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面對地球環(huán)境危機(jī)的日益加重，特斯拉堅信轉(zhuǎn)變?nèi)祟惓鲂蟹绞绞腔膺@場危機(jī)的核心。然而汽車電氣化仍然有著諸多難題，例如電動汽車能否在性能上比肩甚至超越傳統(tǒng)燃油車，特斯拉又是否能夠作為行業(yè)開拓者打破傳統(tǒng)汽車行業(yè)堅固的壁壘？本文從特斯拉的技術(shù)路線、技術(shù)優(yōu)勢和專利開放等方面，分析特斯拉純電動汽車技術(shù)。

1特斯拉的技術(shù)路線及選擇原因

特斯拉的首要任務(wù)不是要成為全球最大的汽車公司，而是要彌補(bǔ)電動汽車長期存在的若干缺陷，并通過驚艷的產(chǎn)品顛覆人們對電動汽車的看法，然后通過競爭使全球汽車巨頭不得不去開發(fā)自己的電動汽車，其終極目標(biāo)及公司的宗旨是「盡快在市場上推出大眾市場接受的電動汽車，加速實現(xiàn)可持續(xù)交通」。

特斯拉成立之初，遇到的一個大難題就是新技術(shù)的早期研發(fā)成本會導(dǎo)致產(chǎn)品的價格過高。這也是第一部手機(jī)或第一臺計算機(jī)價格非常昂貴的主要原因。

但是特斯拉是電動汽車領(lǐng)域的首創(chuàng)者，所以即使產(chǎn)品價格昂貴，物有所值也會被人們接受。由于市場上已有質(zhì)量較好且價格合適的燃油汽車，推出質(zhì)量與 2.5 萬美元的燃油汽車相當(dāng)?shù)珔s要賣 10 多萬美元的電動汽車是行不通的。因此，特斯拉制訂了「三步走」的商業(yè)計劃：

第一階段

向超級富豪推出高價、小批量汽車。推出第一款產(chǎn)品時價格很高，但確保汽車的高檔品位，使其物有所值，即生產(chǎn)出的汽車足以媲美頂級性能車，那么定價為 10 萬美元也就不存在問題。

圖 1 特斯拉第一階段電動汽車 Roadster

先生產(chǎn)面向小眾的高端產(chǎn)品，是為了吸引第一批目標(biāo)顧客成為電動汽車的「鐵粉」，向公眾證明電動汽車可以達(dá)到甚至超越傳統(tǒng)燃油汽車的技術(shù)水平，特斯拉在第一階段推出了 Roadster （圖 1）。

第二階段

以中高端價位向更多相對富裕的消費(fèi)者推出中等價位、中等批量生產(chǎn)的電動汽車。借助第一階段獲得的利潤，開發(fā)第二階段的汽車。第二階段的汽車依然比較貴，但其競爭對象更像是 7.5 萬美元價位的奔馳或?qū)汃R，而不再是法拉利。

圖 2 特斯拉電動汽車 Model X

這樣做的目的是為了擴(kuò)大公眾對電動汽車的接受面，特斯拉為此推出了 Model S 及 Model X（圖 2），這也是特斯拉正在經(jīng)歷的階段。

第三階段

向普通大眾推出低價、量產(chǎn)的汽車（圖 3）。通過第二階段獲取的利潤和積累的經(jīng)驗，開發(fā)更經(jīng)濟(jì)、更大規(guī)模量產(chǎn)的大眾化電動汽車，其相對便宜的價格和保養(yǎng)的節(jié)省，使中產(chǎn)階級完全可以負(fù)擔(dān)得起。

圖 3 特斯拉生產(chǎn)線

這一階段主要是為了促使更多傳統(tǒng)汽車廠商在電動汽車項目上進(jìn)行投資，刺激競爭，推動整個行業(yè)朝著可持續(xù)交通的方向轉(zhuǎn)變。特斯拉在第三階段將推出 Model 3 車型，價格很可能只有 3.5 萬美元左右。

在汽車行業(yè)有這樣一個經(jīng)驗法則：汽車價格每下降 5000 美元，能夠買得起汽車的買家數(shù)量就會大約增加 1 倍。所以說，如果特斯拉能夠推出比 Model S 便宜 35000 美元的主流電動汽車，買家數(shù)量會翻 7 番，也就是之前的 128 倍，屆時大多數(shù)人都能夠買得起這款車。如果選擇購買 Model 3 的人很多，也將促使其他汽車公司在電動汽車項目上進(jìn)行大量投資，從而間接地通過刺激競爭，推動整個行業(yè)朝著電動汽車的方向?qū)崿F(xiàn)多個數(shù)量級的躍進(jìn)，而特斯拉在其中就將發(fā)揮重要的催化劑作用。因此，第三階段就是特斯拉存在的意義。

可以看出，特斯拉最艱難的階段是第一和第二階段，因為汽車是最典型的規(guī)模產(chǎn)業(yè)，沒有大規(guī)模量產(chǎn)，就沒有盈利。特斯拉已經(jīng)成功走過了第一階段，第二階段也將在 2017 年完成。2017 年后，特斯拉 Model 3 車型將會面世，這將是一款徹底顛覆整個汽車行業(yè)、改變世界交通狀況的節(jié)點(diǎn)性產(chǎn)品。

2特斯拉目前的技術(shù)優(yōu)勢

2.1 電池

特斯拉是唯一一家采用 18650 型三元鋰離子電池的電動汽車公司。這種類型電池曾一直用于筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等電子消費(fèi)產(chǎn)品中。針對電動汽車的應(yīng)用環(huán)境，特斯拉使用的 18650 型電池又不同于筆記本等數(shù)碼設(shè)備所使用的 18650 型電池，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也要高于后者，例如在設(shè)計上特斯拉使用的 18650 型電池能量密度高于同時期其它類鋰電池 50% 以上（圖 4）。

特斯拉選擇松下 18650 型電池的原因主要有：能量密度大，穩(wěn)定性、一致性更高；技術(shù)較為成熟、出貨量大、生產(chǎn)自動化程度高，可以有效降低電池系統(tǒng)成本；全球每年生產(chǎn)數(shù) 10 億個 18650 型電池，安全級別不斷提高；單體電池尺寸小但可控性高，可降低單個電池發(fā)生故障帶來的影響，即使電池組的某個單元發(fā)生故障，也不會對電池整體性能產(chǎn)生影響，但車輛會顯示出錯誤信息，對用戶進(jìn)行警示，這也是配備較多單體電池的好處。

特斯拉旗下量產(chǎn)車型 Model S（圖 5）使用的是松下定制的三元材料電池，即鎳鈷鋁三元正極材料的鋰電池。雖然 18650 型電池是全球頂尖電池，但傳統(tǒng) 18650 型鋰電池也有其自身特性所無法忽略的一些相對弱點(diǎn)，例如對溫度相對敏感、一致性差等。電動汽車對電池的要求是單次充電續(xù)航里程大、性能穩(wěn)定可靠、安全系數(shù)高且可循環(huán)充電次數(shù)多。

特斯拉解決 18650 型傳統(tǒng)電池短板的辦法包括：活性的電化學(xué)材料、改進(jìn)的電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化模組設(shè)計、先進(jìn)的故障保護(hù)機(jī)制和電池充放電控制，以及其業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的熱管理系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)。

活性材料和改進(jìn)的電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計，帶來單位體積/重量內(nèi)能量存儲更高，提高充電電壓的同時，電芯穩(wěn)定性更好。

采用多電芯并聯(lián)成組方式，提高電池包瞬間放電能力；電池包的多模組串聯(lián)及其平板設(shè)計，更利于底盤布置更多的電池，提高單次充電的續(xù)航里程。

核心的故障處理機(jī)制，全溫度區(qū)間電池充放電的控制，以及高精度的 SOC 和 SOH 算法，對于單次循環(huán)超過 400 km 續(xù)航里程而言，假使 600 次日常充放電循環(huán)，同樣可以滿足 240000 km整車壽命。事實上，特斯拉為客戶提供 8 年不限里程的質(zhì)量保證。

熱管理系統(tǒng)不僅僅指液冷，還有圍繞電芯覆蓋面的絕緣、導(dǎo)熱創(chuàng)新材料的應(yīng)用，以及長方形鋁制冷卻管路的設(shè)計，確保電池工作在最優(yōu)化、最一致的溫度區(qū)間，從而獲得即使在低溫低電量時的電芯均衡一致性，并延長電池循環(huán)壽命，滿足汽車級要求。

電池管理系統(tǒng)是指基于汽車級的硬件軟件，特別是多重安全設(shè)計，協(xié)同電芯、模組、電池包的安全裝置，確保電池包安全可靠。同時該系統(tǒng)創(chuàng)新的控制策略保證了電池的監(jiān)控管理精度最優(yōu)化。

特斯拉公司的研究人員對電池組的每一個層次都進(jìn)行了嚴(yán)密的監(jiān)控，在每個電池單元兩端均設(shè)置有保險絲，一旦電池過熱或者電流過大則立刻融斷，斷開輸出，以此避免因某個電池出現(xiàn)異常情況（過熱或電流過大）時影響到整個電池包。

在每個電池模組上，均設(shè)置有電池監(jiān)控板（Battery Monitor Board，BMB），用以監(jiān)控每個電池塊的電壓、溫度以及整個電池模組的輸出電壓。在整個電池包上，設(shè)置有電池系統(tǒng)控制器以及智能保險，用以監(jiān)控整個電池包的工作環(huán)境，包括電池包的電流、電壓、溫度、濕度等。

在系統(tǒng)層面，設(shè)置有系統(tǒng)安全控制器，用以監(jiān)控電池系統(tǒng)控制器。在車輛發(fā)生碰撞時，電池的外部結(jié)構(gòu)可以保護(hù)電芯免受沖擊并自動切斷電源，這樣一套電池控制系統(tǒng)已經(jīng)成為特斯拉汽車電池的技術(shù)核心。

2.2 電機(jī)

與常規(guī)的全輪驅(qū)動車輛只用一臺發(fā)動機(jī)和變速箱分配能量、犧牲效率來換取牽引力不同，特斯拉的工程師們在后輪驅(qū)動 Model S 的基礎(chǔ)上，在前軸加裝了一臺電機(jī)，使之成為雙電機(jī)全輪驅(qū)動的 Model S（圖 6）。特斯拉采用三相四極交流感應(yīng)電動機(jī)，銅轉(zhuǎn)子，具有變頻驅(qū)動功能的驅(qū)動逆變器與動能再生制動系統(tǒng)。不僅體積小，重量輕，而且可以瞬時輸出到最大扭矩，并在全壽命內(nèi)基本無需保養(yǎng)。特斯拉 Model S 電動機(jī)還獲得 2014 年度國際最佳發(fā)動機(jī)大獎。

兩臺電機(jī)對 Model S 前后輪扭矩分別進(jìn)行數(shù)字化獨(dú)立控制，實現(xiàn)了車輛卓越的牽引控制，提升了性能表現(xiàn)的精準(zhǔn)度。此外，Model S 的雙電機(jī)數(shù)字化扭矩控制與低重心設(shè)計相結(jié)合，有效地增強(qiáng)了車輛的抓地力及操控性能。技術(shù)上的創(chuàng)新與進(jìn)步，令特斯拉的產(chǎn)品擁有獨(dú)步同行業(yè)的優(yōu)勢。

專注汽車創(chuàng)新領(lǐng)域的專家 Steven L 在其文章中曾解析特斯拉利用雙電機(jī)提升車輛性能的秘密——「兩個電機(jī)，我們把前輪的電機(jī)稱為輔電機(jī)，后輪的電機(jī)稱為主電機(jī)。兩個電機(jī)可以根據(jù)各自特性，在不同工況下發(fā)揮各自優(yōu)勢，在任何一個轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，電機(jī)組合都能為系統(tǒng)提供充足的扭矩支持與功率輸出，從而優(yōu)化驅(qū)動系統(tǒng)的效率?！?/p>

雙電機(jī)全輪驅(qū)動 Model S 最震撼人心的莫過于它的加速表現(xiàn)。車輛在起步時，輪胎與地面的摩擦力是車輛動力的來源。相較于兩輪驅(qū)動（包括前輪驅(qū)動和后輪驅(qū)動）只能有 2 個輪胎提供動力，全輪驅(qū)動可以最大限度地利用路面和輪胎之間的摩擦力，實現(xiàn)快速起步。同時，依靠 2 個電動機(jī)在瞬間輸出的最大扭矩，實現(xiàn)瞬間加速。

雙電機(jī)的使用從多個技術(shù)層面強(qiáng)化了 Model S 的性能優(yōu)勢，使其擁有極限速度極佳穩(wěn)定性。

2.3 鋁制車身

特斯拉營銷經(jīng)理、鐵桿車迷泰德·米倫蒂諾說過，在北美打造一輛最安全的汽車首先就是從金屬材料的選擇開始。特斯拉的電池很笨重，必須通過降低車身的重量來彌補(bǔ)笨重電池的不足。因此，特斯拉求助了 Space X，并使用了它的先進(jìn)火箭技術(shù)，結(jié)果特斯拉汽車成為北美唯一使用全鋁車身的汽車（圖 7）。

圖 7 全鋁車身的特斯拉電動汽車

Model S 主要采用的是美國鋁業(yè)公司（Alcoa）生產(chǎn)的鋁材來制造底盤和車身板件。這種輕質(zhì)金屬必須精密沖壓，為此，特斯拉工廠配備了北美最大規(guī)模的液壓機(jī)，大約相當(dāng)于 7 層樓高，其延伸到地下的部分有 3 層樓高。實際上這是將總共 5 臺液壓機(jī)連成 1 排，用于模鑄造型復(fù)雜的部件，如前機(jī)蓋或車身兩側(cè)的板件。

這是一種慢速沖壓，目的是盡量減少熱量和翹曲。完成沖壓后還要用激光切割機(jī)進(jìn)行更精密的加工。成型的部件被送往車間，裝載在「智能運(yùn)輸車」上的車身可以沿著地面鋪設(shè)的磁軌導(dǎo)航行駛。由于缺少合格的供應(yīng)商，所以特斯拉使用的零件目前大部分為自產(chǎn)。「Model S 其實是我們從零開始制造出來的?！柜R斯克在 2012 年 11 月于紐約市舉行的 Model S 發(fā)布會上解釋道。

擠壓件、沖壓件和鑄件的專業(yè)組合實現(xiàn)了需要的剛度和強(qiáng)度。高剛度、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)不僅能保護(hù)車內(nèi)乘員，還能提供更好的整體操控性。沒有內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)的影響，經(jīng)過優(yōu)化的車前部，更有利于乘員的安全。完全平直的雙八邊形導(dǎo)軌沿車體結(jié)構(gòu)底部布置設(shè)計，在緊急情況下可以吸收沖擊能量。關(guān)鍵部位采用高強(qiáng)度鋼材增強(qiáng)乘員安全。

由于鋁質(zhì)車身重量很輕，所以即使搭載 85 kW·h 電池組，車輛的續(xù)航里程仍能達(dá)到 500 km 以上，而多數(shù)純電動汽車的續(xù)航里程僅在 120 km 左右。

鋁材相較傳統(tǒng)汽車采用的鋼材的不足之處，反倒通過一些人所謂的「過度設(shè)計」而得到了彌補(bǔ)：早期版本的 Model S 在側(cè)面板件中嵌入了硼鋼，并用航空航天級螺釘固定。這種工藝現(xiàn)在已經(jīng)淘汰，取而代之的是更多鋁增強(qiáng)材料的使用，阿波羅登月飛行器使用的也是這種鋁材，而且依然采用航空航天級螺釘固定。

這種鋁增強(qiáng)材料可以吸收沖擊力，例如在 NHTSA 測試中，當(dāng)一根撞桿高速撞擊車輛的側(cè)面時，撞桿在撞到車內(nèi)乘客之前就已經(jīng)斷裂或致使汽車停下。車尾的雙保險杠可以保護(hù)坐在「第三排」座位上的乘客。「第三排」實際上是位于后備箱位置的兒童尺寸背向可折疊座位。Model S 在 NHTSA 測 試中撞壞了一個獨(dú)立的車頂沖撞機(jī)，而它的車頂卻沒有塌陷，這也同樣得益于用航空航天級螺釘固定的鋁增強(qiáng)材料。

2.4 安全性

特斯拉 Model S 是 2014 年唯一一款同時獲得歐洲 Euro NCAP 和美國高速公路安全管理局（NHTSA）5 星最高評分的車型。事實上，能夠獲得「雙 5 星」殊榮的汽車非常稀少，而特斯拉卻能在包括正面碰撞、側(cè)面碰撞、翻滾測試、兒童保護(hù)測試、行人保護(hù)測試、鞭打測試等諸多評比項目中脫穎而出。下面將從車身安全、電池安全和信息安全 3 個方面進(jìn)行分析。

車身安全

不同于傳統(tǒng)汽車普遍采用的鋼制車身，特斯拉 Model S 的車身和底盤主要采用鋁合金材料打造，相比傳統(tǒng)鋼材，鋁材料本身就具有更好的金屬延展性，因此可以更有效地吸收沖擊力。同時車身框架用高強(qiáng)度材料加固，撞擊時能夠有效吸收能量，但駕駛艙卻不易變形。從實際高速駕駛強(qiáng)烈碰撞的結(jié)果來看，Model S 也證明了鋁材料所具備的優(yōu)勢。

由于全車最重的部件——電池組位于底盤正下方，這為車身安全帶來兩方面助益：

第一，沉重的電池組所帶來的低重心讓特斯拉幾乎不會發(fā)生側(cè)翻；

第二，特斯拉電池組本身就設(shè)計非常堅固，這無形中又為車輛乘員艙增加了一層保護(hù)。

圖 8 特斯拉電動汽車的「前備箱」

除此之外，得益于純電動汽車技術(shù)優(yōu)勢，特斯拉 Model S 擁有了「前備箱」的設(shè)計（圖 8），這不僅為車主騰出了一個巨大的儲物空間，無形中還充當(dāng)著碰撞前緩沖區(qū)的角色?！盖皞湎洹跪v出的空間使特斯拉 Model S 得以在車體結(jié)構(gòu)底部布置完全平直的雙八邊形導(dǎo)軌，這在車輛發(fā)生正面碰撞時能最大程度地吸收撞擊能量，有效保護(hù)駕駛艙人員的安全。而在行人保護(hù)方面，當(dāng)車輛行駛速度在 19~53 km/h 時，假如 Model S 前保險杠內(nèi)的傳感器檢測到與行人發(fā)生碰撞，前備箱蓋后部會自動升起約 80 mm 高度，在相對較軟的鋁制前備箱蓋與其下面的較硬組件之間形成空間，在發(fā)生正面撞擊時最大程度減少對行人和騎車人的頭部傷害。

除了硬件「抗撞」外，特斯拉還會提供管家式的自動求助功能，當(dāng)特斯拉 Model S 發(fā)生了碰撞的緊急情況，該車將立即自動發(fā)送后臺相關(guān)參數(shù)，客服人員會在必要情況下及時聯(lián)絡(luò)車主幫助處理后續(xù)事宜。此外，后臺工作人員也可通過車號自動得知該車輛是否需要更換相關(guān)部件，輔助車主進(jìn)行升級或替換部件。

特斯拉自動駕駛功能結(jié)合前置攝像頭、雷達(dá)、360 度超聲波傳感器以及實時車流量更新，能夠探測車身周圍約 5 m 范圍內(nèi)的障礙物，能夠在開闊路面和頻繁停車起步的路況中自動駕駛 Model S。標(biāo)準(zhǔn)配備的安全功能會始終監(jiān)控停車標(biāo)志、車輛和行人，以及無意識變道。也就是說，特斯拉隨時隨地為車主規(guī)避風(fēng)險，防止事故的發(fā)生。據(jù)悉，自動駕駛相關(guān)功能會隨著特斯拉空中升級的軟件更新而逐步啟用。如特斯拉 6.2 版車載系統(tǒng)升級，就新增了主動巡航控制、前撞預(yù)警系統(tǒng)和基于攝像頭的遠(yuǎn)近光自動調(diào)節(jié)功能。

可以說，特斯拉傾盡心血打造了一臺「輕型智能化坦克」，不僅被動安全系數(shù)高，更要求在主動安全上利用智能化手段規(guī)避有可能發(fā)生的危險。

電池安全

特斯拉 Model S 全車搭載了幾千塊特別訂制的高級車用鋰離子電池，擁有非常高的能量密度，其循環(huán)性相當(dāng)驚人，容量和直流內(nèi)阻在上千次充放電后都保持著相對穩(wěn)定的水平，充電倍率和溫度對電池的影響都不大，這些都是普通電池?zé)o法比擬的。

事實上，特斯拉真正的絕密技術(shù)是高效的電池控制管理系統(tǒng)，其借鑒了互聯(lián)網(wǎng)程序管理控制成百上千臺服務(wù)器的模式，引入了分層管理的方法控制這些「活躍的圓柱體」。特斯拉開發(fā)的電池管理系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠準(zhǔn)確估測電池單體的荷電狀態(tài)（State of Charge，SOC），保證 SOC 維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對電池造成損傷。

此外，電池組中的每一個電池單體都連接著一個熱敏電阻以及一系列的光導(dǎo)纖維，同時將熱敏電阻連接到電池監(jiān)控器，將光導(dǎo)纖維連接到光敏感應(yīng)器。當(dāng)某個電池單體溫度超過安全標(biāo)準(zhǔn)時，熱敏電阻將產(chǎn)生一個電信號傳達(dá)至電池監(jiān)控器以便啟動電池冷凝系統(tǒng)保證電池安全性能。特斯拉電池模組采用水冷散熱，使得電池保持在恒定溫度區(qū)間以避免電芯過熱。

16 個電池模組之間都以防火墻分隔。當(dāng)電池發(fā)生火情時，會被電池組架構(gòu)中內(nèi)置的防火墻阻隔在車身前面的一小部分空間內(nèi)，火情根本無法進(jìn)入乘員空間。同時，萬一發(fā)生碰撞，電池結(jié)構(gòu)可以保護(hù)電芯免受沖擊，并自動斷開電源。

值得一提的是，特斯拉為 Model S 提供電池和動力單元 8 年不限里程的保修服務(wù)，使車主可以放心使用。電池組的布局和控制管理系統(tǒng)是特斯拉最核心的優(yōu)勢之一。

信息安全

有別于傳統(tǒng)汽車，除「雙閃」燈和副駕駛位置的儲物箱按鈕外，特斯拉 Model S 電動汽車內(nèi)其他所有的按鍵都集合于一塊 17 英寸的中控觸屏（圖 9）。最重要的是，控觸屏的背后是一個可以隨時自動更新的系統(tǒng)，這就是特斯拉人性化的「空中升級」服務(wù)。

圖 9 17 英寸中控觸屏

特斯拉的安全保障細(xì)化到系統(tǒng)的每一處，無論是車輛本身，還是特斯拉的服務(wù)器，又或是每位車主手機(jī)上的移動 App（圖 10），都經(jīng)過反復(fù)的安全測試與驗證。在未帶鑰匙的情況下，特斯拉手機(jī) App 可以直接操控汽車，但是每次都需要賬戶信息的輸入，每次解鎖都有一個尋找密鑰的過程。特斯拉車上有很多安全模塊和跟鑰匙交互關(guān)系的控制器，這不是一個簡單的設(shè)計，有時即使有鑰匙，也不見得能夠打開，它隨時處于檢測狀態(tài)，每隔幾秒進(jìn)行一個循環(huán)、配比，只有在安全、配比成功的條件下才能解鎖、開動。

圖 10 特斯拉汽車車主手機(jī)上的 App

特斯拉力求通過一切手段保護(hù)車主的信息安全。由硅谷知名女黑客，有「黑客公主」之稱的 Kristin Panet 負(fù)責(zé)維護(hù)特斯拉公司及產(chǎn)品安全。

特斯拉仍在不斷加強(qiáng) Model S 的安全能力。如在車底配備包括鈦合金護(hù)板在內(nèi)的 3 層護(hù)甲，讓特斯拉從容應(yīng)對路面上遇到的各種突發(fā)情況。在上百次的測試中，3 層護(hù)甲將各種進(jìn)入車底的障礙物輕松碾碎。同時特斯拉還借助前沿科技手段，增強(qiáng) Model S 安全系統(tǒng)，讓防護(hù)更加智能高效。

2.5 智能化

除了精煉的結(jié)構(gòu)，機(jī)電一體化也讓特斯拉率先成為全球最智能的電動跑車。特斯拉高級工程師曾表示，「特斯拉可以將自身所有部件和控制單元揉到一起，通過車聯(lián)網(wǎng)從而實現(xiàn)各項智能化服務(wù)。」特斯拉 Model S 已經(jīng)將多項炫酷功能變?yōu)楝F(xiàn)實，其中最值得關(guān)注的五大看點(diǎn)分別為：空中升級、遠(yuǎn)程診斷、中控屏幕、自動求助和交互關(guān)系。

空中升級

空中升級是大多數(shù)特斯拉車主最傾心的智能化服務(wù)，它好比目前的智能手機(jī)，車主可以在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下隨時隨地更新車輛的最新功能。這是非常智能的集成應(yīng)用，顛覆了人為更新的傳統(tǒng)方式。目前，特斯拉自 2014 年至今在中國已經(jīng)進(jìn)行了 4 次更新，依次實現(xiàn)了導(dǎo)航服務(wù)、語音導(dǎo)航、巡航控制、防撞輔助、倒車輔助增強(qiáng)、車速輔助、智能溫度預(yù)設(shè)、自動緊急制動、盲點(diǎn)警報、代客模式以及 3D 導(dǎo)航等功能的更新。

遠(yuǎn)程診斷

這項功能可以讓車主在遇到問題時，能夠直接聯(lián)絡(luò)特斯拉技術(shù)支持售后，特斯拉工程師可直接通過后臺查看車輛出現(xiàn)的問題，不用到店檢查，節(jié)省了車主時間、提高了診斷效率。這一切都是以聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，正是所謂的「車聯(lián)網(wǎng)」技術(shù)。

17英寸中控屏≠ iPad

特 斯 拉 Model S 的所有操作都是通過一個酷似 iPad 的 17 英寸中控臺實現(xiàn)，它并非僅僅是一個 iPad 那么簡單。值得一提的是，目前智能規(guī)劃已經(jīng)在美國實現(xiàn)，通過中控臺可實現(xiàn)最優(yōu)路線指引、電量預(yù)估、目的地充電提示、車速規(guī)劃等智能規(guī)劃。未來智能規(guī)劃還會將交通信息、路況信息以及天氣信息實現(xiàn)交互和傳遞，屆時將可以給車主帶來極大的駕駛便利。

自動求助

智能汽車不僅要智能、環(huán)保還要更安全。特斯拉目前不僅可以通過輔助駕駛、自助駕駛等功能保護(hù)車輛出行安全，自動求助功能也是一大亮點(diǎn)。例如，特斯拉 Model S 發(fā)生了碰撞的緊急情況，該車將立即自動發(fā)送后臺相關(guān)參數(shù)，客服人員會在必要情況下，及時聯(lián)絡(luò)車主幫助處理后續(xù)事宜。此外，后臺工作人員也可通過車號自動得知該車輛是否需要更換相關(guān)部件，輔助車主進(jìn)行升級或替換部件。

交互關(guān)系

智能汽車十分重要的一項功能就是實現(xiàn)交互關(guān)系，車輛要與交通中心交互，車與車交互，車與信號燈、行人等交互。特斯拉目前配有官方移動客戶端軟件，車主可通過 App 操作實時操控車輛。車主忘記帶鑰匙，手機(jī)便可開啟車門；車輛丟失，遠(yuǎn)程應(yīng)用即可查看車輛位置并協(xié)助找回車輛。

2.6 充電

在實際使用中，消費(fèi)者更關(guān)心充電和電池維修保養(yǎng)問題，目前特斯拉為中國車主打造了一套「以家庭充電樁為主，超級充電樁和目的地充電樁為輔，通用移動充電器為補(bǔ)充」的完備充電解決方案。

圖 11 家用充電樁

第一種家用充電樁（圖 11）是特斯拉車主最主要的充電方式，特斯拉擁有業(yè)界第一的 95% 超高家充安裝率，幫助車主足不出戶解決 99% 的充電需求。日常生活中，特斯拉車主 99% 的出行需求是在城市半徑不超過 100 km 的范圍內(nèi)使用，便利的家用充電方式完全可以滿足，而且特斯拉純電動4門豪華轎跑車 Model S P85D 的續(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到了 480 km（NEDC），短途出行完全不成問題。

圖 12 超級充電樁

盡管日常生活的出行需求，便利的家用充電方式完全可以滿足，但對城際旅行或公路旅行來說，續(xù)航里程是電動汽車永遠(yuǎn)無法回避的問題。為此，特斯拉CEO埃隆·馬斯克提出一個辦法：建立一個全球性的能源網(wǎng)絡(luò)。

因此，特斯拉推出了超級充電樁，這是一種高質(zhì)量途中充電裝置解決方案，同時要設(shè)立公共充電站，配備一整排的超級充電樁（圖 12），就像加油站的一排油泵。車主選配的車內(nèi)充電系統(tǒng)不同，充電時長也會不同。一般的車庫充電器需要花費(fèi) 5 h 或10 h 才能對 Model S 進(jìn)行完全充電，而燃油汽車僅需 5 min 便能加好油。

顯而易見，沒有人愿意在路上停幾個小時只為充電，因此，超級充電樁的充電速度必須更快。超級充電樁 20 min 即可為 Model S 充滿 50% 電量。特斯拉超級充電樁是世界上充電速度最快的一種充電裝置，采用電網(wǎng)電能和太陽能聯(lián)合供電。目前，特斯拉已在美國建設(shè)了最大的公用充電網(wǎng)絡(luò)，在中國建成第二大的公用充電網(wǎng)絡(luò)，包括在全國范圍內(nèi)建成 72 個超級充電站，280 個超級充電樁，并且這一數(shù)字每周都在增長。

目的地充電樁（圖 13），是特斯拉分布最廣的一種充電樁，遍布全國各地的大型商場、寫字樓、酒店、銀行營業(yè)廳、地下停車場以及一些熱門景區(qū)內(nèi)，方便車主在途中休息時，及時充電，滿足 Model S 車主多樣的出行充電需要。截至目前，特斯拉已經(jīng)在中國建成超過 1400 個目的地充電樁。

此外，特斯拉還面向所有中國新老車主免費(fèi)提供通用移動充電器，以解決車主應(yīng)急充電需求。通用移動充電器可以方便地利用工業(yè)插座或者家用 220 V 插座為車充電，無需安裝、體積小巧、便于攜帶。

3特斯拉專利開放及目的

2014 年 6 月 12 日，馬斯克宣布：「特斯拉公司將自己所有的 200 余項有關(guān)電動汽車電池、電子裝置和控制軟件方面的相關(guān)專利一律對外開放，不會對任何懷有善意使用我們技術(shù)的企業(yè)發(fā)起專利訴訟，目的是鼓勵其他汽車廠商利用這些技術(shù)，開發(fā)長距離續(xù)航的電動汽車。」

在特斯拉開放的專利中，104 項與電池以及電池安全控制系統(tǒng)有關(guān)，28 項涉及充電技術(shù)，這兩類專利占到了專利總數(shù)的 53%，也是特斯拉最主要的優(yōu)勢技術(shù)?，F(xiàn)有的電池安全控制系統(tǒng)專利，主要用于協(xié)調(diào)運(yùn)行車上 7000 多節(jié)鋰電池組成的電池組，這套技術(shù)目前已經(jīng)成熟，特斯拉決定開放專利，同時研究更具潛力的大電池。

創(chuàng)立公司時，特 斯 拉 CEO 埃隆·馬斯克說，「世界上不需要另外一家汽車公司，需要的是能夠引入最高科技電動汽車技術(shù)的汽車公司，同時還需要一家提供環(huán)保技術(shù)，能夠為全球的化石燃料使用的降低做出貢獻(xiàn)的電動汽車公司?！挂簿褪钦f，特斯拉公司自創(chuàng)立以來，一直致力于為全球提供最高端的電動汽車技術(shù)，同時也為全球開發(fā)最高端的汽車技術(shù)。

對特斯拉來說，開放專利并非要避免別的公司模仿技術(shù)，因為這沒有意義。特斯拉的初衷是推動全球共同發(fā)展電動汽車的技術(shù)，希望能夠幫助到其他的電動汽車公司。同時，也促進(jìn)其他公司借助特斯拉開放的專利，開發(fā)自己的技術(shù)，發(fā)展得更快一些。特斯拉尖端技術(shù)開放專利供其他生產(chǎn)商參考使用，并且不斷完善全球充電網(wǎng)絡(luò)、向社會開放充電設(shè)施，特斯拉的種種舉措與當(dāng)時創(chuàng)立公司的初衷是一致的，希望攜手其他生產(chǎn)商一起為推動全球的電動汽車技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，生產(chǎn)出更多的電動汽車。