在產(chǎn)品策略上,Tesla似乎也在循蹈蘋果的思路:大跨步升級(jí),持續(xù)保持大眾的新鮮感;當(dāng)新產(chǎn)品推出后,會(huì)讓你感到老產(chǎn)品不能忍受。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月9日,Tesla發(fā)布了升級(jí)版的Model S,令人矚目的是四驅(qū)系統(tǒng)與半自動(dòng)駕駛技術(shù)的配備。但似乎很少有人意識(shí)到這樣一點(diǎn)改進(jìn):新版Model S的續(xù)航里程增加了。
相比自動(dòng)駕駛,續(xù)航的增加更讓我興奮。P85D,比P85所標(biāo)定的265英里續(xù)航,多出了10英里,達(dá)到了275英里。相當(dāng)于是從426km升級(jí)到了442km,多了16km。注意,這個(gè)是EPA(美國環(huán)境保護(hù)署)制定的標(biāo)準(zhǔn),要比我們通常看到的500km的數(shù)字保守很多,其實(shí)也更貼近實(shí)際。
更夸張的是,85D比85多出了30英里的續(xù)航:從265英里(EPA)升到了295英里。后面這個(gè)數(shù)字不是EPA的評(píng)測數(shù)值,而是Tesla在65mph時(shí)速下的測試結(jié)果。嚴(yán)格地說,這兩個(gè)數(shù)值沒有可比性,僅僅是65mph的時(shí)速,完全比不了SAE-J1634(EPA用的方法)那么復(fù)雜的測試流程。
但是,這足以看出Tesla的信心。后綴加個(gè)“D”,變身四驅(qū)版后,竟然續(xù)航也會(huì)增加。難道是改進(jìn)了電池技術(shù)?反正電池容量還是60或85,沒有變?。?/p>
跟很多人一樣,我初始的思維定勢,也是:既然多加了一個(gè)電機(jī)構(gòu)成四驅(qū)結(jié)構(gòu),那么電池容量不變的情況下,續(xù)航應(yīng)該是打折扣吧。事實(shí)不是如此。下面來詳細(xì)說明。
這追溯到我以前研究的一份Tesla專利。專利的標(biāo)題是“All Wheel Drive Electric Vehicle Power Assist Drive System”。名字很復(fù)雜,簡單說就是“雙電機(jī)系統(tǒng)”。這份專利是2010年提交的,專利發(fā)明人是一名叫Yifan Tang的華人,具體沒有考證。那么先看一副示意圖:
D,代表Dual Motor,兩個(gè)電機(jī)。我們把前輪的電機(jī)稱為輔電機(jī)(Assist Motor),把后輪的電機(jī)稱為主電機(jī)(Primary Motor)。
那么,看上圖。隨著轉(zhuǎn)速(rpm)的升高,701代表主電機(jī)的扭矩曲線,801代表主電機(jī)的功率曲線;703代表輔電機(jī)的扭矩曲線,803代表輔電機(jī)的功率曲線。簡單說一下:扭矩的單位是N·m,功率的單位是kW。
可以看出,隨著轉(zhuǎn)速的升高,主電機(jī)從0rpm時(shí)爆發(fā)出最大扭矩值,然后到了某個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)就快速跌落。這就是所謂的高功率電機(jī)高轉(zhuǎn)速扭矩下降的現(xiàn)象。在Tesla與日產(chǎn)GT-R的對(duì)決中,起步時(shí)Tesla占優(yōu)勢,但后半段就被GT-R反超了。
而看703,輔電機(jī)的扭矩曲線。這臺(tái)低功率電機(jī)的扭矩,在設(shè)計(jì)時(shí)就被定的非常平緩。在后半段時(shí),它可以彌補(bǔ)主電機(jī)的扭矩不足。
再看功率曲線,主電機(jī)(801)在大約6500rpm的時(shí)候,功率還是下降,而此前一直是快速上升。輔電機(jī)(803),在整個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)都是穩(wěn)步提升的,雖然功率沒有主電機(jī)那么大。所以,在主電機(jī)的輸出功率開始下降時(shí),輔電機(jī)又可以彌補(bǔ)功率輸出的不足。
那么,有了輔電機(jī)分別在扭矩和功率上的彌補(bǔ)后,一個(gè)完整的雙電機(jī)四驅(qū)系統(tǒng)的曲線是怎樣的?705(代表扭矩)和805(代表功率)說明了問題。
可以看到,在扭矩與功率兩個(gè)參數(shù)上,這對(duì)組合的表現(xiàn)要優(yōu)于單個(gè)電機(jī)。我指的不是數(shù)值的高低,而是曲線的變化程度。這保證了,在任何一個(gè)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。
那么問題來了,這跟提升續(xù)航里程有什么關(guān)系呢?其實(shí)原因很簡單,但不太好理解。
如果用單電機(jī)(Single Motor)模式,那么這一定是一臺(tái)高功率電機(jī),通俗的說就是“力氣大”、“能量大”,但轉(zhuǎn)速升高后往往就“焉了”。這是感應(yīng)電機(jī)的一種特性。所以,Tesla與很多超跑對(duì)飚時(shí),往往贏在起步輸在終點(diǎn)。
都是85kW·h的容量,在同樣的地面摩擦力、風(fēng)阻下以及速度下,為什么P85D可以多跑10英里?根據(jù)W=P·t的公式來看,多跑了10英里,時(shí)間增加了,那么W恒定,則P(也就是功率)就要下降。
假設(shè)要讓轉(zhuǎn)速到9000rpm,雙電機(jī)模式下,雖然主電機(jī)在此時(shí)扭矩和功率都開始下滑了,但有輔助電機(jī)的幫助,使電機(jī)組合最終產(chǎn)生的效果還是能滿足9000rpm時(shí)的要求;但如果是單電機(jī)模式,由于在高轉(zhuǎn)速下扭矩與功率都會(huì)下降的特性,此時(shí)它的功率要非常高,才能保證其在9000rpm時(shí),正好跌落到雙電機(jī)所達(dá)到的那個(gè)數(shù)值。
可以想象,在9000rpm這個(gè)點(diǎn)的前面,單電機(jī)的曲線一定“很高”,而雙電機(jī)的前半段的曲線一定“不比單電機(jī)高”。因?yàn)橛辛溯o電機(jī)的彌補(bǔ),9000rpm這個(gè)點(diǎn)的后半段,這個(gè)組合的功率曲線幾乎沒有跌落。
如上圖,901代表單電機(jī)(Single Motor)模式的功率曲線。這是我自己畫上的,能看就可以。
同樣的道理,用W=F·s這個(gè)公式也能看出。S=位移,S變大,F(xiàn)就得變??;而F其實(shí)指的是扭矩。那么,由于單電機(jī)在轉(zhuǎn)速升高后,扭矩開始在某個(gè)點(diǎn)下降,這時(shí)如果單電機(jī)想要在這個(gè)點(diǎn),達(dá)到與雙電機(jī)組合一樣的水平,它的前半段的曲線就會(huì)“很高”。
這就是為什么四驅(qū)版的Tesla“省電”、增加續(xù)航的原因。以上表述,比較通俗,希望有人可以用專業(yè)的物理知識(shí)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C。
其實(shí)用更加通俗的話說,就是兩個(gè)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,彌補(bǔ)對(duì)方的缺點(diǎn),從而優(yōu)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。
最后再說幾句新版Model S的半自動(dòng)駕駛技術(shù)。除了很多同價(jià)位的豪華車配備的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)外,Model S有個(gè)功能很奇特,那就是自動(dòng)變道。我們不清楚這項(xiàng)技術(shù)何時(shí)能應(yīng)用到量產(chǎn)車上,但它的出現(xiàn)還是證明了Tesla在自動(dòng)駕駛技術(shù)上的激進(jìn)態(tài)度。
至于技術(shù)原理,其實(shí)跑不出n個(gè)立體攝影機(jī)、n個(gè)攝像機(jī)、n個(gè)雷達(dá),以及一套智能算法的結(jié)構(gòu),但不知Tesla是否在某個(gè)層面有獨(dú)創(chuàng)技術(shù)?不久后我會(huì)再寫文章(或者是視頻?。﹣砼c大家探討。
我更感興趣的是,P85D的主動(dòng)巡航控制,是否有奔馳的協(xié)助。就如同Tesla的懷擋是由奔馳提供的一樣,這項(xiàng)技術(shù)是否也來自奔馳的Distronic Plus的基礎(chǔ)呢?不要忘記戴姆勒是Tesla的股東,雙方也簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議!
那么問題又來了,主動(dòng)巡航控制技術(shù)哪家強(qiáng)呢?