特斯拉純電動汽車技術(shù)分析(編輯修改稿)
2025-07-22 22:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 使用全鋁車身的汽車（圖 7）。圖 7 全鋁車身的特斯拉電動汽車Model S主要采用的是美國鋁業(yè)公司（Alcoa）生產(chǎn)的鋁材來制造底盤和車身板件。這種輕質(zhì)金屬必須精密沖壓，為此，特斯拉工廠配備了北美最大規(guī)模的液壓機(jī)，大約相當(dāng)于 7 層樓高，其延伸到地下的部分有 3 層樓高。實際上這是將總共 5 臺液壓機(jī)連成 1 排，用于模鑄造型復(fù)雜的部件，如前機(jī)蓋或車身兩側(cè)的板件。這是一種慢速沖壓，目的是盡量減少熱量和翹曲。完成沖壓后還要用激光切割機(jī)進(jìn)行更精密的加工。成型的部件被送往車間，裝載在「智能運(yùn)輸車」上的車身可以沿著地面鋪設(shè)的磁軌導(dǎo)航行駛。由于缺少合格的供應(yīng)商，所以特斯拉使用的零件目前大部分為自產(chǎn)。「Model S 其實是我們從零開始制造出來的。」馬斯克在 2012 年 11 月于紐約市舉行的 Model S 發(fā)布會上解釋道。擠壓件、沖壓件和鑄件的專業(yè)組合實現(xiàn)了需要的剛度和強(qiáng)度。高剛度、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)不僅能保護(hù)車內(nèi)乘員，還能提供更好的整體操控性。沒有內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)的影響，經(jīng)過優(yōu)化的車前部，更有利于乘員的安全。完全平直的雙八邊形導(dǎo)軌沿車體結(jié)構(gòu)底部布置設(shè)計，在緊急情況下可以吸收沖擊能量。關(guān)鍵部位采用高強(qiáng)度鋼材增強(qiáng)乘員安全。由于鋁質(zhì)車身重量很輕，所以即使搭載85 kWh 電池組，車輛的續(xù)航里程仍能達(dá)到 500 km 以上，而多數(shù)純電動汽車的續(xù)航里程僅在 120 km 左右。鋁材相較傳統(tǒng)汽車采用的鋼材的不足之處，反倒通過一些人所謂的「過度設(shè)計」而得到了彌補(bǔ)：早期版本的Model S 在側(cè)面板件中嵌入了硼鋼，并用航空航天級螺釘固定。這種工藝現(xiàn)在已經(jīng)淘汰，取而代之的是更多鋁增強(qiáng)材料的使用，阿波羅登月飛行器使用的也是這種鋁材，而且依然采用航空航天級螺釘固定。這種鋁增強(qiáng)材料可以吸收沖擊力，例如在 NHTSA 測試中，當(dāng)一根撞桿高速撞擊車輛的側(cè)面時，撞桿在撞到車內(nèi)乘客之前就已經(jīng)斷裂或致使汽車停下。車尾的雙保險杠可以保護(hù)坐在「第三排」座位上的乘客?！傅谌拧箤嶋H上是位于后備箱位置的兒童尺寸背向可折疊座位。Model S 在 NHTSA 測 試中撞壞了一個獨立的車頂沖撞機(jī)，而它的車頂卻沒有塌陷，這也同樣得益于用航空航天級螺釘固定的鋁增強(qiáng)材料。 安全性特斯拉Model S 是 2014 年唯一一款同時獲得歐洲 Euro NCAP 和美國高速公路安全管理局（NHTSA）5 星最高評分的車型。事實上，能夠獲得「雙 5 星」殊榮的汽車非常稀少，而特斯拉卻能在包括正面碰撞、側(cè)面碰撞、翻滾測試、兒童保護(hù)測試、行人保護(hù)測試、鞭打測試等諸多評比項目中脫穎而出。下面將從車身安全、電池安全和信息安全 3 個方面進(jìn)行分析。車身安全不同于傳統(tǒng)汽車普遍采用的鋼制車身，特斯拉Model S 的車身和底盤主要采用鋁合金材料打造，相比傳統(tǒng)鋼材，鋁材料本身就具有更好的金屬延展性，因此可以更有效地吸收沖擊力。同時車身框架用高強(qiáng)度材料加固，撞擊時能夠有效吸收能量，但駕駛艙卻不易變形。從實際高速駕駛強(qiáng)烈碰撞的結(jié)果來看，Model S 也證明了鋁材料所具備的優(yōu)勢。由于全車最重的部件——電池組位于底盤正下方，這為車身安全帶來兩方面助益： 第一，沉重的電池組所帶來的低重心讓特斯拉幾乎不會發(fā)生側(cè)翻； 第二，特斯拉電池組本身就設(shè)計非常堅固，這無形中又為車輛乘員艙增加了一層保護(hù)。圖 8 特斯拉電動汽車的「前備箱」除此之外，得益于純電動汽車技術(shù)優(yōu)勢，特斯拉Model S 擁有了「前備箱」的設(shè)計（圖 8），這不僅為車主騰出了一個巨大的儲物空間，無形中還充當(dāng)著碰撞前緩沖區(qū)的角色。「前備箱」騰出的空間使特斯拉 Model S 得以在車體結(jié)構(gòu)底部布置完全平直的雙八邊形導(dǎo)軌，這在車輛發(fā)生正面碰撞時能最大程度地吸收撞擊能量，有效保護(hù)駕駛艙人員的安全。而在行人保護(hù)方面，當(dāng)車輛行駛速度在 19~53 km/h 時，假如 Model S 前保險杠內(nèi)的傳感器檢測到與行人發(fā)生碰撞，前備箱蓋后部會自動升起約 80 mm 高度，在相對較軟的鋁制前備箱蓋與其下面的較硬組件之間形成空間，在發(fā)生正面撞擊時最大程度減少對行人和騎車人的頭部傷害。除了硬件「抗撞」外，特斯拉還會提供管家式的自動求助功能，當(dāng)特斯拉 Model S 發(fā)生了碰撞的緊急情況，該車將立即自動發(fā)送后臺相關(guān)參數(shù)，客服人員會在必要情況下及時聯(lián)絡(luò)車主幫助處理后續(xù)事宜。此外，后臺工作人員也可通過車號自動得知該車輛是否需要更換相關(guān)部件，輔助車主進(jìn)行升級或替換部件。特斯拉自動駕駛功能結(jié)合前置攝像頭、雷達(dá)、360 度超聲波傳感器以及實時車流量更新，能夠探測車身周圍約 5 m 范圍內(nèi)的障礙物，能夠在開闊路面和頻繁停車起步的路況中自動駕駛 Model S。標(biāo)準(zhǔn)配備的安全功能會始終監(jiān)控停車標(biāo)志、車輛和行人，以及無意識變道。也就是說，特斯拉隨時隨地為車主規(guī)避風(fēng)險，防止事故的發(fā)生。據(jù)悉，自動駕駛相關(guān)功能會隨著特斯拉空中升級的軟
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