，线束长度则在 Model S 基础上又少了一半，只有 1.5 公里。

电子电气架构的集中化需要很强的软件能力，在传统车企中，ECU 的软件都由供应商编写。

特斯拉减少 ECU 数量意味着要重新开发能控制多个功能的软件，靠软件确保让更少的硬件实现同样的功能。

特斯拉的软硬件能力让它减少了对供应链的依赖。

在芯片荒的时候，传统车企的工程师在等供应商把芯片送过来，而特斯拉的工程师在重写代码，用通用芯片替代短缺的芯片。

Model Y 的电子电气架构设计大部分延用了 Model 3。

它的进步在于，采用一体压铸、CTC（ Cell to Chassis，将电芯直接集成到底盘）、4680 电池等新技术组合，提升了车身和三电动力总成的制造与组装效率。

据《连线杂志》报道，在 Model Y 上采用的一体压铸技术的灵感，来自马斯克办公桌上的一辆锌合金玩具车。

英国玩具厂在 1950 年代就用压铸方式制造这种玩具车，工人把模具装进铸造机，舀一勺溶化的锌合金注入机器，几秒钟就能造出一辆玩具车，一台铸造机，每天能造 7000 辆。

马斯克想用这种造玩具车的方式造车，这需要找到合适的材料与设备。

2016 年，马斯克创立的 Space X 挖来了苹果的合金专家查尔斯 · 柯伊曼负责 Space X 的材料工程团队，他是 MacBook 金属外壳的设计者。

两年后，柯伊曼研发出了适合高强度压铸的铝合金材料，Space X 将这项技术转让给了特斯拉。

有了专用金属材料后，特斯拉在 2019 年找到中国香港力劲集团，后者造出了世界首台拥有 6000 吨锁模力（压铸机施加给模具的锁紧力）的压铸机。

2020 年 6 月，特斯拉拆掉加州工厂的一个备用车间，造了一个拱形金属厂房。两个月后，这里矗立起了一台长 19.5 米、高 5.3 米，重达 410 吨的压铸机。

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在这台压铸机中倒入溶化的铝合金，90 秒后，一块全新的 Model Y 后底板就会下线。

后车身底板原本的 700-800 个焊接点被减少到了 50 个， 70 个零部件骤减为两个，白车身制造时间由传统工艺（将各种钣金件焊接成车上钢架）的 1-2 小时缩减至 3-5 分钟。

特斯拉接下来计划用 2-3 个大型压铸件替换由 370 个零部件组成的整个下车体总成，这将使总车重量降低 10%，整车续航里程增加 14%。

除一体压铸外，特斯拉在研发电池技术时，也尽力减少零部件。

原本的动力电池生产流程是将电芯模组打包好再放进车里，特斯拉则把电芯模组直接集成到底盘，这就是 CTC 技术，这项改进受飞机机翼油箱的启发，“机翼就是油箱，而不是在机翼里再塞一个油箱。” 马斯克说。

采用 CTC 技术后，Model Y 减少了 370 个零部件，下车体总成重量降低 30%，制造成本下降了 40%。

其它车企在模仿特斯拉的动作，却很难模仿它的思考方式

特斯拉是一家 CEO 个人意志极强的公司。马斯克的思考方式，决定了特斯拉提升制造能力和解决其它问题的方法。

马斯克奉行第一性原理，在解决问题时将事物解构成基本要素，从头开始寻找最优解，不轻易相信已有的做法。

特斯拉员工手册的第一句话是：我们是特斯拉，我们正在改变世界，我们愿意重新思考一切。

在特斯拉创业早期，投资人认为锂电池成本过高，当时每千瓦时锂电池售价 600 美元，一台 70 千瓦时的电动车的电池成本高达 4.2 万美元。

马斯克的思考方式是，把锂电池拆解成锂、钴、镍等金属材料，得到每千瓦时锂电池所需材料的价格为 82 美元，他认为从原理上看，锂电池成本可以通过大规模制造降低。

2010 年以后，锂电池成本以每年约 10% 的幅度下降，2022 年每千瓦时锂电池的售价约为 170 美元。

另一个例子是，2012 年特斯拉在造大电流保险丝时，工程师认为现有工艺造不出来，马斯克却认为只要保险丝的设计没有超越材料的物理极限，就能造出来。

特斯拉最后确实设计并制造了这根保险丝。

快速尝试快速失败，不断重复这个过程，是硅谷软件业的方法论，马斯克将这个理念带到特斯拉。

Allen 告诉《晚点 Auto》，特斯拉内部有一套 “333” 工作机制。

当工程师有新点子或遇到难题时，他有三天的时间思考研究，三天时间收集解决问题所需的材料，三天时间做出样品或者论证想法的可行性。

这之后，特斯拉会给工程师 10- 90 天不等的时间将设想变成 Demo（原型），然后逐步迭代。

在特斯拉，技术研发的失败不是真的失败。一位特斯拉工程师说，当研发人员问马斯克要交付什么时，马斯克会说：“我不在乎你能否成功，重要的是完整记录研发过程。”

特斯拉早期在研发 Model S 时曾设计了一个可以给汽车充电的蛇形机器人，但机器人打开充电盖的效率过低。

这个当时被放弃的方案后来被用到了特斯拉工厂里的无人叉车末端，让叉车在拾取托盘、物料时更灵活。

马斯克同时经营多家高科技公司，技术会在这些公司之间流通，一个技术如果在特斯拉失败了，也可能被应用到其他方向。

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不少车企在模仿特斯拉的动作。

大众等车企开始注重软件能力，并发布与特斯拉类似的中央集成式的电子电气架构。

沃尔沃、小鹏和蔚来宣布会在 2025 年前使用一体压铸技术。

Allen 和 Lukas 去年一起在北京创立了 Industrial Next（英达视）公司，计划改进升级已在特斯拉验证过的产线技术，推广给其它车企。他们看到了中国车企学习特斯拉软件定义制造的需求。

马斯克不会安于现状。

即使面对看起来已被解决的问题，特斯拉也在考虑其它解题方式，比如探索一体压铸以外的车身一体成型方案，更好的一体成型方案将来也可能被用作制造 Space X 火箭。

通过改造工厂、改造汽车，也通过把工厂当作产品去打磨，特斯拉从一个大规模量产汽车的门外汉成为了新一代制造方式的引领者。

特斯拉最重要的产品不是汽车，而是制造汽车的方法，和发明出这种方法的能力。