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北美版Model S不增加电量续航提升20% 特斯拉是如何做到的?

收藏 评论 时间:2020-06-19 11:58 作者:史宝华 来源:EV世纪

近日,特斯拉宣布北美市场的所有Model S长续航升级版车型(Model S Long Rang Plus)的续航里程都将达到EPA标准下640公里(402英里),从而成为全球首款EPA标准续航超400英里的电动汽车。并且,Model S长续航升级版车型也将引进中国市场销售。

与采用相同电池组设计的2019款Model S 100D相比,Model S长续航升级版车型的续航里程提升了20%,这是一项非常重大的进步。

目前中国国内在售的Model S长续航版的NEDC工况续航为660公里,对应的EPA续航为375英里。简单换算一下,北美市场Model S长续航升级版车型NEDC标准续航大约为707.5公里。不过,特斯拉方面表示,目前尚没有北美长续航升级版的NEDC续航数据。

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在2020年之前,特斯拉主要通过增加Model S的电池来增加续航里程。从2012年的Model S 85到2016年的Model S 100,电量由85kWh增加至100kWh,增加了15kWh,EPA续航里程由268英里增加至335英里,增加了67英里。从2016年的Model S 100到2020年的长续航升级版,电池电量没有增加的情况下,通过车身其他硬件和软件升级,续航里程同样增加了67英里。

在不增加电量的情况下,特斯拉如何让Model S的续航增加20%?EV世纪近日与特斯拉中国的技术人员进行了交流。

续航里程的提升是通过核心硬件与系统架构两方面的升级实现的,具体来说包括以下几个方面:

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优化整车重量:车身重量对续航里程有巨大影响,特斯拉团队一直探索如何实现每个零件的轻量化。Model S已经采用了全铝车身,特斯拉又把Model 3和Model Y的设计与工程经验应用到Model S,在车内座椅、电池组、动力总成中使用轻量化材料,在保持车辆出色驾乘体验和性能的同时,降低车身重量,提升续航里程。

北美版Model S长续航升级版的车身重量为4883磅,约合2215kg。目前中国国内在售的Model S长续航版车身重量为2292kg,这意味着升级版车型减重了80kg。不过,目前尚不清楚车身轻量化对续航里程提升的贡献比例。

采用全新轮毂与轮胎:Model S长续航升级版采用宽度为8.5英寸的全新“风暴”空气动力学轮毂,搭配高性能低滚阻轮胎,减少行驶阻力,在高速行驶时可增加约2%的续航里程,即使是空气动力学轮毂盖对提升续航里程也有比较好的效果。

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除了轮毂和轮胎以外,特斯拉还进行了一系列设计优化来提升车辆的空气动力学性能,降低空气阻力。比如,采用更流畅的车身线条、无进气格栅的前脸,并对车身底板、车尾扩散器等进行空气动力学设计,带来0.23的超低风阻系数;隐藏式门把手也可增加约5%续航里程。

提升动力总成效率: Model S长续航升级版采用了前永磁同步电机+后异步感应电机的动力组合,比起前后双感应电机的组合更加节能,同时通过控制策略的优化,车辆的动力性能并未降低。

并且,在后异步感应电机中,电动油泵取代了机械油泵,大幅减少摩擦损耗,同时对前永磁同步电机的齿轮箱进一步优化,在高速行驶时可增加约2%的续航里程。

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由于采用数字牵引力控制系统,大幅减低了动力传递中的机械阻力,能让动力更高效的传递到车轮上。

另外,高速巡航时,车辆后部的异步感应电机会断开动力连接,进入扭矩休眠状态。也能节约电量,增加续航。需要急加速时,后部电机又会重新连接。

提升制动能量回收效率:Model S长续航升级版的制动能量回收系统,可以在较低的速度和减速率下发挥作用,将更多制动能量转化成电能后储存至动力电池组,在提升驾驶体验同时进一步增加续航里程,大约增加1%-2%的续航里程。

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智能电池温控系统,可将电池温度保持在最佳工作范围,提升电池的能源利用率。

另外,使用Autopilot自动辅助驾驶功能也有助于增加续航里程。开启Autopilot后,车辆默认选用能量回收制动来代替刹车,只有当能量回收的减速度产生的制动不足时,才需要使用刹车制动。相比手动驾驶,Autopilot对于加速刹车的时机和力度控制得更加精准,从而减少能量的损耗。

值得注意的是,上述改进可能并未增加Model S的成本,相反,成本还有可能降低了。因为,不久前特斯拉刚刚下调了北美市场Model S长续航升级版车型的价格,降价5000美元后的起售价为74990美元(约合人民币53.13万元)。5月27日,中国国内市场上销售的Model S降价2.9万元,目前长续航版和Performance高性能版起售价分别为76.49万元和86.49万元。

作者:史宝华
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