The FLYING Tesla Roadster explained by the man who engineered it

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学习与成果

概览

Hagerty记者深入特斯拉工厂,由工程副总裁Lars Moravy详解全新Roadster的三电机后驱布局、主动空气动力学与冷气推进器。

关键点

  1. 1Roadster采用仅后轮驱动的双电机,功率超1兆瓦、扭矩超1400牛米
  2. 2电池为4680铝壳电芯,双侧冷却,15%至80%充电仅需10分钟
  3. 3主动空气动力学含可动翼片与吸盘风扇系统,200英里时速下产生2G下压力
  4. 4SpaceX套件用冷气推进器,0至60英里加速仅0.55秒,推力堪比战斗机
  5. 5整备质量约1700公斤以下,比预期更轻,强调驾驶者之车定位

时间轴7 章 · 25 节

第 1 章

开场与初见

记者在SpaceX机库经历神秘揭幕,初见全新Roadster外观,并由工程副总裁Lars Moravy开始讲解。

1.1

神秘揭幕与外观设计

记者被自动驾驶送抵并蒙眼进入SpaceX白色机库,黑幕揭开后见到Franz von Holzhausen设计的Roadster:白色面板、锐利线条,兼具航天与折纸感,与Cybertruck同源。Lars Moravy以车迷身份登场,透露了一些令人说不出话的秘密。

1.2

Hagerty赞助口播

片中短暂插播Hagerty赞助口播,推荐为不常开的特殊车辆购买保险,并引导访问其网站。

第 2 章

动力与电池

本章揭示Roadster仅后驱的双电机布局、4680电芯与800伏架构,并给出轻量化与充电目标。

2.1

仅后驱的双电机布局

Lars Moravy透露新车仅后轮驱动,令人意外。后轴两台电机功率密度高,合计超过一兆瓦、1400牛米以上扭矩,比Plaid的三电机合计更强,因此后轮与轮胎被强化,以打造驾驶者之车。

2.2

4680电芯与双侧冷却

电池仍置于车底,采用特斯拉自研4680电芯。为获得热性能、可重复性与赛道持续输出,改用双侧冷却,大幅提升冷却能力,使电池在整个生命周期内几乎保持性能不衰减,并支持超快充电。

2.3

轻量化目标与车重

团队反思上一代Roadster堆续航的思路,转而追求轻量化,认为驾驶者之车不应重达两吨甚至1800公斤。最终目标约为略低于1700公斤,比初代Roadster的约1300公斤更重,但车身更大、更复杂、电池也更大。

2.4

电池包结构与铝壳电芯

展示动力总成:专为本车的高功率与特殊化学体系打造的4680电芯,采用铝壳而非钢壳,更轻且散热更好。冷却液从一侧向下流经两侧冷却夹套,单向冲流保持均匀热流。上部为钛板,比钢更薄更轻且热防护相同,并按需求定制焊接厚度;下部铝板负责抗凹抗冲击与安全事件热管理。

2.5

800伏高压与双电机总成

高压系统将直流电经逆变器转为交流,工作在800伏级,与Cybertruck和Semi相同,好处是更高电压充电以实现10分钟充电,并提升放电效率。双电机定转子加行星齿轮组,减速比84,无差速器、可独立控制,体积比Plaid电机更小,却拥有更强动力与扭矩,每个电机配独立逆变器。

2.6

充电速度与赛道续航

电池容量暂未公布。已知续航宣称超过300英里,是特斯拉充电最快的电池,目标15%到80%仅需10分钟。团队希望这能带来25到30分钟不限功率的赛道驾驶,回场充电后可跑一整天,并笑称驾驶者充电比车更久。

第 3 章

底盘与热管理

本章讲解悬架布局、热管理系统与自适应减震,赛道模式可降低车身并提升刚度。

3.1

悬架布局与热管理系统

座舱前部隆起下方隐藏热管理与悬架系统。悬架为传统超跑式双叉臂加摇臂,后部为多连杆,两台电机、独立逆变器与行星齿轮组安装在副车架上。热管理采用新一代间接式系统,基于冷却液回路,在电池、动力总成及座舱冷暖上都提升效率,属于下一代热泵。

3.2

自适应减震与赛道模式

车辆配备滑阀式自适应减震器,赛道模式会将车身高度降低40毫米,同时把刚度提升至三倍。

第 4 章

主动空气动力学

本章由Lars Moravy详解全新Roadster的主动空气动力学:下翻式大灯、可动翼片、主动尾翼与吸盘风扇,用可变形车身兼顾低风阻与高下压力。

4.1

下翻式大灯与主动通风口

原型车车身全碳纤维,量产版部分面板可能用金属。大灯不是弹出而是下翻,模块仅约15毫米厚,远近光一体,设计上追求怀旧又比弹出式更酷。引擎盖上方有一块主动通风口,为冷却系统排出更多空气;车头难做下压力,故设下巴扰流板,内部翼片前缘可动达80度。

4.2

可动翼片与主动尾翼

车侧看似固定的翼片其实会动,是弹出式挡板而非小翼子板,展开后形成大量主动气流。整车追求变形效果:挡板外张、通风口打开,可见冷却风扇模块与风道。尾部主动尾翼展开后不破坏车身线条,平时藏起以保持低风阻,需要时前部可关闭、留出约三分之一平方米气流空间,整个前段如同一片大翼,共五个可动面。

4.3

下压力数据与吸盘风扇

车速超200英里每小时时最多产生2G下压力,50英里每小时以下失效。车尾四个风扇用同款高压压缩机电机,单个约20千瓦。轮胎摩擦系数难超1,故用吸盘系统把车吸向地面,弯中可保持超2G。直线高速时打开裙边形成高流量模式,主要让主动翼更主动。

4.4

裙边与高速气流模式

可下翻密封车底的裙边是橡胶加尼龙刷毛制成的可更换牺牲件,记者推测应仅限赛道使用。

第 5 章

SpaceX推进系统

本章由Lars Moravy详解Roadster的SpaceX推进系统:借用Optimus腿部作动器驱动尾翼,冷气推进器用氮气实现0.55秒破百,并区分三个版本与特斯拉、SpaceX的分工。

5.1

Optimus作动器驱动尾翼

传统尾翼由两个外露的大型作动器加隐藏作动器驱动,因下压力达数千牛顿,需要强力作动器,特斯拉直接借用Optimus机器人的腿部作动器并加装制动器以保持位置。尾翼可在高下压力模式与低风阻模式间切换,在纽博格林Döttinger Höhe长直道上可调平以降低阻力。

5.2

冷气推进器与0.55秒破百

车尾钛氧化物玻璃后是200升碳纤维缠绕压力容器,可存10000 psi氮气,供冷气推进器使用。配合超一兆瓦动力总成,官方称0到60英里加速仅0.55秒,推力超80千牛,约等于典型战斗机单台喷气发动机。记者现场听到该数字十分震惊。

5.3

三个版本与性能差异

0.55秒是含起步滚动的成绩,实际需加零点一到零点二秒,但仍低于一秒。基础版仍在开发;性能版有1341马力和1033磅英尺扭矩,但无推进器,0到60需1.6秒。展车为推力版,滚动修正后0.85秒、超5g,极速从210升至230英里每小时。飞行版最贵且最不实用,加装400升气罐后变成单座。

5.4

氮气选择与压力原理

选用氮气是因为空气约八成是氮气,且特斯拉不愿往车里加燃料;卫星和Apollo 13等航天器也用冷气推进器,但太空重力摩擦小,地球上需要10000 psi高压。冷气系统靠压缩供能,压力下降推力随之衰减,如同放气的气球最后会断续喷气,压力越高可用区间越大。

5.5

储气罐结构与加注时间

氮气罐无法在家补充,目前充满全部600升需六到七小时,团队正研发系统将时间缩短到约半小时。压力容器为碳纤维缠绕的碗状结构,以保证受力均匀、避免热点,气体经上下管路汇入由Optimus腿部作动器驱动的阀门,再经喷管喷出;左右两个喷管可微调以修正偏航、保持直线稳定,喷流为超音速并出现激波钻石。

5.6

特斯拉与SpaceX分工

车身、电池、动力总成、底盘、车门座椅乃至吸盘系统均由特斯拉负责;推力与飞行套件属于SpaceX包,需双方联合开发。后备箱内的气瓶可见联合成果:阀门设计很SpaceX,但在地球上驱动它需要SpaceX没有的电机。尾翼、导流板与推进器共同营造飞行主题。

第 6 章

座舱与驾驶体验

本章转入座舱:固定式座椅底座与可调踏板、驾驶者导向的屏幕布局,以及线控转向和原型车测试进度。

6.1

座椅布局与驾驶者导向座舱

跨过宽门槛进入座舱,座椅类似迈凯伦W1:座垫固定、踏板箱可调,靠背可后仰。车内只有两个座位,而非最初设想的两加二;车名Roadster对应可拆卸车顶板。座舱以驾驶者为中心,中央屏幕固定朝向驾驶者,挡风玻璃底部横条内嵌细长屏幕。

6.2

线控转向与测试进度

被问及纽博格林模拟测试时,Moravy以不能透露为由回避。测试进度方面,多年组装后现场有四五台原型车用于开发,明年初将进入更大规模制造。车辆采用线控制动,同时配备线控转向;轭式方向盘可能引发争议,但外观漂亮并延续飞机氛围。

第 7 章

评价与结语

收束全片,评价Roadster作为最后驾驶者之车的定位,指出电动超跑需要额外亮点,并补记发布会后的困惑。

7.1

最后驾驶者之车的定位

主持人回应特斯拉称Roadster为最后伟大的驾驶者之车:该说法只在特斯拉自身语境下成立,因为它可能是特斯拉最后一款由人主导驾驶的车。放到整体市场看,它真正特别之处在于不靠电动身份卖车。

7.2

电动超跑需要额外亮点

主持人认为仅把V8、V12换成电池和电机不足以打动买家,基础版Roadster对特斯拉粉丝是稳赢,但其他买家需要别处得不到的额外亮点,而这台车做到了。他推测上一代Roadster未成事,是因为作为超跑不够格;新车靠风扇和推进器才足够。

7.3

发布会后补记与困惑

主持人补记:此前所有出镜和旁白都录制于当晚发布会之前,所以当时显得不够热情或不够怀疑。看完发布会后他更惊叹也更困惑,觉得这台车既更真实又更不真实,难以想象它最终如何上市,比预想更非凡,也让他更摸不着头脑。

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