在特斯拉的电动汽车研发与量产以前,所有的新能源汽车都是以现有的燃油车为基础,将原有的动力装置及部分其他汽车零件改为电动。但是由于电动车的动力特点与燃油车完全不同,因此局部性的改装不能完全发挥电动车电机体积小、整体驱动装置体积小以及软件拓展能力强的优势。而特斯拉是一辆从零开始设计的新能源汽车,充分发挥了电动车的所有优势,在这篇文章中,我们仅就其车身和外饰进行探讨。
1.1、整体布局:根据电池进行分配
对于新能源汽车来说,电池是最受热议的一个关注点。电动汽车中重量占比最高的一部分就是电池,如何进行电池的合理分布并做好相关的安全措施是新能源汽车的一大关键问题。
从特斯拉电池板的构成来看,特斯拉的电动汽车选用的是松下18650锂离子电池,具有能量密度大、重量较轻、充放电次数多以及安全性较好的优势。电池板由大约7104节18650锂电池构成,其中,每444节锂电池以每74节并联的形式组成一个电池组,共有16个电池组,每组电池组都由2/0主线串联起来,输出电流,主线外有防火材料和较厚的橡胶包裹。
从特斯拉电池板的安全性能及防护方面来看,电池组附近装有加强筋和框架,电池组整体有透明塑料壳包裹,两侧有金属散热护板包围,在塑料膜下面还有防火材料制成的护板,并且电池组底部同样设有纤维板,对电池板起到了十分有效的保护作用。除此以外,总保险丝位于电池板的前端,有外壳保护以防受到撞击。电池组内每节电池均有保险丝连接,防止单节电池过热危及整体电池过热。电池组中央设有线路连接到电池控制模块,以检测电池组电压,从而保证电池组正常工作。
值得注意的是,特斯拉电动车的电池管理系统是由特斯拉自主研发而成的,具有独特的核心技术,其主要功能包括:电池物理参数实时监测、电池状态估计、在线诊断与预警、均衡管理以及热管理等。在特斯拉新能源汽车的众多电池之间,曲折布满了冷却管道,管道内有“冷却液”,“冷却液”主要是由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷却液”与铝管配合使用,将电池组的温度稳定在一定范围内,防止电池由于局部温度过高而导致的电池性能下降,有效延长了电池的使用寿命。
1.2、电机布局
对于新能源汽车来说,电机是一个至关重要的核心部件,电机的性能以及成本对于电动汽车的发展与推广来说十分关键。与国内大多数新能源汽车企业不同,特斯拉一直以来采用的是三相异步交流感应电机,这与特斯拉的电机核心技术、公司发展战略规划以及汽车定位有着密不可分的联系。
首先,与其他大多数新能源汽车所使用的永磁同步直流电机相比,三相异步交流电机可使用的温度范围更广,输出扭矩的可调节范围较强。这有效降低了由于外界环境的温度变化给汽车电机性能带来的损害。特斯拉所采用的汽车电机最大扭矩可达到600牛顿米,转速高达8600转/分钟,这使得特斯拉的新能源汽车在爬坡或者加速时可以提高输出扭矩,从而不用安装其他传动装置。