作为一辆车,Model S的设计灵感来自运动员,没有多余的体重和肌肉,既要让设计有吸引力,又要符合空气动力学。车辆尺寸不能太大,太大了不方便停车,但内部空间又要很大,Franz的想法是,在轿车里造出一个可以容纳7个人的空间。
Model S不仅仅是一辆车,它还有一套产品逻辑,是做成一台轮子上的计算机。
计算机需要屏幕,所以特斯拉最初想要找计算机供应商提供一块大屏,后来自主设计了17英寸的大屏。特斯拉的终极目标是,把一辆车造得尽可能有趣,所以,它又会朝里面塞进各种游戏和应用。
Franz在特斯拉一干十四年,如今是特斯拉的首席设计师。
他和Model S彼此成就了对方。
2012年,特斯拉Model S正式上市。用马斯克的话说,“迈凯伦 F1 的 0-96 公里加速时间比性能版 Model S 慢了 50%,足足 50%。”即便坐满7个人,Model S也要比迈凯伦F1更快。
2020年,特斯拉在电池日上发布Model S Plaid的视频,也就是今天搭载三电机的“量产最快电动车”。这一次,马斯克用“速度拳打保时捷,安全脚踢沃尔沃”来夸赞特斯拉Model S Plaid。
这款车,有着诸多亮点,同时也引发争议,乃至吐槽。
2. Plaid的光芒和瑕疵
Model S Plaid首先是一台主打性能的纯电动车,所以速度成绩是绝对绕不开的话题。
2.1秒。
得益于三电机和0.28的风阻系数等的加持,Model S Plaid零百公里加速成绩突破2.1秒,峰值功率1020匹马力。
这样的成绩,让它胜过了保时捷,以及那款售价千万的布加迪Chiron。
今天我们观察三电技术的发展,会发现电机的技术发展最快,电控和电池的成熟度相对较慢。
一些车企可以做出自己的驱动电机,但像特斯拉一样,在电机上进行如此超前设计的车企还是太少了。
Model S Plaid搭载的三电机,最厉害的地方,在于将电机的转子进行了碳纤维包裹设计。
永磁同步电机可分为表面贴装式(SPM)和内嵌式(IPM)。
在高速SPM电机上,包裹碳纤维倒是有先例,但在IPM电机上包裹碳纤维,特斯拉是第一个,至今也是独一份。
通常情况下,钢、铝合金、碳纤维的性能依次增强。
举个例子,普通车用的是钢铝混合车身,豪华车会用全铝车身,赛车,用的是碳纤维车身。
碳纤维的优势是,重量更轻,抗压、抗拉、抗扭的能力更强,将转子包裹碳纤维,就可以支持Model S Plaid的转子超过20000转/分钟。
包裹一层碳纤维并不难,里面的技术难题是,碳纤维要固化的那一层,需要高温处理,温度太高会导致磁铁失磁,所以车企要解决这个问题。另外,车企还要解决碳纤维套筒和转子的热膨胀系数一致问题。
Model S Plaid还有一处创新。
它在碳纤维套筒转子上第一个去掉了一些隔磁桥。
《稀土永磁同步电动机隔磁磁桥的设计研究》一文中指出,“空载漏磁系数是永磁同步电动机的一个重要设计参数,它反映了电机中永磁材料的利用率,隔磁措施是影响永磁同步电动机空载漏磁系数的重要因素,在内置式转子磁路结构永磁同步电动机中,电机的隔离一般采用隔磁磁桥来实现。”
所以,隔磁桥这个东西,人们在特斯拉之前研究的重心是怎么优化它,而非大面积去掉,直到Model S Plaid的出现。
Model S Plaid 还采用了Yoke方向盘设计,它当然不是为了省一半的方向盘成本,而是为了匹配加速性能、仪表屏等设计。
更大胆的设计是,Model S Plaid还将机械换挡杆全部去除,给出了三种新的换挡方式:
一是踩下刹车,由系统自动识别车辆周边环境,判断前进还是后退。二是在中控屏里通过上滑和下拉实现换挡,三是在中控屏下方的位置进行触控操作。
Model S Plaid还在不断优化车身设计,以让风阻系数的成绩变得更好。
通过对扰流板、尾翼等的优化,今天的Model S Plaid风阻系数从0.21降到0.208。量产车中,风阻系数成绩比它好的只有奔驰的EQS,为0.20Cd。
续航里程方面,Model S Plaid提升到了637公里。
值得注意的是,这款车至今搭载的还不是4680或2170电池,而是与上一代Model S 同款的18650号电池。这也意味着,未来4680电池搭载上车后,Model S Plaid的续航里程可能会再次提升。
Model S Plaid还有一些让同行咂舌的设计。
由于未来要实现FSD全自动驾驶,Model S Plaid去掉了毫米波雷达,以及去掉了超声波雷达(中国市场除外)。对于Model S Plaid这样一款售价百万的纯电动车来说,这已经不是降成本的考量,而是对于自家的自动驾驶技术实力的自信。