作者：郎为民
出版社：人民邮电出版社
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特斯拉：改变世界的汽车试读：
前言
继电视、计算机和智能手机之后，谁将成为下一块与人们日常生活息息相关的屏幕呢？从当下中国互联网公司的布局来看，答案很可能是汽车。
当前，除了互联网金融外，汽车是另一个热门话题。不仅BAT（百度、阿里巴巴、腾讯）关注汽车，而且乐视、360、小米等互联网后起之秀也将目光瞄向汽车，都想从这个领域切下一块蛋糕。那么问题来了，汽车能给他们带来什么呢？让他们如此痴迷？互联网公司对汽车感兴趣，原因在于他们看到汽车将是下一个十年中，最重要的互联网入口。
2015年3月26日，现实版“钢铁侠”兼火星人马斯克亮相博鳌亚洲论坛，一番高论再次点燃人们对特斯拉的热情。作为一款撼动世界的纯电动汽车，特斯拉旋风一度席卷全球，并被市场形象地称为“电动汽车中的苹果”。
去年，因项目研究需要，我初次接触特斯拉和马斯克，对马斯克一见倾心，并瞬间成为特斯拉电动汽车的铁粉。于是乎，动了写一本与特斯拉和马斯克有关的图书的念头。当时，本人的《漫话大数据》和《大话社交网络》先后出版，媳妇儿心疼至极，劝我歇下来喘口气。我头也不抬，斩钉截铁地说：“这么好的选题，根本停不下来！”
在国家自然科学基金项目“节能无线认知传感器网络协同频谱感知安全研究”（编号：61100240）资金和军内科研项目“互联网思维模式下国防军工产业转型发展战略思考”的支持下，结合自己多年来在互联网汽车领域的研究经验和体会，特撰写拙作，以期抛砖引玉，为我国汽车事业的发展尽一份微薄之力。
本书是一本关于特斯拉和马斯克的科普读物。根据特斯拉官网、马斯克推特、法律诉讼文件、博客微博、采访日志、音频视频等提供的第一手资料，我全方位还原了特斯拉发展历程中的内幕、故事、插曲，而且希望以生动风趣的语言，从独特的视角深入浅出地为大家解读电动车的发展历程、特斯拉的诞生过程、绿色交通的未来，描述Roadster、Model S、Model X、Model 3 等特斯拉家族小伙伴们成长过程中不为人知的内幕和看家本领，分析特斯拉汽车的秘密武器——电池管理系统、换电服务、电机驱动系统、车载中控系统和自动驾驶技术，介绍特斯拉在中国的发展现状、马斯克的两次访华之旅及特斯拉步履维艰的中国之路，描述特斯拉的商标官司、马斯克与艾伯哈德的创始人之争、特斯拉与“Top Gear”对簿公堂、菲斯克与特斯拉同行对峙、麦格纳国际公司要债等诉讼案件的起因、经过和结果，分析了特斯拉在6次起火、《纽约时报》给差评、超级电池工厂选址等事件中所表现出的强大公关能力和高明公关手段，研究了特斯拉在用户体验、专注极致、口碑营销、第一性原理、另类科技观等思维方式上的颠覆和创新，归纳了特斯拉在开放专利、确立定价策略、选择合作伙伴、争取体验店直销、培育企业文化、建设自动化厂房等方面的做法和经验。本书通过大量真实生动的资料来帮助读者深入理解特斯拉现象的本质，向读者展示了马斯克的巨大人格魅力，为人们读懂特斯拉和马斯克打开了一扇大门。
本书由郎为民主编。解放军国防信息学院的陈凯、张国峰、陈红、毛炳文、邹祥福、瞿连政、徐延军、张锋军、余亮琴、张丽红、王大鹏、王昊、陈虎、刘素清、夏白桦、陈于平参与了本书部分章节的撰写，蔡理金、高泳洪、王会涛、李官敏、陈林绘制了本书的全部图表，李建军、胡东华、靳焰、王逢东、任殿龙、孙月光、孙少兰、马同兵对本书的初稿进行了审校，并更正了不少错误，在此一并向他们表示衷心的感谢。
人民邮电出版社的李强老师作为本书的责任编辑，为本书的面世付出了辛勤的劳动，人民邮电出版社对本书的出版给予了大力支持，在此一并表示感谢。
本书是作者以副部队长身份在济南军区71834部队代职期间完成的。部队首长金宏鹏、李彦钦、刘少河、陈天文、徐献坤、杨书伟、宋平、王树春为我创造了良好的工作条件和写作环境，刘军兄弟在生活上给予了无微不至的关心和照顾，使得本书能够以最快的速度与读者见面。
由于特斯拉汽车仍在迅猛发展之中，新的技术和产品不断涌现，加之水平有限，编写时间仓促，因而本书难免存在错漏之处，恳请各位专家和读者不吝指出。我的E-mail地址是：wemlang@163.com。
谨以本书献给我聪明漂亮、温柔贤惠的老婆焦巧，活泼可爱、机灵过人的宝贝郎子程！郎为民2015年4月于武汉
第1章 特斯拉的前世今生
许多人在童年时都曾梦想过打造自己的极速跑车和火箭飞船，但是很少有人能在长大之后还坚持他们的梦想，并且在这一过程中改变世界。
苹果的乔布斯走了，一个新的、更伟大、更坚强的“乔布斯”——特斯拉电动汽车的马斯克又来了！他用自己未来极其辉煌的事实来证明自己，创造一个又一个的人类奇迹，股价攀上一个又一个新的高峰！那个大英雄如期而至，不同的是，它脚下踏着的是“绿色祥云”。
作为一款欲撼动世界的纯电动汽车，特斯拉潮正席卷全球，并被市场形象地称之为“电动汽车中的苹果”。现在，特斯拉不仅属于美国和纳斯达克，而且也属于中国和全世界。一切与之相关的投资者正满怀期望、信心满满地看着特斯拉在未来带给世界的一个又一个惊喜。如今，特斯拉汽车带着特立独行的性格，以入侵者的姿态颠覆了传统汽车制造业，带给人们全新的驾驶理念，更带来了人类绿色的未来。
1.1 电动汽车发展史话
某城市重度雾霾，一记者街头采访：“大妈，您觉得雾霾给您的生活带来了什么影响？”大妈：“首先你得看清楚，我是你的大爷！”雾霾和中国的所有环境问题一样，短时间内无解。它看似随时要命，又像无关紧要；它适合用来表达忧患，又常常被故意忽略。雾霾已成为社会一大公害，越是交通发达的国家，由汽车尾气排放的污染物越严重，根据检测分析，汽车尾气排放量已占大气污染源的85%，治理大气污染，减少汽车尾气排放是重中之重。
同时，化石能源资源有限，根据预测，未来石油可用年限仅40年、天然气67年、煤炭190年，而且化石能源会排放大量空气污染物与温室气体，成为环境污染与温室效应元凶；核能对使用环境限制苛刻，必须提升能源使用效率并开发新能源，促进能源永续利用。基于以上原因，电动汽车应运而生。21世纪人类社会将是电动汽车重获新生的年代，只有这样，汽车才能真正成为一个可持续发展的产业。
1.1.1 电动汽车是汽油车的先人
汽车在英文中叫“Automobile”，由于这种车可以自己行走，因而人们用希腊语中的Auto（自己）和拉丁语中的Mobile（机动的）构成复合词来解释这种类型的车。电动汽车（Electric Vehicle，EV）是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，因而其前景被广泛看好。
在外形上，电动汽车与传统的汽车并无显著区别，它们的主要区别在于动力和驱动系统。与电动汽车不同的是，传统的燃油汽车是以液态的汽油或柴油作为燃料，以燃油发动机作为驱动系统。如果我们将燃油汽车看作是一台机械动力设备，电动汽车则是典型的机电一体化的电气设备。如果一辆电动汽车同时采用电动机和发动机作为动力驱动系统，就构成了所谓的混合型电动汽车。
电动汽车是典型的零排放车，本身不产生任何废气，也无冷却剂、机油等污染物。有人错误地认为电动汽车只是将空气污染从市区搬到了发电厂。实际上，电力的来源可以是多种多样的，许多清洁的可再生能源，像水能、太阳能、潮汐能、氢能、核能等都可以高效地转化为电能。即使将发电厂的污染都考虑在内，电动汽车比燃油汽车造成的空气污染仍然少得多。
在都市行车时，为了等候交通灯，必须不断地制动和启动，这既造成了大量的能源浪费，又增加了业已十分严重的空气污染，而对电动汽车，遇到制动减速或下坡行驶时，可以通过电子控制器将车辆的行车动能“再生”地转化为电能并储存于蓄电池之中。电动汽车的启动速度相当快，在遇到红灯停车时，还可以不必让电机空转，大大提高能源的使用效率；重新启动也不会产生大量的废气，可以减少空气污染。与燃油汽车相比，由于电动机的运行噪声通常比燃油发动机小得多，电动汽车的运行基本上是宁静的。而在大城市，汽车噪声也已经成为一种严重的污染而危害到人们的身心健康。
很少有人知道电动汽车究竟是从何时开始进入人们生活的，甚至多数人都会认为电动汽车不过是这几年才出现的新鲜事物。但实际上，电动汽车并不是近几年才出现的事物，在现代历史上，电动汽车曾兴旺过、没落过，它凝聚着无数发明家的心血，充满着许多富有传奇色彩的坎坷和无数次失败与成功的反复，至今仍在继续发展之中。事情的奇妙就在于，现代电动汽车的兴起，是要取代内燃机汽车，这就是工业发展规律的价值回归。
1796年，44岁的法国炮兵工程师尼古拉·约瑟夫·居纽（Nicholas Joseph Cugnot）大尉经过6年苦心研究，成功地制造出世界上第一辆依靠自身动力行驶的蒸汽动力无轨车，准备用以牵引大炮，速度仅有4km/h。这辆车前部吊装一个锅炉，锅炉产生的蒸汽推动汽缸中的活塞以驱动前轮。这是车轮第一次借助人力或畜力以外的动力向任何方向行驶，被称为汽车的祖先，后虽有改进但仍无法得到广泛应用，大英皇家汽车俱乐部和法国汽车俱乐部先后认定它为世界上第一辆汽车，并收藏于法国国家博物馆。
1886年1月29日，汽车之父卡尔·本茨研制成功世界上第一辆单缸发动机三轮汽车，不过电动汽车却比内燃机动力汽车有更长的历史。电动汽车的历史可追溯到1834年，比内燃机汽车早了半个多世纪。1834年，苏格兰人托马斯·德文博特（Thomas Davenport）制造了一辆电动三轮车，它由一组不可充电的干电池驱动，如图1-1所示。虽然这台造型怪异的三轮车只能行驶一小段距离，但是它的出现正如同美国登月第一人阿姆斯特朗所说的：“这是个人的一小步，却是人类的一大步。”作为世界上第一台电动汽车，它为我们留下的不仅是经验，更是对未来汽车发展的一种启迪。图1-1 世界上第一台电动汽车
1838年，苏格兰人罗伯特·戴维森（Robert Davidson）发明了电驱动的火车。1847年，法莫制造了第一辆以蓄电池为动力的、可携带两人的无导轨电动汽车。他把电动机装在一个轮车上，由48节格鲁夫电池供电。这是美国第一辆为世人所知的电动汽车。
随着蓄电池技术的发展，电动汽车的运用在19世纪下半叶的欧美得到了较为广泛的运用。1859年，法国伟大的物理学家、发明家噶斯顿·普朗特（Gaston Plante）发明了世界上第一个可充电的铅蓄电池，这为后来电动汽车的兴起奠定了基础。1881年，同为法国人的卡米尔·福尔又对蓄电池进行了改进，提高了电池容量，为电动汽车的发展铺平了道路。
1867年，奥地利发明家弗朗茨·柯拉瓦哥（Franz Kravogl）在巴黎世界博览会推出了一款双轮驱动电动汽车。法国和英国成为第一批支持发展电动汽车的国家。
1873年，英国人罗伯特·戴维森（Robert Davidsson）制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。戴维森发明的电动汽车是一辆载货车，长4.8m，宽1.8m，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。从1880年开始，应用了可以充放电的二次电池。从一次电池发展到二次电池，这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革，由此电动汽车需求量有了很大提高。
1881年11月，法国古斯塔夫·特鲁夫（Gustave Trouve）在巴黎举行的国际电力博览会上演示了三轮电动汽车，引起了不小的轰动。该车的动力装置由1台电动机和6节铅酸蓄电池组成，加上乘员后的总重量达160kg，速度仅12km/h，这是第一辆以可充电铅酸电池为动力的电动三轮车，如图1-2所示。图1-2 三轮电动汽车
1882年，阿顿和培里发明了一辆由铅酸电池供电、直流电机驱动的电动三轮车，车上还配备了照明灯。这辆电动汽车的总重量为168kg，速度提高到14.5km/h。特鲁夫、阿顿和培理这3位电动汽车的先驱，在燃油汽车尚未问世，马、骡、驴、牛作为动力源的时代，开创了私人电动汽车的先河，对电动汽车在世界各国的发展起着极其重要的推动作用。
1887年，英国人伏尔克也制作了一辆电动三轮轻便车。尽管这辆车与阿顿、培里发明的三轮车比起来功率不大，但它使用了平衡轴，可以更加灵活地进行速度转换。之后，伏尔克还对该车做了相应修改，献给土耳其国王。改装后的整车重量为499kg，速度提高到16km/h。
1888年，华德电气公司制造了一辆速度可达11km/h的电动公共汽车，用于伦敦的公共交通。与马车相比，电动公共汽车不会造成路面的损坏和街道的污染，受到伦敦市民的欢迎。这辆电动汽车采用蜗轮结构转向和脚踩制动，驾驶员站立在电动汽车的前部操纵车辆。之后，华德电气公司被新成立的伦敦电动公共汽车公司以25万英镑收购。此后，电动轿车、电动出租车陆续在英国出现。
1889年，里克（A. L. Ryker）成立了里克电动汽车公司，先后推出双座轻便车、医生专用的轻便车、送货车等系列电动汽车。1890年，里克制成了美国第一辆电动三轮车。1891年，威廉·莫里森（Williammorrison）制成了第一辆电动四轮车，实现了由三轮向四轮的过渡，可以说是现代汽车的一个雏形，电动汽车开始得到美国人的重视。
在美国，真正将电动汽车投入商业运营的非莫里森和萨罗姆莫属。1894年，两人合作成立了莫里森和萨罗姆电动客车与货车公司，推出了电动运输车。该车由当时的小货车改造而成，后轮大，前轮小，总重1928kg，所用动力源由60个总重726kg的酸性电池组成，总容量达到100A·h，使用通用电气（General Electric，GE）公司的3马力（1马力=0.735千瓦）电动机，短时使用功率可达到9马力，车速通过电压控制。
1895年6月11日，第一届国际汽车大奖赛在法国巴黎举行，比赛路线是巴黎—波多黎各—巴黎，全程1135km。在这届比赛上，电动汽车第一次参加。最终，蒸汽车夺得了冠军，历时48小时47分钟，其中包括加油、修车和其他原因所花费的时间，平均速度为23km/h。尽管詹韬德和布劳尔特的电动汽车因续航里程问题未能完成比赛，只到达了大西洋港口城市波尔多。但是，这辆电动汽车的参赛，向世人证明了其可靠性，这是电动汽车史上重要的里程碑。当时的媒体纷纷报道了这次赛事，其中世界上第一本汽车杂志《无马时代》（“The Horseless Age”）专门对詹韬德和布劳尔特的电动汽车进行了介绍。
1896年9月7～11日，普罗维登斯汽车竞赛在美国罗得岛州的纳拉干西特举行，这是世界上首次场地赛，有6辆汽油车和2辆电动汽车参加了此次比赛。莫里森和萨罗姆参赛，他们的电动汽车为双电动机系统，后轮转向，并采用蓄电池的电压调节技术，实现了4个前进挡和1个倒挡，最高速度为32km/h。参赛的另一辆电动汽车来自里克电动汽车公司，也是双电动机系统，每台电动机的额定功率为2206W，采用全封闭装置防止灰尘进入。车载动力电源由32块电池组成，重363kg，容量为100A·h。最终，里克电动汽车以38.6km/h的速度获得冠军。
1896年底，莫里森和萨罗姆在纽约市创建了第一个电动汽车出租车队，由12辆汉森车和1辆双座四轮式车组成，开创了美国电动汽车商业运营的先河。100多年前，莫里森和萨罗姆提出的这种充分利用资源的交通模式，在需要大力实施节能减排的今天，仍然值得我们参考、借鉴。
1897年，在巴黎举办的汽车展中，克瑞基尔的电动汽车荣获一等奖，这给电动汽车的应用很大鼓舞。同年，德国纽伦堡第一辆电动消防车问世。该消防车应用同一离合器实现“水泵供水”和“行驶”两种工作状态的切换。柏林较晚些时候也引入了不少类似的电动消防车，其中采用了轮毂电机。此外，美国费城电车公司研制的纽约电动出租车也在这一年实现了电动汽车的商用化。
1899年，德国人波尔舍发明了一台轮毂电动机，以替代当时在汽车上普遍使用的链条传动。随后，他又开发了Lohner-Porsche电动汽车，该车采用铅酸蓄电池作为动力源，由前轮内的轮毂电动机直接驱动，这也是第一部以保时捷命名的汽车。在1900年的巴黎世博会上，该车以Toujours-Contente之名登场亮相，轰动一时。随后，波尔舍在Lohner-Porsche的后轮上也安装了两个轮毂电动机，世界上第一辆四轮驱动的电动汽车从此诞生。但这辆车所采用的蓄电池体积和重量都很大，且最高速度只有60km/h。为了解决这些问题，波尔舍于1902年在这辆电动汽车上又加装了一台内燃机来发电驱动轮毂电机，这也是世界上第一台混合动力汽车。
1899年4月29日，比利时人卡米乐·热纳茨（Camile Jenatzy）驾驶着一辆名为“永无止境号（La Jamais Contente）”炮弹外形电动汽车（如图1-3所示），以105.88km/h的速度刷新了由汽油动力发动机保持的世界汽车最高车速的速度纪录，这是汽车速度第一次突破100km/h大关。“永无止境号”电动汽车保持着这个汽车速度纪录进入到20世纪。图1-3 “永无止境号”电动汽车
1904年，贝克（Baker）汽车公司生产了一款使用铁镍蓄电池的电动汽车，最高速度达20mi/h（约合32km/h），续航里程100mi（约合161km），如图1-4所示。第一辆电动汽车卖给了大发明家托马斯·爱迪生，售价为850美元。爱迪生为该公司部分电动汽车开发了铁镍蓄电池。同时，贝克汽车公司还拥有白宫和泰国国王这些高端顾客。在15年的时间里，贝克公司生产了好几款不同的汽车，甚至还生产了全世界第一辆拥有安全带的电动跑车，速度达到121km/h。但是，该公司在长期发展中却走向失败，主要原因是定价越来越高。它的第一款车售价850美元，到1910年，汽车的售价达到了2800美元。与同时代售价仅400美元的福特T型车相比，贝克注定要失败。在这家公司的发展历史中，它的汽车变得越来越奢侈，相应的成本增长成为压死它的最后一根稻草。1913年，贝克被最大的竞争对手——底特律电气公司（Detroit Electric）超越。1914年，与Rauch & Lang公司合并。1916年，贝克走向消亡。归纳起来，贝克的教训就是：过分追求高大上就是作死的节奏——No zuo no die（网络用语，不作死就不会死）。图1-4 贝克电动汽车广告
1907年，底特律电气公司生产了一款由铅酸电池驱动的电动汽车。1911—1917年，又开发了由铁镍蓄电池驱动的电动汽车。电动汽车的最高速度达到32km/h左右，续航里程130km（最高达340km）。在32年的历史中，一共制造了超过13000辆，早期每年销售1000～2000辆。名人客户包括Thomas Edison、Charles Proteus Steinmetz、Mamie Eisenhower、John D. Rockefeller、Clara Ford和Henry Ford等。随着大萧条的到来，这款车也渐渐步入死亡。1939年2月23日，底特律电气公司宣告破产。2008年，Albert Lam将这一品牌复活，并希望通过制造高性能电动汽车来发扬光大。2013年3月19日，底特律电气公司重新开张，总部设在密歇根州底特律市的费希尔（Fisher）大楼。底特律电气公司的教训是：小心燃油车的逆袭。底特律电气公司生产的汽车在当时是款不错的电动汽车，成功在望，问题是它无法与燃油车竞争。像很多可再生能源遇到的挑战一样，公众对这些新能源的兴趣和汽油价格有关：油价涨，兴趣涨；油价跌，兴趣跌。在第一次世界大战期间，油价大涨使得底特律电气公司销售兴旺，但随着燃油车价格下降，质量提高，电动车销量随之下跌。
19世纪90年代到20世纪初期，电动汽车进入了一个黄金时代，电动汽车广泛成为英、法、德和美国人的私人车辆，占领了汽车领域的主要市场。1903年，据纽约《汽车时代》杂志统计，在美国的4000多辆机动车中，蒸汽汽车占40%，电动汽车占38%，内燃汽车占22%。1912年是电动汽车的全盛期，全美注册的电动汽车达3.4万辆之多（包括轿车、卡车等），居各种机动车的首位。各种四轮装饰豪华的电动汽车，成为贵族们的宠儿。富有的家族能够乘坐配有专职司机和跟班的豪华型维多利亚式电动轿车出入剧院、时装商店及其他社交场所。在以后的10年里，尽管电动汽车数量不断增加，但却很少人预料到，内燃机汽车会有突破性进展，这种神奇的发动机，几乎一下子替代了电动汽车，更不用说是蒸汽汽车了。
1.1.2 谁消灭了电动汽车
电动汽车在20世纪初迎来成功之后，很快又失去了成长的势头，其黄金时代并没有持续太久。20世纪20年代后，内燃机技术达到了一个新水平，装备内燃机的汽车速度更快，加一次油可持续巡航里程是电动汽车的3倍左右，且使用成本低。相比之下，电动汽车的发展进入到了瓶颈时期，在降低制造成本和改善使用便利性方面没有明显的进步……在这种背景下，电动汽车很快失去了存在的意义，1930年左右电动汽车基本上就从欧美汽车市场中消失了。
电动汽车逐渐被内燃机汽车替代，并呈现极速衰落的趋势在当时是必然的，究其原因主要有5点：一是美国在城市间建立起良好的公路网络，需要汽车拥有更长的续航里程和更快的行驶速度，而当时的电动汽车显然无法满足这一需求；二是美国得克萨斯、俄克拉荷马和加利福尼亚都发现了大油田，这使当时的汽油价格大幅降低，普通民众也都能够消费得起汽油；三是查利·凯特林（Charles Kettering）在1912年发明的燃油汽车启动器，淘汰了使用长达25年之久的汽车手摇启动曲柄，这在汽车发展史上是一项重大的革命，其成功应用大大促进了汽车的普及，使得妇女也能够轻易地驾驶汽车；四是海勒姆·帕西·马克沁（Hiram Percy Maxim）在1897发明的消声器，大幅降低了内燃机的噪声；五是电动汽车当时无法进入乡村地区，因为那时美国的大部分乡村地区还没有电力供应。这样，速度更快、续航里程更长、价值更加便宜的汽油车便开始了一统天下的局面。
汽油车的普及不得不感谢的另一个人便是亨利·福特，他为汽车工业带来了流水线大批量生产，其结果是内燃机汽车价格亲民。1915年的福特汽车售价440美元，而1912年的一辆电动双座敞篷车的售价却是1750美元。
于是，市场做出了选择。在1924年的全美汽车展中，电动汽车销声匿迹了，燃油汽车迎来了一个黄金时代，且一直延续到20世纪60年代末。这一时期，除业余爱好者们还在锲而不舍地改装各种电动汽车以提升其性能之外，大汽车制造商们很少再投资发展电动汽车了。
然而，燃油汽车的发展也带来了一系列问题。据统计，美国汽车保有量最高的一些大城市中，12%的新生儿肺活量达不到正常指标。20世纪60年代末，美国政府的高级官员就曾公开指出汽车是公众健康的重大威胁。70年代的一场石油危机对美国这个车轮上的国家产生了强烈震撼，人们不得不寻找石油以外的能源作为车辆的驱动能源。在这种背景下，电动汽车复活。
1996年12月，通用公司量产了革命性的雪佛兰EV1电动汽车（如图1-5所示），并以出租的形式推向市场。这款汽车是几十年中，第一款量产的电动汽车，也拉开了电动汽车量产的序幕。这款汽车车身结构采用玻璃纤维，能源来自于32块铅酸电池，两台42kW的三相感应电机负责驱动车辆，车体自重近1000kg。EV1在性能上已经有了长足进步，最高速度可达128km/h，从静止加速到97km/h的时间小于9s，一次充电可以行驶114km，已经可以满足人们的短途出行需要，成为20世纪90年代电动汽车的经典之作。遗憾的是，EV1并没有一个好的结局。1999年，通用宣布停止该项目，同时也召回了租出的EV1进行了销毁。1117辆EV1仅存几辆被通用送到了博物馆当作展览品。电动汽车舰队沉没了，EV1在加州的充电站像墓碑一样结满灰尘和蜘蛛网。对于电动汽车的陨落，汽车制造商以这种汽车没有能迎合消费者的需求做了定论。EV1的教训概括为：领导者放弃。图1-5 通用公司的EV1电动汽车
2006年1月23日，纪录片《谁消灭了电动汽车》（如图1-6所示）在美国上映。该片是一部探讨电动汽车兴衰的纪录片，在2006年取得巨大成功，开创了在电影院放映的纪录片的市场，被评为“十大最佳环保电影”之一，是近年少数成功的纪录片。图1-6 纪录片《谁消灭了电动汽车》海报
1998—2003年，纪录片导演克里斯·佩恩驾驶的正是EV1，车子被通用收回后，他买下丰田公司短暂发售的RAV4电动汽车。1996年问世的EV1电动汽车，拥有燃油车、混合型动力车和氢燃料电池车所不能比拟的环保节能费用低廉等优越性。像佩恩这样少数有幸驾驶电动汽车的人对它一见钟情，不愿再作他想。但是，为什么通用汽车公司会在亚利桑那沙漠中自行销毁了大批库存的EV1电动汽车呢？这一点引起克里斯的兴趣，于是有了这部纪录片的诞生。
电影详细记录了EV1从出生到神秘没落的发展历程，在再生能源业中扮演的关键角色，对国家未来生活的支撑作用，在文化和经济方面产生的影响，对美国政府和重要产业的回应进行了深刻探究。影片走访调查了汽车制造商、立法者、工程师、消费者和洛杉矶、底特律的汽车爱好者，从动机到证据一一进行分析，最终揭示电动汽车的陨落原来是一场谋杀，凶手是控制着通用汽车50%以上股份的石油巨头和金融寡头，因为它威胁到了石油巨头和金融寡头们的利益。
作为汽油的头号消费国，美国拥有埃克森·美孚、雪佛龙·德士古和康菲等世界顶级石油巨头，它们在整个经济社会中起到举足轻重的作用。如果大家都去购买电动汽车，每年将节省下1000多亿加仑的汽油，这对他们来说将是巨大的打击。
谋杀还是市场淘汰？或许这两种真相都有可能，但最为重要的是电动汽车再一次受挫。汽车制造商们开始着手研发电动汽车来应对《零排放法案》。在他们看来，在短时间内将电动汽车提高到满足消费者需求是不可能的。于是，2001年加州空气资源委员会宣布废除了这项规定，而当时几乎所有量产的电动汽车也都随后撤离市场。
1997年，丰田试制的20辆RAV4（如图1-7所示）电动旅行车顺利完成了两年48万千米的试验，率先在实施零排放法规的加州、纽约州和马塞诸萨州出售。RAV4采用镍氢蓄电池和永磁同步电动机，速度可达125km/h，一次充电可以行驶215km。这款威猛气派且动力十足的电动汽车沿用了原车型的零部件，并在电子单元和控制技术上有所改进，从而大幅降低了成本。RAV4的年平均销量达到300辆，只用于租赁。但在2003年以后，丰田出人意料地结束了RAV4的生命。面对租赁RAV4的高涨需求和公众不满公司这种做法的强烈呼声，丰田道出了它的苦衷。因为RAV4的底盘几乎是“手工打造”，一部车制造成本高达20万美元，而租赁费用只是制造成本的10%，公司无法承担如此大的成本代价，只好忍痛割爱。图1-7 丰田RAV4电动汽车
经过几十年的发展，虽然屡次出现机会，但是直到21世纪初期，电动汽车没有再现19世纪末期至20世纪20年代初期的辉煌。根源在于它生产成本相对较高，充电麻烦，保养成本高，续航里程短，这些弱点严重阻碍了电动汽车的普及。
1.1.3 电动汽车的复仇
尽管加装了排气净化装置后，燃油汽车的废气排放大大减少，但由于汽车保有量和行驶路程的急剧增加，汽车造成的空气污染日趋严重。在此情况下，美国加州政府试图通过立法来强制增加电动汽车在该州的销售。虽然该法案未能通过议会表决而最终成为法律，但对电动汽车进入市场已产生了巨大的影响。20世纪90年代，在能源和环境双重压力下，电动汽车研发再次进入活跃期。
2011年4月22日，佩恩导演的另一部纪录片《电动汽车复仇记》（如图1-8所示）在纽约翠贝卡（Tribeca）电影节上首映，并于2011年10月21日在美国各影院放映。该纪录片从通用汽车公司（GM）、日产等美国汽车大厂关闭的幕后，到硅谷电动跑车品牌特斯拉的兴起，深入探讨全球电动汽车复苏的景象。导演佩恩揭露通用、日产、特斯拉等公司前所未有的调查数据与报告，以极富娱乐性和启发性的手法，铺陈电动汽车如何掀起另一场革命，改变人们的生活。图1-8 纪录片《电动汽车复仇记》海报
导演的前作《谁消灭了电动汽车》探讨了电动汽车被扼杀的原因，不外乎种种政策、环境甚至财团操作的策略所影响。然而这一回，许多大型汽车公司不担心重蹈覆辙，积极投入油电混合车的开发与推广，更砸下重金研发完全倚赖电力的车辆，究竟为什么？影片带领大家深入探访各家汽车公司及其背后领导的想法：有人想要有所改变，有人想保留财富，有人干脆赌一把，有人想要引领一场新的革命。
如今，电动汽车找到了卷土重来的机会，它拥有太多优点，足以取代传统使用燃料的汽车。更肯定的是，电力转化为动能的效率比燃料发动机高得多。在重视环保的今天，这是一个重要的诱因，且电力的耗损费用也比燃料低。于是，影片中各位专家热情拥抱电动汽车时代的到来，更有专家学者大胆预测，到2020年，会有10%～20%的汽车被电动汽车所取代。也有专家指出，这一磨合期可能需要更长的时间，但几乎无人否认这一时代的到来。影片记录了这段人类由石油能源迈向电化能源的进程。然而，鉴于通用电动汽车EV1的惨败，谁还会认为电动汽车行业能很快冲出谷底呢？
虽然经过1990年到21世纪初的10年努力，电动汽车并没有在市场中坚持下来，但这并不是一次失败。因为在这10年中，众多企业投入到了电动汽车的研发中。虽然电动汽车量产成为泡影，但是电动汽车技术却并没有停滞。尤其是2003年伊拉克战争爆发，世界最大的石油产地——中东政局发生动荡，石油价格从每桶20多美元飙升至80美元，石油安全再次受到人们的关注，加之金融危机爆发和地球自然灾害频现，电动汽车又一次被推到了舞台中央。
如今，电动汽车已经在速度、续航里程上直追汽油车，虽然取代汽油车不是一件容易的事，但它毕竟已经给了人们一个可憧憬绿色交通的念想，而这个念想实现的时间看上去也不再那样遥远。
1.1.4 电动汽车在中国
国内电动汽车的研究始于20世纪60年代，但当时的研发都是零散和小规模的，投入也很少。自1980年开始，中国开始掀起电动汽车的研究高潮，电动汽车被国家列为“八五”“九五”科技攻关项目。国内一些科研院所和生产企业相继开始研究电动汽车，并取得了一些成果。如清华大学研制的16座电动中巴车、东风汽车公司研制的电动轿车、华南理工大学研制的轻型电动客车、远望集团公司研制的电动大客车、长江动力公司研制的电动双层大客车等都具有一定的水平，但与国外先进电动汽车相比还有一定差距。近年来，中国电动汽车的研究开发工作进入全面发展阶段，电动汽车市场已初露端倪。
在中国的一线城市，由政府、央企等大力投入，数以万计的充电桩正在建设，越来越多的电动汽车即将下线，更多的政府用车准备“换电”。随着私人电动汽车消费的实质性破冰、比亚迪腾势和宝马i3等电动汽车正式上市销售、各地新能源补贴政策陆续出台，基础设施建设和商业模式进一步完善，2014年，注定是中国电动汽车的元年。
随着示范运行的持续深入，企业对电动汽车的研发和产业化投入显著增强，产业化步伐不断加快。为了争取政府的资源和政策倾斜，以及“十城千辆”电动汽车示范应用工程的诱人订单，国内各大汽车厂商争先恐后地组建产业联盟，一汽、东风、上汽、长安、奇瑞、比亚迪等都已制定了电动汽车产品研发和产业化规划。与此同时，电池、电机等电动汽车关键零部件的产业化全面跟进，生产配套能力显著增强。
经过不懈努力，中国电动汽车研发呈现较好的发展局面，各大汽车厂商也通过积极投入人力、物力研发电动汽车，取得了较好成绩。
1.2 特斯拉横空出世
特斯拉似乎就在一夜之间走红于天下，让本来竞争如此激烈的环境瞬间安静。其他品牌似乎都笼罩在了特斯拉的阴影之中。如今，似乎每个人都觉得幕后的缔造者是充满魅力的，这个人就是曾经联合创办贝宝（Paypal）的现实版“钢铁侠”——埃隆·马斯克。其实，特斯拉真实的故事远比人们想象中的更加疯狂……
特斯拉能够诞生，与一群偏执的硅谷工程师和一个年轻的亿万富翁密不可分。在这一过程中，他们之间充满了各种戏剧性冲突。当然也有合作，在不断的争斗和退让之后，特斯拉才为世界带来一件件惊世骇俗的作品，这是一个有关“冲突”的故事。
1.2.1 特斯拉之父：艾伯哈德
今天，绝大多数人都认为特斯拉是其魅力CEO埃隆·马斯克所创建的，这个贝宝联合创始人已经成为特斯拉的象征，但事实真相更为传奇。实际上，特斯拉是一小撮儿硅谷痴迷工程师的心血和结晶，他们曾与马斯克有过合作，但更多的是碰撞。尤其是那个让马斯克又爱又恨的特斯拉电动汽车联合创始人、被外界称为“特斯拉之父”的前首席执行官（CEO）马丁·艾伯哈德（Martin Eberhard），如图1-9所示。图1-9 特斯拉之父：艾伯哈德
1960年5月15日，马丁·艾伯哈德出生于美国加利福尼亚州的伯克利。在他读11年级时，举家搬迁到伊利诺州生活。1978年，艾伯哈德从纽约高中毕业。1982年，他获得了美国伊利诺伊大学计算机工程学士学位。一年后，他又从同一所学校拿到了电气工程硕士学位。
石油的依赖性和全球气候变暖有着深刻担忧，艾伯哈德从小就热衷于跑车，同时对美国并最终导致他与马克·塔彭宁（Marc Tarpenning）共同创办硅谷第一家汽车公司——特斯拉。
艾伯哈德的职业生涯开始于Wyse技术公司，身份是电气工程师。在那里，他设计开发出了自己的第一个产品：WY-30 ASCII计算机终端。Wyse技术公司成立于1981年，是全球大型企业和机构可扩展智能网络计算解决方案的头号供应商，2012年5月25日被戴尔收购。
当时，马克·塔彭宁在为德事隆（Textron）集团公司工作，这是一家成立于1923年的美国多元产业企业。在他返回美国加州度假时，顺便去拜访在Wyse技术公司工作的老朋友格雷格·伦达（Greg Renda）。伦达坚持邀请塔彭宁前往他的办公室，看看Wyse技术公司正在研制的终端。在那里，塔彭宁生平第一次遇到了艾伯哈德，这是一位精力充沛、体贴健谈、魅力四射的工程师。
当时，艾伯哈德是个小主管，又高又瘦，与亚伯拉罕·林肯有点儿像。塔彭宁则完全不同，他身材不高，安静谦逊，但有很强的幽默感。他们很快成为朋友，常常聚餐，探讨共同感兴趣的话题。
1987年，马丁·艾伯哈德与迈克·哈里根（Mike Harrigan）、道格·克莱因（Doug Klein）、大卫·科尼利厄斯（Dave Cornelius）、埃德·巴萨特（Ed Basart）、凯文·马丁（Kevin Martin）一起创立了NCD（Network Computing Device，网络计算设备）公司，主要制造基于X-window的网络终端设备。2004年，公司关门。
艾伯哈德在寻找创业项目时发现：在美国，很多停放丰田混合动力汽车普锐斯的私家车道上，经常会出现一些超级跑车的影子。他认为，这些人不是为了省油才买普锐斯，它只是这群人对环境问题的表达方式。于是，他萌生了将跑车和新能源结合的想法，而客户群就是这群有环保意识的高收入人士和社会名流。
艾伯哈德说：“我想我应该像其他人那样，买一辆跑车。但当时正值中东爆发战争，我不想买耗油太生猛的汽车。”可是，性能良好的电动汽车尚未诞生。
艾伯哈德开始整理能源选项，将他所能想到的每种电源都列入电子表格中，包括氢燃料电池、汽油、柴油、天然气、电池等。他提出一个问题：地下抽出多少能源可供汽车跑1.6km？艾伯哈德回忆道：“结果令人非常吃惊。一是氢燃料电池非常糟糕，其能源效率甚至逊色于天然气；二是电动汽车性能高于一切，即使其电力是由煤炭提供的。”
艾伯哈德开始研究电动汽车，并通过公司同事斯蒂夫·凯撒纳（Steve Casner）与AC Propulsion公司的CEO汤姆·盖奇（Tom Gage）建立联系。凯撒纳是盖奇的邻居，盖奇对他的丰田 RAV4电动汽车非常感兴趣。AC Propulsion是全球最早的电动汽车设计和技术研发公司之一，成立于1992年，总部位于加州圣迪马斯（SanDimas），曾针对加州《零排放法案》为大汽车公司提供咨询服务，创始人是艾伦·科科尼（Alan Cocconi）和沃利·里佩尔（Wally Rippel）。艾伦·科科尼是20世纪90年代全球闻名的美国通用EV1电动汽车的主要开发者之一，也是纪录片《谁消灭了电动汽车》中的主角。沃利·里佩尔是一名资深科学家，主要从事感应电动机的设计工作，也曾参与过EV1的研发。
1997年1月，AC Propulsion公司生产出仅供一人使用的铅酸电池车——tZero，这是该公司手工打造的一种电动跑车，虽然产量微不足道，但是基于交流电的各项技术却非常先进。该车的名字源于t0，即时间起点的数学符号，意为此车将开创电动汽车的新纪元。tZero的续航距离为480km，从0加速到97km/h仅需要3.6秒，最高时速达230km/h，售价为22万美元。由于生产成本居高不下，2003年，ACPropulsion公司被迫放弃tZero的商业化生产。迄今为止，该公司仅仅生产了屈指可数的3辆原型车，1辆由公司留存，2辆归个人所有。
当艾伯哈德驾驶tZero时，他发现自己对该车一见钟情、爱不释手。tZero拥有兰博基尼的加速度，充分证明了电动汽车速度完全可以与其他汽车媲美。此外，tZero不会让车主产生雨天漏水引发短路的担忧。
在特斯拉最初的商业计划中，公司首任研发副总裁伊恩·怀特（Ian Wright）曾狂热赞美tZero的强大。他说：“当我第一次开上AC Propulsion的tZero跑车时，当车子在加速过程中你会震惊于车的动力持续澎湃向前，这让人觉得这是一辆赛车，车子只是不停地冲锋向前，全速驶向100mi/h（约合161km/h）！更让我吃惊的地方在于无论我什么时候想要制动，制动就能立即终结掉速度，干脆利落，根本不用想着降挡。动力控制方面已经做到极致简单、流畅、自然，就像基本的方向盘操作一样。每次我跑完一圈，当我缓缓泊车入位的时候，我都吃惊于车辆的速度变化是如此平缓、精准且易于操作。毕竟，我刚刚是在以100mi/h（约合161km/h）的速度行驶啊，挡位都没换过！压根不需要离合器！这是怎么办到的？可这就是活生生的现实。不管你信不信，反正我是信了！”
对tZero 产生浓厚兴趣后，艾伯哈德决定向AC Propulsion 投资。当AC Propulsion公司的经营陷入困境时，马丁·艾伯哈德为其投资了15万美元。作为交换，他希望科科尼尝试用数千块笔记本电脑的锂电池作为tZero的动力。换用锂电池后，tZero行驶里程超过了480km。艾伯哈德劝说AC Propulsion公司实现tZero的量产，但科科尼对此毫无兴趣。于是，艾伯哈德决定自己来，他从AC Propulsion公司借了一辆改装后的tZero，期限为3个月。
既然电动汽车如此给力，为何汽车行业不充分利用它呢？这是因为许多大品牌有难言之隐。《华盛顿邮报》曾报道，通用汽车曾耗资10亿美元开发电动汽车EV1，但其造价居高不下。通用公司就曾表示：除了环保主义卫士和追逐科技的狂热粉丝之外，普通人没有办法成为它的客户。通用公司的发言人大卫·巴斯慕斯（Dave Barthmuss）接受《华盛顿邮报》采访时说道：“这辆特别的车子当然会给人无限的激情和遐想，但就在当时仅仅因为没有那么多人接受它，以至于通用公司无法将其作为长期开发的重点来维持下去。”当时，所有生产出来的EV1，要么被出租出去，要么被当做二手车卖掉，要么就彻底销毁掉了。
对于塔彭宁来说，汽车行业正处于沉睡中，“充分利用电力”正成为其准杀手级应用。他说：“我们在许多文章中发现大家一直在强调一件事：在电池技术100年未得到改善时，电动汽车永远不会成功。事实上，这些文章所说的都是铅酸电池，而非锂离子电池。随着新材质不断推出，电池越来越好，价格越来越便宜。”
众所周知，在当时几乎没有人看好以电力驱动的汽车。然而真相就藏在硬币的反面，那个被人们都错过的事实：他们都忘记了锂电池……锂电池才是汽车的翅膀！塔彭宁的看法是：“它的性能平均每年都在以7%的速度递增，并且价格也在不断下降！”所以，如果艾伯哈德与塔彭宁能对公司进行正确定位，则他们将可以充分利用当前的科技优势，踩在科技浪潮的尖端，踏浪前行。塔彭宁说：“这种技术不断进步的动态预示着，你现在可以设计产品，即使因为某种原因失败。这样，在未来10年中，一切都会变得对你更为有利。一切都会变得更简单、变得更好、更便宜、更高能量密度、更高功率密度等。你将进入一个一切都更容易的时代。”
起名字是个老大难问题。鉴于它是一款拥有高性能的电动车，因而任何“经济型”或者“改装型”的词汇都显得有些偏颇，不能反映事实，还有诸如“伏特”“疾驰”这样的词又都太老掉牙，也可以不用考虑。这个名字必须朗朗上口，易于记忆，并且听起来就知道是一家汽车公司，而不是其他的科技初创公司。
2003年1月25日，艾伯哈德与妻子前往迪斯尼乐园游玩，并借机思考公司的名字。艾伯哈德非常崇拜科学怪才尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）——出身于塞尔维亚举世著名的大发明家。虽然不如爱迪生如雷贯耳，但是历史上论起对全人类的贡献却丝毫不亚于爱迪生。众所周知，爱迪生发明了直流电让全人类进入电气时代，而特斯拉发明的交流电技术才是迄今广为使用的输电形式。特斯拉的梦想就是为世界提供用之不竭的能源，而艾伯哈德以特斯拉为名来命名他即将出生的公司，是希望这款电动汽车能最终改变人们的未来生活。
为此，艾伯哈德提议给公司取名Tesla Motors。妻子认为这个名字相当完美。2003年4月23日，塔彭宁买下域名teslamotors.com。2003年7月1日，公司正式在特拉华州注册成立，旨在实现tZero概念车的商业化。同年8月，艾伯哈德和塔彭宁走进他们创业生涯的第一间办公室，它位于门罗帕克市中心的大厦内。艾伯哈德回忆道，当时他们租用这个办公室的时候，忽然发现办公室上面写着“Bushtracks非洲探险公司”，当时他们就把牌子翻了过来，在背面写上大大的几个字“Tesla Motors”。
在正式向投资人推销之前，艾伯哈德与塔彭宁重新整理了他们的创意。在原始商业计划摘要中，艾伯哈德与塔彭宁承诺将建造高性能电动跑车Roadster。他们称电动跑车为“颠覆性”技术，可向客户提供低成本的高端跑车，耗费的资源成本更低。Roadster跑车排放量更低，性能更高。
2003年，当斯特劳贝尔（后来成为特斯拉公司的首席技术官）了解到马斯克本人对电动汽车饶有兴趣之后，两人见面进行了深入交谈。斯特劳贝尔对电动汽车的热爱，源于14岁时他对一辆被遗弃高尔夫电动汽车的探索，从此他疯狂喜爱上了电动汽车。他在斯坦福大学修读工程时认识了马斯克，并一见如故。对电动汽车的热爱让两人结下了友谊。
斯特劳贝尔（Straubel）将马斯克介绍给AC Propulsion 公司创始人艾伦·科科尼和CEO汤姆·盖奇。马斯克试驾了tZero后信心百倍，鼓励盖奇和科科尼将tZero全电动概念跑车量产，虽然马斯克费尽口舌，但仍无法打动AC Propulsion公司，因为该公司对此并不感冒。盖奇为马斯克提供了正在做全电动汽车且兴趣颇深的两个团队的联系方式，其中一个团队正是艾伯哈德、塔彭宁和怀特。
2004年3月31日，艾伯哈德给马斯克发邮件，希望能与其谈谈投资特斯拉的问题。马斯克同意后，艾伯哈德与合伙人伊恩·怀特飞赴洛杉矶，他们的会面原定30分钟，最后却持续了2小时。艾伯哈德见到马斯克的第一句话就是：“我们可以制造由锂离子电池驱动的跑车，加入我们一起干吧！”艾伯哈德意识到，马斯克是第一个与他共同分享电动汽车远景的人。马斯克同意向特斯拉注资，但条件是出任公司董事长，拥有所有事务的最终决定权。
2004年4月23日，马斯克向特斯拉注资635万美元，并成为董事会主席，而作为特斯拉之父的马丁·艾伯哈德则担任了特斯拉公司的CEO。这为今后特斯拉汽车高管之间的争斗埋下了伏笔。
对于不差钱的马斯克来说，635万美元实在是个小数目，因为他当时的身价远超3亿美元。手握重金的马斯克遇到艾伯哈德及其团队时，特斯拉公司的命运就被注定了。偏执的马斯克想在特斯拉身上实现自己的梦想，以至于到了特斯拉几乎濒临破产，他把全部身家都搭了进去，但还不愿意放手的地步，尤其是马斯克的加入使得这家小作坊的发展从此驶上了快车道。
谈及特斯拉的LOGO设计也颇具意义。在这个LOGO（如图1-10所示）中，主体为盾牌形状，内部属于字母和图案组合标志。按照特斯拉设计和制造的初衷，LOGO设计为盾牌形状，指在向消费者传达特斯拉所秉承的安全驾驶理念，即把消费者的人身安全放在首位。图1-10 特斯拉的LOGO
1.2.2 马斯克的非常档案
1971年6月28日，马斯克出生于南非的行政首都比勒陀利亚，但“南非人”这3个字似乎从未能烙在他的心底，当时的南非还没有废除种族隔离制度。在南非，马斯克一家也算得上是“望族”，但他们似乎更愿意把自己的姓氏当成是“流浪者”或者“冒险家”的代名词。马斯克的兄弟姐妹们几乎都能用尽三天三夜，向外人道来一长串关于他们家族冒险的逸事——他们的曾祖母是第一个从南非踏上加拿大土地的女医生；祖父母是驾驶单引擎飞机从南非飞到澳大利亚的第一批探险家……“我们家族的确有些与众不同。”埃隆·马斯克的姐姐托斯卡·马斯克这样给自己的家族定性，“因为我们更愿意冒险”。
马斯克是家中3个孩子的老大。他的父亲是一名南非的工程师。母亲梅伊·马斯克如此描述马斯克的童年：“当别的孩子望着月亮，感叹它与地球有多远时，埃隆·马斯克会说，实际上它与地球的平均距离为384400km。”
也许是文化差异所致，马斯克父母的婚姻并未维系太久。在马斯克8岁那年，母亲带着他和弟弟离开了父亲。此后，马斯克与弟弟由母亲及几任保姆照顾，从小就与一群南非后裔一起生活。“如果我没有约会，埃隆会陪我参加聚餐。我会带他与一些风趣的成年人见面，而如果他觉得对这个人没有兴趣，就会在桌子下面放一本书偷偷阅读。”母亲梅伊·马斯克笑着说。
马斯克与弟弟金巴尔的青少年时代过得格外独立，而且他很享受这种状态。一次，他们一同骑车去约翰内斯堡，骑了大约80km。马斯克说：“我们以为自己知道怎么去那里，但实际上我们谁都没有地图，半道就迷路了，最后只得穿过一些非常危险的地区。”马斯克还喜欢在家里自制炸药和小火箭。他说：“有那么多东西可以炸掉，真是太有意思了；很幸运，我的十个手指头还都在。”马斯克还带着弟弟和几位表兄弟干了一些小生意，如在社区里卖复活节彩蛋，还开了一家电子游戏厅。
马斯克从小就显得聪明伶俐。在孤独的童年生活期间，马斯克博览群书，阅读了大量科幻小说，9岁就读完了整部大英百科，这也成就了他后来追随高科技产业的原始动力。弟弟金巴尔说：“他一天可以看完两本书。”马斯克在十二三岁时就感受到了一种存在主义危机，于是他阅读了大量的哲学和宗教书籍。
在马斯克幼小的心灵里，对科幻小说情有独钟，甚至对《指环王》《基地》等作品的内容过目不忘，作品中的英雄形象常常催人衍生拯救世界的责任。当被问到哪本书曾给他带来抚慰时，他提到了科幻小说《银河系漫游指南》。他说：“这本书教会我，真正的难点在于，想明白应该问什么样的问题，而一旦你抓准了问题，剩下的就很容易解决了。”
但另一方面，马斯克的情商看起来却不太乐观。在学校的时候，马斯克是班上最年幼的学生，他总爱指出同学们确实存在但并不重要的错误，这导致同学们都疏远了他。马斯克以为自己是在帮助他们，但同学们则认为他很自大，并以欺负他作为回应。
与很多科技偶像一样，马斯克从小就展现出与其他孩子不同的天分和过人的才华。也许在父亲的熏陶下，马斯克从小就钟情于科技。10岁那年，埃隆·马斯克拥有了自己的第一台计算机，并且学会了软件编程，就像马克·扎克伯格一样，马斯克很早就开始编程。但不同的是，他是自学成才。
两年后，他成功设计第一个视频游戏软件——《爆炸星球》（“Blastar”），并为这款商业软件开出了500美元的价格。更让母亲没有想到的是，淘到人生第一桶金的马斯克准备用这笔钱作为回比勒陀利亚的路费，因为他决定与父亲一起生活。马斯克这样对母亲解释：“你有3个孩子，但父亲一个也没有。”知性的母亲依恋不舍地答应了儿子的请求。表面看来，他真的是个懂事儿的孩子，但也不排除他为了向父亲偷师而提出这样的要求。
马斯克的父亲艾雷尔是一位电子工程师，当时在家乡附近开了一家汽车配件公司，并投资一家绿宝石矿开采公司。不过，回到父亲身边的马斯克渐渐发现，父亲不是一位喜欢被孩子包围的人，而是一位善于做事的人。一次业务往来的机会，父亲带着马斯克来到美国，从此，美国那种充满喜剧、电影、科技和自由的国度形象在马斯克心中扎下根来。后来，马斯克多次向父亲提出带他移居美国的希望，但每次都被父亲以各种理由挡了回去。
世界那么大，他想去看看。1988年，这个被身边人称为“天才”的孩子移民加拿大，可能因为他妈妈是加拿大人，而更直接的原因则是不想在南非服兵役。在加拿大，他在表兄的农场帮过工，在一家银行实习过，这是他唯一的工作经历。这样，马斯克家族就只在南非扎根过两代人，便像匆匆过客，短暂停留后，便启程前往北美寻找新身份。后来，马斯克家族的很多人都移民美国，马斯克几次创业也都有其亲戚的身影：他的弟弟金巴尔是第一个网络公司Zip2的合伙人，也是特斯拉电动汽车的投资人之一；他的表弟林登·莱夫是太阳能光伏公司Solarcity的联合创始人。
马斯克在加拿大安大略省的皇后大学学习两年，那段时间或许是他人生中最为惨淡的时光。在那里，他借住母亲表兄的房子，一天的生活费通常只有一美元，只够买热狗及大桶的橘汁。2013年第1期的
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