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Model S配备了Tesla的先进电动力系统，能在4.4秒0-97公里内提供强大的瞬间扭力和平稳加速力。为了体现更优质的操控性、安全性和效能 Model S采用特制铝合金车身设计，以及配备业界最高密度的电池组和最佳的空气动力学设计，只需充电一次便即可行驶480公里，是现今拥有最远续航力的电动车。
图：Model S诠释了科技与技术的高度糅合。
Tesla的车身设计将工业与美学很好的结合起来，一大群空气动力学工程师与车身设计师不断讨论相互妥协，在以每毫米为单位的车身设计上取得了美观与实用的良好平衡。这也与完全平坦的电池组布置形式无不相关，平整的车底设计在前底托和后扩散器的辅佐更好地处理了车底的气流，经计算机模拟和风洞试验测得了首屈一指的超低风阻系数。
图：流畅的车身设计获得良好的风阻系数，相信亦会俘获不少消费者的放心。
电动动力总成的好处不仅仅体现在清洁能源上，电池的布局对汽车的整体结构也产生一定影响。电池组采用紧密包装并平铺在整个车厢地板内，相互之间的紧密排布不但能加强对电池的保护，这个布局更提供另一种功能，结合车身的结构，电池组更加强了整个车身的扭转刚度，提升刚度重量比使得车辆安全性更强，而平铺的电池也有效降低车辆的重心，从而获得良好的操控。此外更高的电量交换也能从这个布置中体现，因此45分钟就能完成快速充电。
图：电池板与电机，就是它的动力来源。
Model S采用来自Roadster的动力总成，包括电池组，电机，单速齿轮箱，传动逆变器和控制软件。舍弃汽油机的传动系统换来的是更大的车厢空间。Roadster每公里耗电量为0.135度（千瓦时），效率高达92%，流用这个动力系统的Model S亦有不俗的效能表现。每辆 Model S汽车的电池即便是使用容量为85千瓦时的18650型锂电池，数量亦将接近7000个，总重量接近半吨。
但是汽油车与纯电动车的区别并非一般人所想象的那样简单，并不是几块电池一个电机就能搞定的事。纯电动车的研发同样面临着考验。 电池包的冷却系统就是一个极大的问题，Model S 采用 与Panasonic共同研发的高容量 3.1Ah 镍基锂电池组，这个也是松下公司推出的最新电池产品，号称「世上蓄电密度最高」的笔记本电池。但是尽管如此，仍然没有人敢保证这些电池会不出问题。 还记得数年前年，索尼产的笔记本电脑用锂离子电池发生了爆炸事件，全球召回数百万块。要知道每个笔记本电脑的电池仅包括数节锂电池单元，而每辆 Model S汽车的电池即便是使用容量为85千瓦时的18650型锂电池，数量亦将接近7000个。如此巨大数目的电池一旦使用不当，将会发生灾难性的后果。笔记本电脑着火了是烧不死人也电不死人的，但是对于 Tesla 的电池包而言就完全不同了，能买得起 Tesla的人都是非富既贵，也就是说，Tesla不能出一丁点的差错。工程人员研发了一套具有世界上最先进的电池管理系统，这套系统率先使用在Tesla Roadster，它包括液体冷却系统，主动和被动安全设施，除了电池之外，这套系统的价格本身已经相当高昂（传言高于20000美金。
图：巨大的电池板铺满这个车厢底部。
图：放置于车头中间的动力系统冷却水箱，留意到电池冷却水箱后方有通向两边的导流盒，提高空调散热器的冷却效率。
目前的电动汽车主流电池开发商均在开发和尝试使用较大的电池，而 Tesla 去背道而驰选择了最传统的18650型笔记本电池，这也是有原因的。首先，Tesla 与有多年电池生产经验的松下紧密合作，研发最新的高容量镍基锂电池，在电池的一致性上做到了最好。其次，传统的18650型锂离子 电池已经有十几年的生产历史，属于比较成熟的技术，而目前许多刚刚开发出来的大容量 型电池，仅仅属于实验型产品，并未有过量产经验，并不能达到成熟阶段。这样，在工业积累上而言，Tesla 选择了比较成熟的产品而非新开发的产品。最后，18650型电池容量较小，一旦某一节或几节单电池起火爆炸，也不至于造成多么严重的后果，而如果是容量很大的电池，一节电池出问题就有可能造成严重后果。
图：电池板与车架融为一体的设计还有利于增加车身刚性。
当然，Tesla 的选择也需要付出相应的代价，将近7000节电池想要完美的进行管理几乎是一 个不可能完成的任务，但是Tesla 最终还是基本上做到了，Tesla采用的策略也是非常独特， 采用分层次管理的办法：
1、每69节电池构成一个电池组，每个电池组中的电池全部并联。
2、每9个电池组又构成一个电池方块 每个方块中的9个电池组串联。
3、将电池块再串联，构成整个电池板。电池板中，电池块是最小的可以更换的单元，也就是说，如果某节电池出问题需要更换，只能将包含这节电池的电池块进行更换。
但是仅仅有这些层次还不够，对于每一个层次都要进行监控，于是： 每个18650电池单元的两段均设置有保险丝，一旦电池过热或者电流过大则立刻融断，断开输出。 每个电池组的两端也设置有保险丝，一旦电池组电流输出过大则立刻融断。 每个电池方块的两端同样设置有保险丝，一旦电池方块电流过大则立刻融断。
图：应对数量众多电池块可能带来的问题，Tesla采用分层次管理的办法。
仅仅有保险丝还是不够，于是：在每个块的层面上，均设置有 BMB ) 即电池监控板，用以监控方块内的每个电池组的电压，温度以及整个方块的输出电压。在这个电池板的层面上，设置有 BSM （Battery System Monitor) 用以监控整个电池板的工作环境。包括电池板的电流、电压、温度、湿度、方位、烟雾等。在整车层面，设置有 VSM (Vehicle System Monitor) 车身稳定控制系统，用以监控BSM，并能将ESP（车辆电子稳定系统）以及EPS（电动马达助力辅助方向盘）有效地结合起来，极大地提高了车辆操控安全系数和驾驶便利性。
编辑点评：Tesla与目前纯电动汽车的发展背道而驰而选择使用笔记本电池，笔者反而觉得是明智的选择。过去消费类产品所积累的先进技术能够应用于车载电池领域。消费类产品可在推动需求、降低成本的同时提高能源密度。另外，每个电池单元的尺寸小，可每个单元的能量可控制在较小的范围，与使用大尺寸电池单元时相比，即使电池组的某个单元发生故障，也能降低故障带来的影响。此外，全球每年要生产数十亿个18650型单元，安全级别不断提高也是一个重要的原因。
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原创文章，作者：cesifu，如若转载，请注明出处：http://www.cesifu.com/article/63735.html
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