智能座舱开发与实践
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1.3.2 特斯拉的第一性原理

在详细研究了作为消费品代表作的苹果的设计哲学后,下面将目光回到在汽车行业一家同样有代表性的公司——特斯拉(Tesla)。特斯拉以纪念美国物理学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)命名,由两位硅谷工程师于2003年创立,埃隆·马斯克(Elon Musk)是联合创始人之一。

创立之初,由于电动跑车Roadster生产成本失控,特斯拉差点倒闭,马斯克出任首席执行官(CEO)后进行了大刀阔斧的改革,裁员、融资,慢慢将特斯拉带上正轨。2010年,特斯拉成功登陆纳斯达克,融资2.26亿美元。在电动跑车Roadster获得成功后,特斯拉又相继推出了Model S、Model X、Model 3和Model Y等车型。截至2021年8月16日收盘,特斯拉市值6793亿美元,稳居全球汽车市值第一,也突显了市场对特斯拉的看好。

两位创始人最初创立特斯拉的原因很大一部分受到通用汽车EV1停产的影响。如图1-14a所示,EV1作为一部量产的纯电动汽车,由于续驶里程只有140km,表现并不优秀以及对传统燃油汽车地位的撼动而被召回碾毁。在生产了1117多辆之后,通用在2002年宣布放弃。特斯拉创立之初就是想证明电动汽车和燃油汽车比,并不会在性能上有所逊色,甚至可以比传统汽车更好、更快、更有趣。因此,充电速度和续驶里程成为特斯拉解决人们对电动汽车有所顾虑的技术核心。设计上,为了使人更容易接受电动汽车,特斯拉也在EV1的基础上打破了以前电动汽车被开玩笑称为“美化的高尔夫球车”(图1-14b)的刻板印象。特斯拉Roadster作为第一个使用锂离子电池的量产纯电动汽车之前,20世纪70年代初的石油危机给电动汽车带来了一丝发展趋势,但那时的铅酸电池容量有限,导致电动汽车的体型非常小,也没有被精心设计,看起来只是像一个美化的高尔夫球车。

图1-14 高尔夫球车类型的电动汽车及通用EV1

特斯拉成功的背后离不开马斯克在各种至暗时刻的坚持与努力。而当各种媒体采访马斯克为什么能够带领特斯拉取得成功时,他说道:“我相信有一种很好的思考架构,就是第一性原理,我们能够真正地去思考一些基础的真理,并且从中去论证,而不是类推。我们绝大多数时候都是类推地思考问题,也就是模仿别人做的事情并加以微幅更改。但当你想要做一些新的东西时,必须要运用第一性原理来思考。”

我们可以将第一性原理简单理解为:打破知识的桎梏,回归到事物本源去思考基础性的问题,不照搬经验,从物质的最本源出发思考事物,尝试用解耦的方式去解决问题。

举例来说,在制造电动汽车的过程中,最大的成本来源于电池组件。特斯拉研发团队发现电池组件成本每千瓦时要几百甚至上千美元,但埃隆运用第一性原理思考,把电池分为铝、镍及一些聚合物,再对生产流程、产地、供应链每一部分进行优化,最终将电池组件成本降低到每千瓦时100多美元甚至更低,提高了电动汽车大规模量产的可能性。

除了在电池领域的第一性原理,特斯拉在座舱领域也采用了第一性原理。首先,特斯拉坚持不在原来成熟的座舱体系上进行研发,不走寻常路。其次,思考座舱到底需要哪些零部件?哪些零部件是可以简化的?座舱的按钮是否可以被集成化?座舱功能的最小集是什么?随着这些问题一步步得到答案,特斯拉一步步简化座舱的设计,整体的设计精髓体现在:简约却不简单。

从第一代Roadster(图1-15b)起,特斯拉就把当时传统车辆中控区域(图1-15a)比较复杂的按钮简化了至少50%。到了第一代Model S,特斯拉推出了一块17in的大屏,去掉了中控区域所有的按钮,采用触屏方式进行车辆控制(图1-16a)。同时,首次采用桌面式地图,减少交互层级,把导航这个用户使用最频繁的功能层级前置到桌面,连点击的动作都省略了。紧接着,在Model 3的座舱设计中,去掉了仪表,将仪表原本该显示的车速、剩余电量等关键信息放到中控大屏的最左侧,以便驾驶员查看(图1-16b)。同时,将空调采用了隐藏式设计,去掉明显的出风口,使得空调风向可以无缝调节,解决了固定出风口的风向受阻问题。

图1-15 传统车辆中控区域及第一代Roadster

图1-16 第一代Model S及Model 3

通过特斯拉在座舱方面的一次次迭代,不难看出,特斯拉把极简美学也应用到了极致,尽量提供给用户一个简单的交互方式。这背后都离不开一次次的灵魂拷问,一次次第一性原理的思考。在第一性原理的指导下,特斯拉在座舱设计方面持续给用户带来惊喜。

综上所示,智能座舱就是用技术去整合可以交互的硬件(内饰或零部件)和软件(音乐、导航等网联服务功能),以解决用户用车场景中原来不敢想、不认为可以解决的痛点。无论是苹果在产品设计中的精髓(精准的设计定位、极简的产品设计、至上的用户体验)还是特斯拉的第一性原理,都给智能座舱的场景设计带来了重要的启发。第1.4节将进行设计上的实践,通过一个真实案例来介绍如何设计一款“划时代”的智能座舱。