Model S续航再增20%背后：除堆积电池，轻量化、高效电机等方面亦是关键

作者：世界汽车频道
2020-06-20 08:33
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日前，特斯拉官方证实，其2020款ModelS长续航升级版EPA标准下续航里程提升至402英里，约合647公里，相比老款车型续航提升近20%。但同时，新车官方售价却下调了5000美元（约3.5万元人民币）。为此，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克还专门在微博上高调祝贺。

图片来源：马斯克微博截图

但是，何为EPA标准？这个标准与国内常见的NEDC标准及WLTP标准又有何不同？

首先需要解释的是EPA（EnvironmentalProtectionAgency，即美国环保署），它所制定的测试工况通常被称为EPA工况；NEDC，全称NewEuropeanDrivingCycle，是最早由欧洲于1990年开始采用的工况标准，随后进入中国，目前工信部的综合工况测试标准与NEDC相近；但NEDC最近一次更新远在2000年以前，已无法得出最为准确的测试结果，于是，轻型汽车全球排放法规（WLTP，WorldwideLight-dutyTestProcedure）应运而生，并由此诞生了WLTC循环（工况曲线）和测试规程。

三者对比来看，测试严苛程度排序为EPA＞WLTP＞NEDC。基于此，我们有理由相信特斯拉ModelS长续航升级版EPA工况续航里程402英里（约647公里），在WLTP标准及NEDC标准下，这款新车的续航里程或进一步提升，甚至将接近680公里。

不过，对于此次续航里程的升级，特斯拉技术专家指出，“实际上，从2016年至今，我们并没有改变ModelS所配备的电池技术、数量和结构，而是针对车身其他结构进行了一系列调整，从而获得了比一味提升电池容量更优的续航提升。”

近年来特斯拉ModelS动力电池容量及续航里程变化；图片来源：特斯拉官方

不可否认，动力电池作为电动汽车的动力源，被摆在了提升车辆续航里程的首要位置，特斯拉也一直不断在提升电芯能量密度、车身底盘空间以及电池布局方式等方面努力，以进一步增加电池容量，获得更长的续航里程。但汽车设计是综合且复杂的，凡事讲究平衡，因此除了动力电池容量外，整车质量、空气阻力系数、电机工作效率等因素亦是影响纯电动汽车续航里程的关键地方。

以整车质量为例，有相关研究表明，新能源汽车每减少100千克重量，续航里程可提升10%-11%，还可以减少20%的电池成本以及20%的日常损耗成本。在特斯拉技术专家看来，100度电，已是目前纯电动汽车所搭载的动力电池容量峰值节点，但同时，它也意味着较高的动力电池重量，因此想要实现续航里程的再提升，车身轻量化必不可少。基于这一点，特斯拉团队也在一直探索如何实现车身及零部件的轻量化，于是便有了我们所熟知的特斯拉全铝车身。

ModelS全铝车身及轻量化座椅等车辆内饰材质；图片来源：特斯拉官方

除全铝车身外，特斯拉此次还把Model3和ModelY的设计与工程经验应用到ModelS身上，在车内座椅、电池组、动力总成中使用轻量化材料，在保持车辆驾乘体验和性能的同时，降低车身重量，提升续航里程。不过遗憾的是，特斯拉技术专家并未透露轻量化材料为ModelS长续航升级版带来了具体“助力值”。

空气阻力方面，隐藏式门把手、封闭式前脸、流畅的车身线条以及对车身底板、车尾扩散器等进行空气动力学设计，让ModelS拥有0.23的超低风阻系数。值得注意的是，ModelS长续航升级版还采用宽度为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，减少了行驶阻力，在高速上增加了约2%的续航里程。

ModelS0.23d风阻的由来；图片来源：特斯拉官方

动力总成方面，ModelS采用了前永磁同步电机、后异步感应电机的布局方式，在提升能源效率的同时，带来更强悍的的动力输出；同时，使用电动油泵取代了此前的机械油泵，大幅减少摩擦孙少，并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；采用数字牵引力控制系统，轻量化设计结构更紧凑，减少机械阻力。

ModelS采用高效电机；图片来源：特斯拉官方

除以上三大领域的调整外，ModelS还借由智能电池温控系统，将动力电池问题控制在最佳的工作环境温度范围内，从而提升电池的能源利用率；同时，ModelS高效的制动能量回收系统，可减少物理刹车的使用，更高效回收制动能量，“在高速行驶时可为ModelS增加1%-2%的续航里程。”特斯拉技术专家介绍道。

在纯电动汽车动力电池技术、充电效率等瓶颈尚未解决的当下，续航里程仍是众多消费者购买纯电动汽车的重要考量之一。就今年来看，小鹏P7以超700公里NEDC续航里程刷遍朋友圈，蔚来汽车100千瓦时的动力电池也将于今年第四季度交付，这也就意味着，纯电动汽车续航里程将在2020年-2021年间再上一阶。

此次ModelS长续航升级版为众多纯电动车型指明了前行的方向——想要增加续航里程，堆积电池是其中关键一步，但若辅以适度的轻量化、更优的风阻系数、更高效的驱动电机以及软硬件协同，以实现降低能耗、提升效率。这也进一步证明，尽管电动汽车与燃油车结构不同，但燃油车的那套节能增效的理念和方向也同样适用于电动汽车。只是，相较于更为机械化的燃油车，纯电动汽车在汽车电子方面有着先天优势，在这方面，特斯拉占据着先发优势。因此，我们相信在特斯拉的探索和指路下，其他传统车企、新能源车企前进之路要好走很多，不过，该如何实现超越特斯拉，仍是悬在所有想在纯电动汽车领域不断进阶的车企头上的一把剑，且可能短期内仍难去除。