续航增加？Tesla P85D双电机解读

在产品策略上，Tesla似乎也在循蹈苹果的思路：大跨步升级，持续保持大众的新鲜感；当新产品推出后，会让你感到老产品不能忍受。

当地时间10月9日，Tesla发布了升级版的Model S，令人瞩目的是四驱系统与半自动驾驶技术的配备。但似乎很少有人意识到这样一点改进：新版Model S的续航里程增加了。

相比自动驾驶，续航的增加更让我兴奋。P85D，比P85所标定的265英里续航，多出了10英里，达到了275英里。相当于是从426km升级到了442km，多了16km。注意，这个是EPA（美国环境保护署）制定的标准，要比我们通常看到的500km的数字保守很多，其实也更贴近实际。

更夸张的是，85D比85多出了30英里的续航：从265英里（EPA）升到了295英里。后面这个数字不是EPA的评测数值，而是Tesla在65mph时速下的测试结果。严格地说，这两个数值没有可比性，仅仅是65mph的时速，完全比不了SAE-J1634（EPA用的方法）那么复杂的测试流程。

但是，这足以看出Tesla的信心。后缀加个“D”，变身四驱版后，竟然续航也会增加。难道是改进了电池技术？反正电池容量还是60或85，没有变啊！

跟很多人一样，我初始的思维定势，也是：既然多加了一个电机构成四驱结构，那么电池容量不变的情况下，续航应该是打折扣吧。事实不是如此。下面来详细说明。

这追溯到我以前研究的一份Tesla专利。专利的标题是“All Wheel Drive Electric Vehicle Power Assist Drive System”。名字很复杂，简单说就是“双电机系统”。这份专利是2010年提交的，专利发明人是一名叫Yifan Tang的华人，具体没有考证。那么先看一副示意图：

D，代表Dual Motor，两个电机。我们把前轮的电机称为辅电机（Assist Motor），把后轮的电机称为主电机（Primary Motor）。

那么，看上图。随着转速（rpm）的升高，701代表主电机的扭矩曲线，801代表主电机的功率曲线；703代表辅电机的扭矩曲线，803代表辅电机的功率曲线。简单说一下：扭矩的单位是N·m，功率的单位是kW。

可以看出，随着转速的升高，主电机从0rpm时爆发出最大扭矩值，然后到了某个转速点就快速跌落。这就是所谓的高功率电机高转速扭矩下降的现象。在Tesla与日产GT-R的对决中，起步时Tesla占优势，但后半段就被GT-R反超了。

而看703，辅电机的扭矩曲线。这台低功率电机的扭矩，在设计时就被定的非常平缓。在后半段时，它可以弥补主电机的扭矩不足。

再看功率曲线，主电机（801）在大约6500rpm的时候，功率还是下降，而此前一直是快速上升。辅电机（803），在整个转速区间内都是稳步提升的，虽然功率没有主电机那么大。所以，在主电机的输出功率开始下降时，辅电机又可以弥补功率输出的不足。

那么，有了辅电机分别在扭矩和功率上的弥补后，一个完整的双电机四驱系统的曲线是怎样的？705（代表扭矩）和805（代表功率）说明了问题。

可以看到，在扭矩与功率两个参数上，这对组合的表现要优于单个电机。我指的不是数值的高低，而是曲线的变化程度。这保证了，在任何一个转速区间内，电机组合都能为系统提供充足的扭矩支持与功率输出。

那么问题来了，这跟提升续航里程有什么关系呢？其实原因很简单，但不太好理解。

如果用单电机（Single Motor）模式，那么这一定是一台高功率电机，通俗的说就是“力气大”、“能量大”，但转速升高后往往就“焉了”。这是感应电机的一种特性。所以，Tesla与很多超跑对飚时，往往赢在起步输在终点。

都是85kW·h的容量，在同样的地面摩擦力、风阻下以及速度下，为什么P85D可以多跑10英里？根据W=P·t的公式来看，多跑了10英里，时间增加了，那么W恒定，则P（也就是功率）就要下降。

假设要让转速到9000rpm，双电机模式下，虽然主电机在此时扭矩和功率都开始下滑了，但有辅助电机的帮助，使电机组合最终产生的效果还是能满足9000rpm时的要求；但如果是单电机模式，由于在高转速下扭矩与功率都会下降的特性，此时它的功率要非常高，才能保证其在9000rpm时，正好跌落到双电机所达到的那个数值。

可以想象，在9000rpm这个点的前面，单电机的曲线一定“很高”，而双电机的前半段的曲线一定“不比单电机高”。因为有了辅电机的弥补，9000rpm这个点的后半段，这个组合的功率曲线几乎没有跌落。

如上图，901代表单电机（Single Motor）模式的功率曲线。这是我自己画上的，能看就可以。

同样的道理，用W=F·s这个公式也能看出。S=位移，S变大，F就得变小；而F其实指的是扭矩。那么，由于单电机在转速升高后，扭矩开始在某个点下降，这时如果单电机想要在这个点，达到与双电机组合一样的水平，它的前半段的曲线就会“很高”。

这就是为什么四驱版的Tesla“省电”、增加续航的原因。以上表述，比较通俗，希望有人可以用专业的物理知识进行严谨的论证。其实用更加通俗的话说，就是两个电机可以根据各自特性，在不同工况下发挥各自优势，弥补对方的缺点，从而优化驱动系统的效率。

最后再说几句新版Model S的半自动驾驶技术。除了很多同价位的豪华车配备的自适应巡航系统外，Model S有个功能很奇特，那就是自动变道。我们不清楚这项技术何时能应用到量产车上，但它的出现还是证明了Tesla在自动驾驶技术上的激进态度。

至于技术原理，其实跑不出n个立体摄影机、n个摄像机、n个雷达，以及一套智能算法的结构，但不知Tesla是否在某个层面有独创技术？不久后我会再写文章（或者是视频！）来与大家探讨。

我更感兴趣的是，P85D的主动巡航控制，是否有奔驰的协助。就如同Tesla的怀挡是由奔驰提供的一样，这项技术是否也来自奔驰的Distronic Plus的基础呢？不要忘记戴姆勒是Tesla的股东，双方也签订了战略合作协议!

那么问题又来了，主动巡航控制技术哪家强呢？

本文来源百度百家，作者：StevenL，CarTek.org创始人

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