1. 引言

眾所周知，在蘋果公司(Apple)創(chuàng)始人史蒂夫?喬布斯(Steve Jobs，1955.2.24 ~ 2011.10.5)逝世之后，硅谷公認(rèn)的新一代科技偶像是PayPal、SpaceX、Tesla Motor以及SolarCity四家公司的CEO、人稱“鋼鐵俠”的埃隆?馬斯克(Elon Musk，1971.6.28 ~)。在全世界驚嘆于他源源不斷的創(chuàng)造力與天馬行空的想象力的同時(shí)，我個(gè)人對(duì)他的學(xué)術(shù)背景產(chǎn)生了非常大的好奇。在進(jìn)行了一番了解之后，我對(duì)Musk當(dāng)下所取得的成就一點(diǎn)再也不會(huì)感到一點(diǎn)意外，其本碩博三階段的學(xué)術(shù)背景對(duì)于一位創(chuàng)業(yè)者而言，實(shí)在是互補(bǔ)得太完美了！

“鋼鐵俠”的教育背景如下：

1)學(xué)士：Ivy League名校賓夕法尼亞大學(xué)(University of Pennsylvania)物理系；

2)碩士：沃頓商學(xué)院(Wharton School，成立于1881年，是全美第一所大學(xué)商學(xué)院，也是當(dāng)下全球最好的商學(xué)院之一)MBA，同時(shí)也獲得了賓大物理學(xué)碩士學(xué)位；

3)博士：與Google創(chuàng)始人拉里?佩奇(Larry Page，1973.3.26 ~)與謝爾蓋?布林(Sergey Brin，1973.8.21 ~)，是斯坦福大學(xué)(Stanford University)的肄業(yè)生(事實(shí)上Musk到斯坦福物理系報(bào)到的第二天就退學(xué)了)。

Musk之所以能幾乎靠一人之力單槍匹馬在硅谷打出一片廣闊的天地，在我看來(lái)，其本質(zhì)原因在于他一人身兼“科技+商業(yè)+心理學(xué)”這三項(xiàng)每個(gè)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)要想成功所必須具備的3大核心元素?！咀ⅲ翰坏貌徽f(shuō)的是，在Musk二次創(chuàng)業(yè)的困難時(shí)期，硅谷著名的“貝寶黑幫”(PayPal Mafia)，在經(jīng)濟(jì)上的幫助與精神上的支持也功不可沒(méi)】

在物理學(xué)家看來(lái)，人類是由原子和分子組成的奇妙物種，人類想要找到普適于宇宙與人類的“第一性原理”(First Principle)，必須從最基本的物理概念出發(fā)。由于學(xué)習(xí)物理學(xué)的緣故，Musk經(jīng)常使用這種為物理學(xué)家所欣賞、推崇的“第一性原理”來(lái)思考問(wèn)題，即面對(duì)任何問(wèn)題不是通過(guò)不涉及本質(zhì)的類比(Analogy)而是從基本的物理事實(shí)與物理概念出發(fā)，按照達(dá)爾文演化論與數(shù)學(xué)科學(xué)，即數(shù)學(xué)科學(xué)的邏輯公理體系的思維方式來(lái)逐步推演出結(jié)論(Boil things down to theirfundamental truths and reason up from there.)。

在與PayPal Mafia成員，如Facebook第一位外部投資人、硅谷意識(shí)形態(tài)的領(lǐng)袖、被稱為“活著的硅谷象征”的彼得?泰爾(Peter Thiel，1967.10.11 ~)、LinkedIn創(chuàng)始人里德?霍夫曼(Reid Hoffman，1967.8.5~)、YouTube創(chuàng)始人查德?赫利(Chad Hurley，1971.1.24 ~)與陳士駿(Steve Chen，1978.8.25 ~)、Kaggle董事會(huì)主席、Slide與Yelp創(chuàng)始人麥克斯?拉夫琴(Max Levchin，1975.6.11 ~)等人討論問(wèn)題的時(shí)候，常常運(yùn)用的是類似于“結(jié)構(gòu)性脆弱”、“本質(zhì)”、“不具備可證偽性”這些哲學(xué)味、科學(xué)思辨力十足的詞匯；他們都習(xí)慣于運(yùn)用“第一性原理”來(lái)看待事物；他們感興趣的是宏大的世界圖景；他們保持著對(duì)等待被挖掘的秘密的好奇之心；他們對(duì)這個(gè)世界的本質(zhì)、未來(lái)該怎么運(yùn)行才更加合理而高效，都有著自己的思考與判斷；他們都是對(duì)未來(lái)有著明確把握的樂(lè)觀主義者。

在下面的文章中，我將運(yùn)用“第一性原理”的思維方式，試著從最基本物理事實(shí)與物理概念出發(fā)，對(duì)未來(lái)全球汽車工業(yè)的終極呈現(xiàn)形式做一下考慮了達(dá)爾文演化論后的邏輯推演，逐步得出我個(gè)人對(duì)這個(gè)問(wèn)題的判斷。

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2. 最基本的物理概念——“能量”與“信息”

天文物理學(xué)家曾根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)推算出：宇宙中只有4.4%屬于原子等通常物質(zhì)，剩下的是22.6%的暗物質(zhì)和73%的“暗能量”。由愛(ài)因斯坦(Albert Einstein，1879.3.14 ~ 1955.4.18)的質(zhì)能方程E=mc2可知質(zhì)量與能量可相互轉(zhuǎn)換，由此可知宇宙中95%以上的物質(zhì)是看不見(jiàn)的。此外，在分子生物學(xué)家解讀出來(lái)的人類基因圖譜中，有97%的基因片段的功能都不清楚，曾有人認(rèn)為這些基因沒(méi)有功能，但也可能是只是這些功能尚未發(fā)現(xiàn)而已。

無(wú)獨(dú)有偶，人的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含約10^11個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元有10^3到10^4個(gè)突觸與其他神經(jīng)元相連接。照此推算，大腦的潛在信息容量超過(guò)10^14比特，相當(dāng)于10^9本書！對(duì)其中95%以上信息容量的作用尚不了解。這些基因所攜帶的信息及大腦神經(jīng)中蘊(yùn)含的信息，我們暫且可以依樣畫葫蘆，將其稱為“暗信息”。

2008年剛過(guò)世的著名理論物理學(xué)家約翰?惠勒(John Wheeler，1911.7.9 ~ 2008.4.13)有類似“萬(wàn)物皆比特！”("It from bit!")的名言，即相信宇宙萬(wàn)物起源于“信息”；麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)著名華裔理論凝聚態(tài)物理學(xué)家文小剛(1961.11.26 ~)也在嘗試?yán)谩傲孔颖忍亍?、“長(zhǎng)程量子糾纏”等基本概念作為出發(fā)點(diǎn)來(lái)推導(dǎo)出麥克斯韋方程組(Maxwell's Equations，1865)和楊-米爾斯方程(Yang-Mills Theory，1954)，從而改由代數(shù)而非愛(ài)因斯坦使用的黎曼幾何(Riemannian Geometry，1850s)與楊政寧(Chen-Ning Franklin Yang，1922.10.1 ~)使用的由華裔數(shù)學(xué)大師陳省身(1911.10.28 ~ 2004.12.3)所創(chuàng)立的纖維從(Fiber Bundle，1946)之類的幾何進(jìn)路來(lái)描述整個(gè)物理世界的運(yùn)行模式。

眾所周知，目前科學(xué)界有四大前沿：物質(zhì)本質(zhì)、宇宙演化、生命奧秘、自我意識(shí)。“暗信息”與“暗能量”的兩暗問(wèn)題不僅是尋求宇宙演化解釋的關(guān)鍵所在，如能突破，也將從根本上刷新人類對(duì)物質(zhì)與信息本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。此外，“暗信息”也關(guān)系到生命演化奧秘和自我意識(shí)起源之謎，如能突破，也必將對(duì)人工智能(Artificial Intelligence，AI)技術(shù)的研發(fā)具有無(wú)與倫比的指導(dǎo)意義。

所以，四大前沿問(wèn)題皆可歸結(jié)為如何對(duì)“能量與信息”這兩個(gè)最基本的物理概念的進(jìn)行深度且創(chuàng)新性的理解。但是目前在這兩個(gè)領(lǐng)域95%以上的內(nèi)容都還是未知的，人類的科學(xué)探索依舊任重而道遠(yuǎn)！

除了上述提到的由“能量與信息”這兩個(gè)最基本的物理概念所刻畫的物理世界，我們可以看到人類文明的發(fā)展歷程毋庸置疑是對(duì)“能量與信息”的運(yùn)用不斷提升的過(guò)程。二者在時(shí)空中的聚集程度，即“能量密度”與“信息密度”，決定了該階段人類文明的發(fā)達(dá)程度。

在人類剛剛起源的時(shí)候，稀疏地分布于地球表面，通過(guò)狩獵和采集維持生存。此時(shí)人類的能源更多來(lái)自于狩獵的動(dòng)物，由于動(dòng)物資源有限，所以捕獲的能量密度不足以支持大量人口，即不會(huì)達(dá)到人類文明“相變”(Phase Transition)所要求的臨界值。直到10^4年前，人類發(fā)明了農(nóng)業(yè)，開(kāi)始了耕種，農(nóng)作物通過(guò)光合作用帶來(lái)能量，可以說(shuō)人類利用了一個(gè)新的能源——太陽(yáng)能，由此大大降低了人類生存的難度。這一新能源導(dǎo)致“能量密度”的極大提高，隨之造成人口密度也極大提高，形成了村莊。由于“能量密度”的提高，為人們更緊密的信息交流提供了機(jī)會(huì)和環(huán)境，因而產(chǎn)生了語(yǔ)言和文字。而語(yǔ)言與文字恰恰是除基因之外人類可以傳遞信息給下一代的唯一方式，從此人類點(diǎn)燃了文明的火種。

輝煌燦爛的古希臘文明也是當(dāng)時(shí)“信息密度”及信息處理強(qiáng)度達(dá)到了臨界值所導(dǎo)致的知識(shí)大爆炸的自然結(jié)果。當(dāng)年，偉大的思考者亞里士多德(Aristotle， 384 B.C.~ 322 B.C.)的學(xué)生亞歷山大大帝(Alexander the Great，356.7.20 B.C. ~ 323.6.10 B.C.)南征北戰(zhàn)，立下不世武功。但頗具諷刺意味的是，他對(duì)文明進(jìn)程的最大貢獻(xiàn)卻在于其所建立的位于埃及亞歷山大港的圖書館。據(jù)說(shuō)亞歷山大圖書館唯一的目的就是“收集全世界的書”，實(shí)現(xiàn)“世界知識(shí)總匯”的夢(mèng)想，所以每一艘進(jìn)入亞歷山大港口的船只上只要發(fā)現(xiàn)圖書，馬上制作復(fù)本，歸入亞歷山大圖書館。

亞歷山大圖書館優(yōu)越的科研條件也吸引了地中海地區(qū)的大學(xué)者慕名而來(lái)，數(shù)學(xué)公理體系的設(shè)計(jì)者、《幾何原本》作者歐幾里得(Euclid，325 B.C. ~ 265 B.C.)曾在亞歷山大圖書館閉關(guān)讀書數(shù)十載，《原本》奠定了數(shù)學(xué)的研究范式，影響至今。古希臘的大科學(xué)家阿基米德(Archimedes，287 B.C. ~ 212 B.C.)與托勒密(Ptolemy，90 A.D.~ 168 A.D.)無(wú)一例外都曾在亞歷山大圖書館里學(xué)習(xí)與工作過(guò)，汲取前人積累流傳下來(lái)的信息，加上自身作為杰出學(xué)者的聰明才智與思考能力，二人分別建立了人類物理學(xué)科與天文學(xué)科的基礎(chǔ)。帝王將相，英雄豪杰，古來(lái)征戰(zhàn)幾人回？不過(guò)是為“能量與信息”的交匯融合鋪路，有效提高人類社會(huì)局部的信息密度，引發(fā)知識(shí)大爆炸。

在物理學(xué)中，關(guān)于“能量”有“最小作用量原理”(Principle of Least Action，1788)——此原理是法國(guó)數(shù)學(xué)家拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange，1736.1.25 ~ 1813.4.10)與愛(ài)爾蘭數(shù)學(xué)家哈密頓(William Hamilton，1805.8.4 ~ 1865.9.2)等人將牛頓力學(xué)抽象化而逐步創(chuàng)立的。因?yàn)?strong>數(shù)學(xué)抽象源于具體卻能超越具體的特性，最小作用量原理由此成為眾物理定理之母，物理學(xué)(包括量子論與相對(duì)論)的所有基本運(yùn)動(dòng)方程都可以由此原理導(dǎo)出。

在數(shù)學(xué)中，關(guān)于“信息”有“最大熵原理”(Principle of Maximum Entropy，1957)——此原理由美國(guó)數(shù)學(xué)家埃德溫?杰恩斯(Edwin Jaynes，1922.7.2 ~ 1998.4.30)提出，并由德國(guó)物理學(xué)家赫爾曼?哈肯(Hermann Haken，1927.7.12 ~)引入復(fù)雜科學(xué)而發(fā)揚(yáng)光大。本質(zhì)是描述在不了解系統(tǒng)全部情況的前提下，關(guān)于未知分布最合理的推斷就是符合已知情況下最不確定或最隨機(jī)的推斷，即此刻無(wú)序程度(由統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中“熵”這一物理概念刻畫且與“信息”在本質(zhì)上是相同的)達(dá)到最大值。反過(guò)來(lái)看，如果能夠創(chuàng)造條件了解更多的“信息”，就可以消除相應(yīng)的不確定性，即“熵”，從而可以采取更有針對(duì)性的控制措施，使得消耗的資源(時(shí)間、精力、能量)更少，但取得的效果更理想。

所以，我認(rèn)為評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)性能優(yōu)劣可定性地參考以下標(biāo)準(zhǔn)：能量消耗越小且與此同時(shí)秩序度越高，即J/bit的數(shù)值越小，則系統(tǒng)設(shè)計(jì)得越完美(注：J表示能量的單位焦耳，bit表示信息的單位比特)。

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3. 傳統(tǒng)汽車存在的根本性問(wèn)題及其解決方案

眾所周知，在傳統(tǒng)的汽車工業(yè)中有3大主題，即“能源、環(huán)境與安全”。所以，未來(lái)終極形式的汽車必須能夠同時(shí)解決這3方面存在的問(wèn)題。根據(jù)之前的分析，能源與環(huán)境問(wèn)題可劃入“能量”這個(gè)物理概念，而安全問(wèn)題可劃入“信息”。

當(dāng)前全世界主流的乘用車與商用車主要由內(nèi)燃機(jī)(Internal Combustion Engine)作為動(dòng)力源來(lái)來(lái)驅(qū)動(dòng)，而在我看來(lái)，內(nèi)燃機(jī)存在以下三個(gè)方面的先天性缺陷，且?guī)缀鯚o(wú)法根除：

1) 排放性問(wèn)題、燃油經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題與動(dòng)力性問(wèn)題相互之間存在根本性的矛盾，三者無(wú)法同時(shí)解決

2015年2月28日，柴靜關(guān)于霧霾的深度調(diào)查紀(jì)錄片《穹頂之下》播出之后，全社會(huì)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注達(dá)到前所未有的高度，中國(guó)的石油、煤炭等能源壟斷型企業(yè)以及各大汽車企業(yè)由此承受著前所未有的巨大輿論壓力。

參考現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中最先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)燃燒與控制技術(shù)，可以通過(guò)均質(zhì)充量壓燃(Homogeneous Charge

Compress Ignition，HCCI)這種新型的燃燒方式達(dá)到同時(shí)降低氮氧化物(Nitrogen Oxides，NOx)、碳?xì)?Total Hydrocarbon，THC)、一氧化碳(Carbon Monoxide，CO)及顆粒物(Particulate Matter，PM)等內(nèi)燃機(jī)主要排放物的目的。但與此同時(shí)，不得不犧牲內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性能，即HCCI只能在低負(fù)荷(對(duì)汽油機(jī)而言)或低溫(對(duì)柴油機(jī)而言)下工作，否則柴油機(jī)NOx的排放在高溫下會(huì)陡增而汽油機(jī)則會(huì)發(fā)生破壞性爆震。

所以，雖然國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對(duì)HCCI的研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年，中國(guó)也有相關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃，即973計(jì)劃，投大量的資金和高?？蒲辛α咳パ邪l(fā)HCCI這種高效率、低排放的新型燃燒技術(shù)，但現(xiàn)在汽車市場(chǎng)上依然沒(méi)有裝備運(yùn)用這種燃燒技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)的成熟車型。

與之相反，電動(dòng)機(jī)(Electric Motor)在驅(qū)動(dòng)汽車的時(shí)候并不會(huì)排放有害氣體，且電動(dòng)汽車完全有潛力實(shí)現(xiàn)從油井到車輪(Well-To-Wheel)這種真正意義上的零排放。

2) 內(nèi)燃機(jī)燃料來(lái)源問(wèn)題

地球上儲(chǔ)藏的化石燃料(Fossil Fuel)畢竟是有限的，總有消耗殆盡的時(shí)候，這是大家都知道的常識(shí)。雖然現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都有科技公司在研發(fā)生物燃料，如生物柴油(Biodiesel)、乙醇(Ethanol)等，以供內(nèi)燃機(jī)使用。但其大規(guī)模生產(chǎn)的速度可能依然跟不上石油消耗的速度，同時(shí)也可能會(huì)造成糧食安全、轉(zhuǎn)基因泛濫等社會(huì)問(wèn)題，且第1條中的提到的有害物質(zhì)排放問(wèn)題依舊不會(huì)由于采用生物燃料就自動(dòng)解決了，因?yàn)槿梭w吸入的PM2.5、THC等有害物質(zhì)并不會(huì)進(jìn)入生物燃料支持者所構(gòu)想出的能實(shí)現(xiàn)零排放的“碳循環(huán)”中。

此外，當(dāng)下中國(guó)石油對(duì)外依賴度已經(jīng)達(dá)到60%以上，且大多數(shù)石油是從中東而來(lái)，伊朗附近的霍爾木茲海峽(Hormuz Strait)與印尼以及馬來(lái)西亞附近馬六甲海峽(Strait of Malacca)這兩條能源運(yùn)輸要道都不在中國(guó)軍方的控制之下，能源運(yùn)輸?shù)陌踩源嬖诟拘噪[患。中國(guó)政府所提出“一帶一路”政策，其根本目的可視為是要將中亞(特別是塔吉克斯坦)的天然氣以及中東(特別是伊朗)的石油通過(guò)路上油氣管道而非海路進(jìn)入中國(guó)，如此則可確保將未來(lái)幾十年的國(guó)家能源安全置于中國(guó)的掌控之下，保障國(guó)家民族復(fù)興的“兩個(gè)100年”計(jì)劃順利實(shí)現(xiàn)。

與之相反，電能的來(lái)源則要多元化的多。此外，最關(guān)鍵之處還在于電能來(lái)源所具備的先天可持續(xù)性與先天清潔性，即能源在可保證取之不盡用之不竭的同時(shí)不以污染破壞環(huán)境為代價(jià)。新型可持續(xù)清潔能源，如核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮埽磥?lái)市場(chǎng)化的潛力是巨大的，特別是核能與太陽(yáng)能。

3) 動(dòng)力系統(tǒng)匹配問(wèn)題

當(dāng)下的主流乘用車都還是采用汽油機(jī)作為汽車動(dòng)力源，但由于汽油機(jī)外特性存在先天缺陷(如圖3.1所示)，即低速小扭矩，所以必須匹配相應(yīng)的變速箱以改善汽油機(jī)輸出功率在扭矩(Torque，T)與轉(zhuǎn)速(Rotational Speed，n)之間的分配，從而能適應(yīng)現(xiàn)實(shí)中的不同運(yùn)行工況，這在無(wú)形之中也增加了整車質(zhì)量及汽車的機(jī)械復(fù)雜度。

圖3.1 汽油機(jī)外特性曲線

與之相反，如圖3.2所示，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的T-n外特性曲線先天適合汽車的運(yùn)行工況，即T-n曲線低速大扭矩，大于臨界轉(zhuǎn)速n0的中高速時(shí)電機(jī)保持恒功率，動(dòng)力性能，如起步與加速性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于內(nèi)燃機(jī)。

圖3.2 電動(dòng)機(jī)外特性曲線

從整車綜合匹配方面考慮，電動(dòng)汽車的根本劣勢(shì)在于其能量載體，即與電池相關(guān)的技術(shù)，存在瓶頸，比如：

電池比能量較汽柴油低了幾個(gè)數(shù)量級(jí)；

電池充電時(shí)間也比直接加油慢得多；

電池壽命有限，到達(dá)一定里程必須更換，使用成本高；

電池存在極大安全隱患等。

但與此同時(shí)，全世界各大研究機(jī)構(gòu)、科技企業(yè)、大學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)高性能電池技術(shù)的研發(fā)一直在進(jìn)行之中，由此也導(dǎo)致電池技術(shù)迅猛地發(fā)展。例如：

斯坦福大學(xué)戴宏杰教授前不久發(fā)明的鋁電池可以使電池充電速度及充電次數(shù)得到極大提升。智能手機(jī)電池充滿只需1分鐘，在7500次充放電后電池容量毫無(wú)損失，且非常安全(用電機(jī)鉆孔后依然可以正常工作)。與之相比，鋰離子電池只可充放1000次左右。該技術(shù)在未來(lái)可用來(lái)儲(chǔ)存輸入電網(wǎng)內(nèi)的風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源；

斯坦福大學(xué)崔屹教授將納米技術(shù)運(yùn)用于電池，在試驗(yàn)中可將電池的能量密度提升幾十倍。長(zhǎng)久以來(lái)，由于電網(wǎng)中的電能無(wú)法儲(chǔ)存，電網(wǎng)的效率一直是個(gè)大問(wèn)題。由于無(wú)法實(shí)時(shí)地獲取詳細(xì)的電網(wǎng)中各個(gè)用戶的電能需求信息，電力公司只得采用保守策略，即多發(fā)電并將用不掉的多余的電儲(chǔ)存在類似高勢(shì)能的水介質(zhì)中，第二天再用來(lái)發(fā)電。納米電池技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電能的大規(guī)模儲(chǔ)存，由此可以起到對(duì)電能需求“削峰填谷”的作用，將可大大提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率；

西班牙Graphenano公司研制出了以世界上最薄、最硬的材料——石墨烯為原材料的可產(chǎn)品化的電池。石墨烯電池(Graphene Battery)主要有以下特性：成本比鋰離子電池低77%，由此可大大降低電動(dòng)汽車的購(gòu)置成本；重量為傳統(tǒng)電池的一半，使得裝載該電池的汽車更加輕量化，進(jìn)而提高汽車經(jīng)濟(jì)性；且該類電池的使用壽命較長(zhǎng)，是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，鋰離子電池的兩倍，可大大降低電動(dòng)汽車的使用成本。Tesla CEO埃隆?馬斯克也由此大膽預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車未來(lái)的續(xù)航里程(Range)有望達(dá)到800公里。

在汽車工業(yè)3大主題中，能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題是一而二、二而一的，通過(guò)將汽車的動(dòng)力系統(tǒng)由內(nèi)燃機(jī)替換成電動(dòng)機(jī)，這兩個(gè)問(wèn)題可同時(shí)得以解決的。而汽車安全問(wèn)題，如前所述，必須借助“信息”這個(gè)物理量來(lái)加以解決，即通過(guò)汽車無(wú)人駕駛技術(shù)(Self-Driving Vehicle Technology)。

據(jù)著名科技網(wǎng)站麻省理工科技評(píng)論(MIT Technology Review)的觀點(diǎn)，2015年10大突破性技術(shù)之一的車對(duì)車通訊(Vehicle to Vehicle Communication，如圖3.3所示)在未來(lái)1~2年內(nèi)可實(shí)際用于預(yù)防美國(guó)超過(guò)50萬(wàn)起交通事故和1000件傷亡事故的發(fā)生，而車對(duì)車通訊技術(shù)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的入門必備技術(shù)。由此，除了前述的傳統(tǒng)的汽車工業(yè)3大主題，我個(gè)人認(rèn)為必須加上“汽車信息流”這個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以衡量一輛汽車實(shí)時(shí)信息處理能力(計(jì)算能力/信息化水平)，具體原因?qū)⒃诤罄m(xù)文章中加以分析。

圖3.3 車對(duì)車通訊技術(shù)下的交通系統(tǒng)(來(lái)源：MIT Technology Review)

小結(jié)本節(jié)內(nèi)容，未來(lái)汽車的在技術(shù)方面的終極呈現(xiàn)形式必將是：電驅(qū)動(dòng)(Electric Driving)與無(wú)人駕駛(Self-Driving)的結(jié)合，即在不損失汽車性能及消費(fèi)者接受度前提下的無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(Self-driving Battery Electric Vehicle without Compromising Performance and Consumer Acceptability)。前者解決能源和環(huán)境問(wèn)題，后者除了解決安全的問(wèn)題，還將帶來(lái)技術(shù)上無(wú)窮的可能性，且必將從根本上顛覆現(xiàn)有汽車工業(yè)格局！可以預(yù)見(jiàn)，汽車行業(yè)將由此重新洗牌，進(jìn)入到波瀾壯闊、群雄逐鹿的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代。

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4. 汽車工業(yè)與硅谷高科技產(chǎn)業(yè)在“商業(yè)模式”上的不同

按照Google計(jì)算機(jī)科學(xué)家吳軍博士在其講述信息科技(Information Technology，IT)產(chǎn)業(yè)歷史的暢銷書《浪潮之巔》一書中的觀點(diǎn)，IT產(chǎn)業(yè)比傳統(tǒng)工業(yè)更加容易形成一家企業(yè)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)的情形，即吳博士總結(jié)的信息產(chǎn)業(yè)的“70-20-10”規(guī)律：當(dāng)信息產(chǎn)業(yè)的某個(gè)領(lǐng)域發(fā)展成熟后，一般在全球容不下3個(gè)以上的主要競(jìng)爭(zhēng)者——老大是這個(gè)領(lǐng)域的主導(dǎo)者，不僅占據(jù)超過(guò)一半，通常是百分之六七十的市場(chǎng)份額，并且制定了這個(gè)領(lǐng)域的游戲規(guī)則；老二有自己穩(wěn)定的百分之二三十的市場(chǎng)份額，有時(shí)也會(huì)挑戰(zhàn)老大并給老大一點(diǎn)顏色看，但總體上受老大欺負(fù)的時(shí)間多；剩下的是一些小弟們，他們都唯老大馬首是瞻。

舉例來(lái)說(shuō)，在微機(jī)(Microcomputer)領(lǐng)域，微軟(Microsoft)無(wú)疑是老大，蘋果(Apple)是老二，微軟控制著微機(jī)的操作系統(tǒng)(Operating System，OS)，幾乎所有的軟件硬件開(kāi)發(fā)商都必須跟在微軟的后面開(kāi)發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品；在微機(jī)處理器(Microprocessor)領(lǐng)域，因特爾(Intel)是老大，AMD是老二，AMD開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品必須與因特爾兼容，顧它基本是在前者陰影下發(fā)展；在網(wǎng)絡(luò)路由器(Network Router)領(lǐng)域，思科(Cisco)是老大，Juniper是老二；在互聯(lián)網(wǎng)(Internet)領(lǐng)域，Google是老大，雅虎(Yahoo!)是老二。雖然每個(gè)領(lǐng)域的老大占的市場(chǎng)份額不盡相同，但通常情況下都比老二老三加起來(lái)的都要多。

與之相反，汽車工業(yè)則是群雄爭(zhēng)霸、豪強(qiáng)割據(jù)的另一種情形，大眾(Volkswagen，VW)、豐田(Toyota)、通用(General Motor，GM)、本田(Honda)、寶馬(Bavarian Motor Works，BMW)、奔馳(Benz)、現(xiàn)代(Hyundai Motor)、福特(Ford)等主要汽車生產(chǎn)商中沒(méi)有一家是占據(jù)市場(chǎng)份額一半以上的絕對(duì)主宰者，且排名每過(guò)幾年都會(huì)發(fā)生變動(dòng)。

身處信息產(chǎn)業(yè)中的高科技公司之所以比傳統(tǒng)工業(yè)更容易形成壓倒性優(yōu)勢(shì)的根本性原因，在吳軍博士看來(lái)，主要有以下3個(gè)方面：

1) 不同的成本在兩類工業(yè)中所占比例相差太大

類似于汽車的傳統(tǒng)工業(yè)的研發(fā)(Research and Development，R&D)成本較低，但各種制造成本和銷售成本卻非常高。研發(fā)成本可以通過(guò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)來(lái)抵消，而制造成本則不能，因?yàn)閭鹘y(tǒng)工業(yè)擴(kuò)大1000倍生意通常意味著同時(shí)增加幾百倍的成本。在汽車工業(yè)中，制造成本(不包括研發(fā)、市場(chǎng)和銷售)超過(guò)汽車售價(jià)的一大半，即使銷售額增加了一倍，也提高不了多少利潤(rùn)，因?yàn)?strong>一家汽車公司要擴(kuò)大一倍的營(yíng)業(yè)額，基本上意味著公司的規(guī)模要擴(kuò)大一倍，建大一倍的工廠，雇多一倍的人。這時(shí)規(guī)模巨大的公司也不可能有它規(guī)模小的時(shí)候的效率高，利潤(rùn)率甚至可能下降。因此達(dá)到一定規(guī)模之后它的擴(kuò)張也會(huì)慢下來(lái)。

而類似于Intel的硅谷高科技公司則大不相同，制造成本只占營(yíng)業(yè)額的很小一部分而研發(fā)的成本占大多數(shù)。對(duì)微軟和甲骨文(Oracle)來(lái)講，制造一份軟件拷貝的成本和一百萬(wàn)份沒(méi)有什么區(qū)別。因此，如表3.1所示，這兩家軟件公司的毛利潤(rùn)一直高達(dá)70~80%以上(2006年 ~ 2010年)。而在傳統(tǒng)汽車行業(yè)的通用汽車2007年的毛利率不到10%，效益最好的豐田汽車也不過(guò)15%。如果單看毛利率，科技公司的利潤(rùn)率可以用“驚人的暴利”來(lái)形容。但是，科技公司的產(chǎn)品研發(fā)成本攤到每個(gè)產(chǎn)品上并不低。如果能擴(kuò)大一倍的市場(chǎng)，就能將這部分主要的成本降一半。這時(shí)候一家科技公司并不需要更多的員工，效率依然保持不變，總體的利潤(rùn)率就提升了。

表4.1 微軟(Microsoft)、甲骨文(Oracle)、思科(Cisco)、因特爾(Intel)的毛利率(2006~2010)

2) 信息產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間的耦合性非常強(qiáng)

眾所周知，采用Microsoft的Windows操作系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer，PC)，會(huì)在出廠是在上面預(yù)裝各種軟件。一位潛在用戶一旦使用的是安裝Windows操作系統(tǒng)PC，即使Microsoft競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，如Apple，推出了比它10倍好用的計(jì)算機(jī)，用戶也很難轉(zhuǎn)到裝有新操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上去，一方面是用戶習(xí)慣問(wèn)題，另一方面是下文所說(shuō)的給Microsoft做軟件的下游企業(yè)比Apple多得多。

一家大公司或者政府部門，一旦選擇了微軟的操作系統(tǒng)，它們就很難放棄。一旦一個(gè)操作系統(tǒng)開(kāi)始在市場(chǎng)上領(lǐng)先它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，在整個(gè)生態(tài)鏈中它的下家就會(huì)越來(lái)越多，在其操作系統(tǒng)上可用的軟件就越來(lái)越多，使得其他孤軍奮戰(zhàn)的競(jìng)爭(zhēng)者很難贏，因?yàn)楣萝妸^戰(zhàn)的勝算在概率上是非常低的，一個(gè)人是很難競(jìng)爭(zhēng)過(guò)一群人的。這樣占據(jù)主導(dǎo)地位的科技企業(yè)就會(huì)議很快的速度占領(lǐng)全球市場(chǎng)。

與之相反，汽車工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈中，這種耦合關(guān)系非常弱。對(duì)一家汽車企業(yè)生產(chǎn)的汽車生產(chǎn)制造而言，這一批次選擇了德國(guó)博世公司(Bosch)的電子電氣控制系統(tǒng)，下一次也可以改選用日本電裝公司(Denso)的。汽車輪胎這一批次可以選用法國(guó)米其林(Michelin)的，下一次也依然可以改用德國(guó)大陸公司(Continental)的馬牌輪胎。

3) 不同的用戶對(duì)汽車的品位不同，對(duì)性能要求也不同，使得汽車企業(yè)很難做到贏者通吃

100年前，福特汽車創(chuàng)始人亨利?福特(Henry Ford，1863.7.30 ~ 1947.4.8)試圖用T型車一統(tǒng)天下，事實(shí)證明這是行不通的，且讓通用汽車卻通過(guò)提供更多汽車產(chǎn)品選擇乘勢(shì)崛起。

一個(gè)具體的例子是：年輕的消費(fèi)者在選擇私家車的時(shí)候，會(huì)偏向于買風(fēng)格時(shí)尚的寶馬(BMW)，到年齡大了會(huì)覺(jué)得奧迪(Audi)或奔馳(Benz)的技術(shù)做得更好，汽車做得更安全，換第二輛車的時(shí)候可能就會(huì)選擇Audi或Benz了。消費(fèi)能力不一樣的人群，也必然會(huì)選擇不同價(jià)位、不同車企的相應(yīng)車型。

與之相反，IT產(chǎn)品的性能指標(biāo)是硬性的，質(zhì)量是好是壞一目了然。對(duì)于主流用戶來(lái)講，不同公司同類產(chǎn)品的功能、價(jià)格、售后服務(wù)是他們選擇一款科技產(chǎn)品的原則，沒(méi)有人在意Intel的芯片、Oracle的軟件、Cisco的路由器外觀是不是好看，性價(jià)比才是考慮的關(guān)鍵。選擇質(zhì)量稍差的信息工業(yè)產(chǎn)品，消費(fèi)者自身的消費(fèi)體驗(yàn)會(huì)非常差，例如，如果由于芯片質(zhì)量不可靠而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)經(jīng)常在關(guān)鍵時(shí)刻死機(jī)的話，肯定會(huì)讓消費(fèi)者抓狂，心理上覺(jué)得無(wú)法接受。但是如果一輛汽車的平順性(Noise, Vibration,Harshness，NVH)做得稍差，消費(fèi)者在心理上還是能接受的，畢竟售價(jià)便宜，且自己可以采用一些小措施來(lái)補(bǔ)救。

以上3點(diǎn)使得硅谷高科技公司很容易做到強(qiáng)者越強(qiáng)，直到贏者通吃。IT高科技企業(yè)通常能用很短的時(shí)間就達(dá)到了傳統(tǒng)公司半個(gè)世紀(jì)才能達(dá)到的市場(chǎng)規(guī)模。例如，Microsoft和Intel從上市起用了10年的時(shí)間確立了它們?cè)谖C(jī)領(lǐng)域的霸主地位，并達(dá)到百億美元產(chǎn)值；而Cisco上市后只用了5年左右的時(shí)間就主導(dǎo)了網(wǎng)絡(luò)硬件市場(chǎng)，并達(dá)到百億美元的產(chǎn)值；Google更是在上市的第2年就超過(guò)了Yahoo!一躍成為互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的老大，第3年就進(jìn)入了百億美元俱樂(lè)部。

從盈利能力上看，傳統(tǒng)汽車行業(yè)的利潤(rùn)率一般只有10%~20%，成本主要用于生產(chǎn)制造、設(shè)備購(gòu)買以及流水線工人、工程師的薪水。相比于互聯(lián)網(wǎng)高科技企業(yè)動(dòng)輒50%以上的利潤(rùn)，二者的盈利水平不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上。后者的成本主要在于對(duì)新產(chǎn)品科技研發(fā)的投入，生產(chǎn)制造成本與之相比幾乎可以忽略，產(chǎn)品賣得越多，掙得也越多。對(duì)新產(chǎn)品不惜成本的關(guān)注，也使得IT高科技企業(yè)更關(guān)注未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)，更有能力去面對(duì)這個(gè)世界不斷涌現(xiàn)的給予與挑戰(zhàn)。

本篇未完，下篇敬請(qǐng)期待。（本文作者：同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院碩士研究生沈紀(jì)余）

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