本文來源：騰訊數(shù)碼

編者按：前一段時(shí)間游俠汽車發(fā)布之后,，關(guān)于其底盤技術(shù)是否“山寨”自特斯拉的討論不絕于耳，那么特斯拉的底盤到底什么樣,？對(duì)于一款純電動(dòng)車來說,，好似身體骨架的底盤又有什么特別之處？本文我們就來一次深度解讀,。

特斯拉的第一代產(chǎn)品Roadster，用的是蓮花Elise的底盤,。這臺(tái)車當(dāng)時(shí)賣了2000多臺(tái)?，F(xiàn)在，這個(gè)經(jīng)典的跑車底盤又被底特律電動(dòng)車（Detroit Electric）拿來做另外一款“Roadster”了,。

2012年,，特斯拉發(fā)布Model S。底盤結(jié)構(gòu)由特斯拉自主研發(fā),，并為其今后的車系奠定了基礎(chǔ),。與燃油汽車不同，特斯拉一個(gè)底盤就可以涵蓋所有級(jí)別的車型,。比如將于2017年上市的Model 3,，其底盤是在Model S的基礎(chǔ)上縮短了軸距而已。

本期,，我們來徹底解構(gòu)下特斯拉Model S的底盤結(jié)構(gòu),。共分為三部分來講：電池組、電機(jī),，以及四驅(qū),。先從電池組說起。

特斯拉的電池,，是特斯拉的核心專利技術(shù)之一,，可以說是整臺(tái)Model S最核心的一個(gè)零件。特斯拉一共擁有249項(xiàng)專利,，其中有104項(xiàng)是跟電池有關(guān)的,。與很多采用幾個(gè)大的電池單元成電池組的布局不同，特斯拉采用的是與筆記本一樣的電池,。整臺(tái)Model S的整備質(zhì)量為2108kg（2.1噸）,，其中電池組的重量就占了600kg（0.6噸）,。作為一輛D級(jí)豪華車，特斯拉Model S并沒有超重,。這在很大程度上得益于Model S的全鋁車身,。

由于電池組橫貫于位于車輛底部，這使得Model S的重心得以降低,，平衡了配重,，從而提升了操控性。根據(jù)官方數(shù)據(jù),，Model S的前后配重比為48:52,。

在Model S剛上市時(shí)，按照電池劃分共有3款型號(hào),，分別是85kWh,、60kWh，以及40kWh,。2013年,，由于40kWh車型銷量慘淡，特斯拉決定停止銷售,。不久前,，特斯拉又推出了70Kwh車型，來取代之前的60kWh版本,。

值得一提的是,，當(dāng)年60kWh的車型與40kWh的車型，電池組其實(shí)是一樣的,；兩者的區(qū)別在于,，特斯拉將40kWh的電池進(jìn)行了軟件限制，從而在一個(gè)可容納60kWh電量的電池組中,，只有40kWh的電量可用,。

而85kWh電池與60kWh電池的區(qū)別，主要是電池組中裝配的電池單元數(shù)量,。85kWh的電池組電壓為400V,，由一共16個(gè)電池包組成，每個(gè)電池包裝配了444顆電池單元,，所以這個(gè)電池組一共有7104顆電池組成,。60kWh，則是由14個(gè)電池包,，共計(jì)6216顆電池單元組成,。這里所說的電池單元，是由松下提供的NCR-18650A型電池。

18650是可充電鋰離子電池的一種型號(hào),，它的命名來源于這種電池的尺寸——18mm*65mm,，但由于還要加入保護(hù)電路，所以電池的實(shí)際尺寸要略微大幾零點(diǎn)幾毫米,。18650電池的主要用途,，是筆記本電腦的電池，它有很多生產(chǎn)廠商,；而特斯拉則選用了松下提供的18650電池,，但要注意特斯拉使用的電池與筆記本中的電池還是有差別。18650只是一個(gè)統(tǒng)稱,。

早前特斯拉的第一代電動(dòng)跑車,、基于蓮花Elise地盤的特斯拉Roadster，使用的也是松下18650電池,，只不過電池容量為2100mAh,，而后來Model S采用的18650A型電池的容量則為3100mAh。后者不僅在容量上有所提升,，由于正極材料從之前的鈷酸鋰（LCO）改為了鎳鈷鋁酸鋰（NCA）,，使其在使用壽命、輸出功率,、安全性以及溫度控制方面有不小的提升。鎳鈷鋁酸鋰電池,，是所謂的三元電池的一種,；而三元電池，則是指正極材料由三種不同元素組成的鋰電池,。除了鎳鈷鋁酸鋰,，三元電池還有鎳鈷錳酸鋰電池。

下面我們以85kWh的電池組為例,，來看下它的內(nèi)部設(shè)計(jì)是怎么樣的,。首先，85kWh電池組,，由共計(jì)16個(gè)電池包組成,。電池包的排列非常規(guī)整，兩組,、每組7個(gè)并列排放,，然后還有另外2個(gè)上下堆疊放在電池組的頭部突出部分，其中上面的電池包是反過來放的,。每一個(gè)電池包內(nèi)部都有同樣的冷卻液循環(huán)系統(tǒng),，以及一塊電控板。

冷卻液循環(huán)系統(tǒng),，在電池包的內(nèi)部呈S型排列,，它將444塊電池縱向劃分為了7組,，每組兩列。所以說,，特斯拉對(duì)于電池溫度的控制,，已經(jīng)精確到了單個(gè)電池單元。由此,，我們可以看出特斯拉采用這種“筆記本”電池的好處之一,，那就是做到更精確的溫度控制，使冷卻系統(tǒng)能夠貫穿整個(gè)電池內(nèi)部,。

在動(dòng)力電池的冷卻方面,，有兩種主流選擇：空氣冷卻或液體冷卻?？諝饫鋮s,，顧名思義靠行駛過程中的氣流來帶走熱量，這種冷卻系統(tǒng)成本低,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，但效率也低、而且占用空間較大,；相比之下,，液體冷卻效率最高，適合特斯拉裝備的大功率電池,，而且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上比空氣冷卻要更加靈活,，但關(guān)鍵因素是成本較高。不僅如此,，液體冷卻還會(huì)存在冷卻液外泄的危險(xiǎn),，后期的保養(yǎng)與維護(hù)成本也較高。

除了電池外,，最重要的就是電動(dòng)機(jī)了,。特斯拉Model S采用的，是由特斯拉與臺(tái)灣富田公司共同研發(fā)與制造的三相交流感應(yīng)電機(jī),。特斯拉汽車之所以叫做特斯拉,，就是因?yàn)樗麄儾捎昧擞晌锢韺W(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的感應(yīng)電機(jī)。所以,，電動(dòng)機(jī)是特斯拉的心臟,，也是這家公司核心精神的體現(xiàn)。

目前,，在電動(dòng)汽車的電機(jī)方面,，交流感應(yīng)電機(jī)與永磁同步電機(jī)是采用較多的兩種。與永磁電機(jī)相比，感應(yīng)電機(jī)的成本略低,；但同時(shí),，它的性能與效率也相對(duì)較差。其中,，永磁同步電機(jī)需要用到稀土資源,，目前全球市場(chǎng)絕大部分的稀土資源是由中國(guó)提供的。所以基于資源的控制,，以及制造成本的考慮,，歐美市場(chǎng)的大部分純電動(dòng)車或混動(dòng)車型，采用的都是感應(yīng)電機(jī),。

與這臺(tái)感應(yīng)電機(jī)搭配的,，是一個(gè)電流逆變器。它將電池組的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,，輸入到感應(yīng)電機(jī)中,；而感應(yīng)電機(jī)的動(dòng)力則通過一個(gè)9.73:1的固定齒比變速箱，將動(dòng)力創(chuàng)送至輪端,。此外,，與上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)搭配的，還有一個(gè)差速器——這是任何一輛車都必備的零件,。電池,、電機(jī)、逆變器,，以及固定齒比的變速箱,，構(gòu)成了特斯拉Model S的動(dòng)力總成。

我們知道,，Model S是一款后置后驅(qū)的車型，它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于車輛后橋,，這讓其前輪僅負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向,。所以，對(duì)于一款標(biāo)榜運(yùn)動(dòng)性的豪華D級(jí)車來說,，還差那么一點(diǎn)——就是四驅(qū)系統(tǒng),。說起四驅(qū)系統(tǒng)，大家都會(huì)聯(lián)想到quattro,、X-Drive,、4Matic這些四驅(qū)品牌，還會(huì)想到分動(dòng)箱,、差速器,、差速鎖，以及什么粘性聯(lián)軸節(jié)之類的技術(shù)名詞。

可以說,，四驅(qū)系統(tǒng)不亞于發(fā)動(dòng)機(jī),、變速箱，是各大汽車品牌的另外一個(gè)競(jìng)技場(chǎng),。然而電動(dòng)化的進(jìn)程卻改變了一些事情——四驅(qū)結(jié)構(gòu)似乎不必像現(xiàn)在這么復(fù)雜,。無論是插電式混合動(dòng)力車型，還是純電動(dòng)車型,，四驅(qū)結(jié)構(gòu)都變得相對(duì)簡(jiǎn)單,。這是因?yàn)椋妱?dòng)單元的加入,，讓車輛可以同時(shí)擁有兩個(gè)動(dòng)力來源,。而這兩個(gè)來源，可以分別被安置在車輛的前后橋,，來驅(qū)動(dòng)前后輪,。

比如某些插電式混動(dòng)車型，選擇在后橋加裝一臺(tái)電動(dòng)機(jī)來構(gòu)成四驅(qū)結(jié)構(gòu),。而對(duì)于特斯拉來說,，擺脫了燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、傳統(tǒng)變速箱的束縛,，實(shí)現(xiàn)四驅(qū)模式變得更加簡(jiǎn)單,。所以，在2014年10月,，配合駕駛輔助系統(tǒng),，特斯拉推出了全時(shí)四驅(qū)版的Model S。要知道,，對(duì)于Model S這樣的純電動(dòng)汽車,，雙電機(jī)四驅(qū)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可不僅僅是實(shí)現(xiàn)四驅(qū)那么簡(jiǎn)單,。

人們聽到Model S上又加了一個(gè)電機(jī),，第一反應(yīng)是電池的續(xù)航水平會(huì)不會(huì)下降？答案其實(shí)是相反的,。與傳統(tǒng)汽車裝配四驅(qū)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致油耗升高不同,，電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)四驅(qū)后，續(xù)航反而會(huì)提升,。根據(jù)特斯拉官方的數(shù)據(jù),，全時(shí)四驅(qū)版的Model S 85D，能夠比兩驅(qū)版本多出5英里的續(xù)航,。

原因是,，大功率感應(yīng)電機(jī),，雖然在起步時(shí)就能爆發(fā)最大扭矩，但當(dāng)達(dá)到較高轉(zhuǎn)速時(shí),，扭矩就會(huì)大幅降低,。這就是為什么Model S與超級(jí)跑車對(duì)飆時(shí)，前半段遙遙領(lǐng)先,，后半段逐漸被趕超的原因,。相反，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)一般在高轉(zhuǎn)速下爆發(fā)出最大扭矩,。這個(gè)時(shí)候,，高轉(zhuǎn)速下的電機(jī)不但扭矩下降，而且功率,、效率降低,。

但如果采用主電機(jī) 輔助電機(jī)的組合，效果就會(huì)有所好轉(zhuǎn),。其中輔助電機(jī)被設(shè)計(jì)為擁有較為平緩的扭矩曲線,，雖然峰值很低，但不會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)速的增加而出現(xiàn)劇烈的變化,。這樣,，在主電機(jī)達(dá)到高轉(zhuǎn)速出現(xiàn)扭矩下降時(shí)，輔助電機(jī)就可以補(bǔ)充一部分扭矩,，使車輛后半段的加速也保持有力的狀態(tài),。

說完這些，我們還是沒有解答為何續(xù)航會(huì)增加的疑問,。不要急,。前面說到，輔助電機(jī)的介入,，讓四驅(qū)結(jié)構(gòu)整體的扭矩增加了,。但同時(shí)，輸出功率也增加了,。這臺(tái)輔助電機(jī)的設(shè)計(jì)初衷,，不僅要擁有平緩的扭矩曲線，還要擁有一個(gè)在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi),，緩慢上揚(yáng)的功率曲線，要達(dá)到在主電機(jī)的功率出現(xiàn)下降時(shí),，輔助電機(jī)的功率依然在隨著轉(zhuǎn)速增加,。

這樣一來，雙電機(jī)組合下的功率曲線,，相比主電機(jī)的曲線,，就能夠做到在更高的轉(zhuǎn)速下才有所下滑,。如果采取單個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，那么這個(gè)電機(jī)一定是一個(gè)大功率電機(jī),，它的功率比上述的主電機(jī),、輔助電機(jī)分別都要大很多，最大輸出功率相當(dāng)與后兩者之和,。這時(shí),，與雙電機(jī)組合曲線相比，單個(gè)大功率電機(jī)在某個(gè)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)功率下降,，而雙電機(jī)組合曲線則可以“堅(jiān)挺”到更高的轉(zhuǎn)速,。

那么用一句話概括，就是兩個(gè)電機(jī)配合,，可以優(yōu)化功率輸出,，相互配合提高能量的利用效率。其實(shí),，要想優(yōu)化電機(jī)的輸出功率,，有一個(gè)辦法可以解決，就是為電動(dòng)車裝上擁有多個(gè)檔位的變速箱,。不過,，這樣一來電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的結(jié)構(gòu)就會(huì)變得更加復(fù)雜，同時(shí)動(dòng)力輸出到輪端的流暢度,、駕駛感受也會(huì)大打折扣,。雙電機(jī)結(jié)構(gòu)不僅優(yōu)化了電機(jī)效率，還實(shí)現(xiàn)了四驅(qū),，是最完美的方案,。

以上是特斯拉底盤的深度技術(shù)解析。下面是關(guān)于特斯拉Model S的視頻簡(jiǎn)評(píng),。

（注：視頻與文章無明顯關(guān)聯(lián),，僅作輔助閱讀）

來源：騰訊數(shù)碼