收到深绿色的 2013 款特斯拉Model S已经一年了。四年的等待后，在最初几天里，笔者几乎把“世界上最神奇的车”挂在嘴边。
一年时间里，特斯拉汽车这辆 Model S 经历颇丰：从各式小故障，到极冷极热的天气；从普通买菜用，到公路旅行；从家里的电表到“超级充电站”；从塞车，到去售后服务店；从软件更新到胎压警告。让笔者不得不对它”世界上最神奇的车“的评论做出一些微调。
“燃油”效率和成本
这 15234 英里（24374 公里）路共消耗 5074 度电。平均下来，每英里（1.6 公里）333 瓦时。比起美国环保局额定的 350 瓦时 / 英里（560 瓦时 / 公里）要稍好一些，算下来正好是 3 英里（4.8 公里）一度电。在公路旅行中，笔者从 3 个“超级充电站”免费充取了大约 1275 度电，跑完 4000 英里（64000 公里）路。而这 5074 度电中的 3000 度，就来自笔者自己家的电表了。
笔者所居住的纽约州，当地电费大约为 14 美分 / 度，算下来一年充电的花费是 530 美元，或 3.4 美分 / 英里（2.125 美分 / 公里）。而一辆奔驰 S 系的燃油花费大约为每年 3000 美元或 20 美分 / 英里（12.5 美分 / 公里）。
但事实上，特斯拉电动车Model S 的实际耗电量比其内置电表显示的要多。平均的充电效率是 85%。这就意味着，笔者自家电表上的每 100 度电，只有 85 度电能被车子使用，车内电表显示的即是 85 度。因此，实际耗电量更可能是 5700 而非 5074 度。
此外，在前 10 个月，Model S 在完全停车状态下的平均日耗电量是 4.5 度。而在 2 个月前的软件更新之后，Model S 平均日耗 1 度电。笔者粗略估计，这一年里，非驾驶状态的总耗电量差不多是 1400 度。
加上 1400 度，年总耗电就是 7100 度。换言之，2.1 英里 / 度（3.4 公里 / 度）。泊车耗电和充电流失的电量，大约是 820 美元一年。这大约是同级别非电动车燃油费的 1/4。
冬季和夏季
和多数电动车一样，天气越冷耗电越大。4-10 月 Model S 平均耗电 301 瓦时 / 英里（188 瓦时 / 公里）， 而 11-2 月则是 371 瓦时 / 英里（232 瓦时 / 公里）。最热的 7 月大约为 290 瓦时 / 英里（181 瓦时 / 公里），相比之下 1 月则高达近 400 瓦时 / 英里（250 瓦时 / 公里）。
有时，去一趟超市买菜的电耗会高达 500 瓦时 / 英里（312 瓦时 / 公里），这还是在不考虑泊车电耗和充电损失的情况下。这类的短途电耗是最可怕的，因为加热电池，车舱，启动车子时需要的大量电力，且无法平摊到长距离的里程中。
寒冷天气时的长途的平均耗电则会在刚开始的高峰后稳定下降，最后落在 370-380 瓦时 / 英里（231-238 瓦时 / 公里）的区间内。
可靠性
这一年中，笔者倒没有遇到大问题。因为在保修期内，一些小故障都在服务中心免费解决了。
12伏的电池被换掉了，这似乎是早期生产中的普遍问题。
钥匙上一个按钮壳脱落。导致钥匙在口袋里时会不小心启动开窗，解锁等功能。笔者不得不去服务中心换新钥匙，因为新钥匙的重新编程，等了4个小时。在新钥匙的按钮盖又掉了时，笔者决定就凑合用了。
车子内控制充电口开关的按钮盖也掉了。Tesla用联邦快递连夜寄给笔者一个替代品，换上以后按钮盖是不掉了，按钮却偶尔失灵。
右后门把手换了新的。
屏幕时不时会显示胎压警告，在和服务中心沟通后，他们让笔者忽略这个提示。
两个侧后视镜在笔者切换成倒车模式时本该自动调整，笔者打算下次去服务中心时再检查。
更换电池
因为要去公路旅行，笔者在 12 月不得不把 60 千瓦时的电池升级到 85 千瓦时。工厂先告知笔者这行不通，后来服务中心的人似乎找到了一种方法。更换的过程只花了 2 天时间。有了新电池，2500 英里（4000 公里）从纽约到佛罗里达的公路旅行放心多了。
瑕不掩瑜的5点
加速: 只需 5.4 秒，就可以从 0 达到 60 英里 / 时（96 公里 / 时）。笔者更欣赏的是它革新性的加速度质量——瞬间，无缝，安静，不费力。这才是这款车的特别之处。尽管已经一年了，每次轻踩踏板时笔者还是会格外激动。
减速: 之前笔者还对再生制动功能有些怀疑，这个功能的目的是回收原本会在制动期间损耗的能量给电池充电。而现在我则爱上了这种犹如降档一般的感觉，我几乎不踩刹车了。不幸的是，我的妻子对猛烈地再生制动会晕车。好在它有强弱两档，我喜欢的运动型强档和我妻子喜欢的温和减速弱档。
节约能源: 开着一台相当于油耗 100mpg(100 英里 / 加仑 =42.5 公里 / 升)，并且这么大而告诉的车给人一种不真实感。而那靠着免费“超级充电站”网络完成的 2500 英里（4000 公里）的公路旅行，则给人一种神奇到仿佛不合法的感觉。
售后服务: 更换 12 伏电池，是笔者有过的和汽车有关最棒的经历。说实话，笔者根本不知道这款 Model S 有个 12 伏的电池，更别提意识到它有什么潜在问题了。最开始，笔者接到一个来自 Tesla 服务中心的电话，接着两个工作人员出现在笔者家的车道上。在被告知电池有潜在问题的 3 小时后，一个笔者根本没意识到的问题被解决了。
设计：对笔者来说，车子的外观是很重要的。笔者不太可能去买一个不好看，甚至长相平庸的车。Model S 的优雅不会随时间而消逝。一年了，每次停好车在离开停车场时，笔者还是会回头看一眼 Model S。
美中不足的5点
长途旅行受限：与其说这是 Tesla 本身的问题，不是说是一个“超级充电站”网络的问题。以美国东北部为例，笔者仍然不能够随性而为开着 Tesla 去探望在缅因州，佛蒙特州，或是纽约州北部的朋友。希望会有更多的“超级充电站”出现。
泊车电耗：这不仅仅是浪费的电能和金钱的问题。一年 200 美元并不是最令笔者烦恼的。而是，Tesla 作为世界上最伟大的车却在超过一年的时间里还没有解决这最基本的瑕疵。据笔者所知，市场上的所有纯电动车都不存在这种问题。
上下车：这是个无法避免的问题，为了保证美观和气体力学，驾驶舱门设计的很低。对笔者这么一个 180 公分，又早已不年轻的人来说，笔者需要很努力地弯下身子才能进去。当然，这也和笔者腰背部时而疼痛有关。或许，下次笔者会试驾一下 Model X。
冬季：和多数电动车一样，Model S 在寒冷季节里电能效率极低。在最开始的 10-20 英里（16-32 公里），Model S 会完全禁用再生制动功能。随着电池渐渐加热，动能和再生制动才会慢慢恢复。寒冷季节里跑短途，就很不实用了。冬季里轮胎的牵引又是另一个问题。看着 4000 美元一套的冬用轮胎，笔者还是打算继续用自己的全季轮胎了。
触屏的人体工程学： Model S 从外到内的设计都很令人着迷没错。但如果没有物理按键，司机为了调节气温或是音响时则必须按得很准。这在视觉和认知上双重分散了注意力。更糟糕的是，时不时地死屏有时会要求多次点击。这就意味着更长时间地视线离开前方道路。
虽然有抱怨，但当笔者坐在 Model S 里望着窗外时，没有一次笔者希望自己开着别的车。没有一次。对笔者来说，这依然是目前为止世界上最棒的汽车。
特斯拉Model S钴酸锂电池组设计解析（图文）
对Tesla来说最近可谓是祸不单行：连续发生了3起起火事故，市值狂跌40亿，刚刚又有3名工人受伤送医。Elon Musk就一直忙着到处“灭火”，时而还跟公开表示对Tesla“不感冒”的乔治·克鲁尼隔空喊话。在经历了首次盈利、电池更换技术、穿越美国、水陆两栖车等头条新闻后，Elon Musk最近总以各种负面消息重返头条。这位“钢铁侠”CEO在2013年真是遭遇各种大起大落。
其中最为人关注的莫过于Model S的起火事故，而在起火事故中最核心的问题就是电池技术。可以说，牵动Tesla股价起起落落的核心元素就是它的电池技术，这是投资者最关心的问题。在美国发生的两起起火事故有着相似的情节：Model S撞击到金属物体后，导致电池起火，但火势都被很好地控制在车头部分。在墨西哥的事故中，主要的燃烧体也是电池。而且在3起事故中，如何把着火的电池扑灭对消防员来说都是个难题。
这让很多人产生一个疑问：Model S的电池就这么不禁撞吗？在之前的一篇文章中笔者跟大家简单讨论了一下这个问题，但只是停留在表面。读者现在都了解的是：Model S的电池位于车辆底部，采用的是松下提供的18650钴酸锂电池，整个电池组包含约8000块电池单元；钴酸锂电池能量密度大，但稳定性较差，为此Tesla研发了3级电源管理体系来确保电池组正常运作。现在，我们找到了Tesla的一份电池技术专利，借此来透彻地了解下Model S电池的结构设计和技术特征。
电池的布局与形体
如专利图所示，Model S的电池组位于车辆的底盘，与轮距同宽，长度略短于轴距。电池组的实际物理尺寸是：长2.7m，宽1.5m，厚度为0.1m至0.18m。其中0.18m较厚的部分是由于2个电池模块叠加造成的。这个物理尺寸指的是电池组整体的大小，包括上下、左右、前后的包裹面板。这个电池组的结构是一个通用设计，除了18650电池外，其他符合条件的电池也可以安装。此外，电池组采用密封设计，与空气隔绝，大部分用料为铝或铝合金。可以说，电池不仅是一个能源中心，同时也是Model S底盘的一部分，其坚固的外壳能对车辆起到很好的支撑作用。
由于与轮距等宽，电池组的两侧分别与车辆两侧的车门槛板对接，用螺丝固定。电池组的横断面低于车门槛板。从正面看，相当于车门槛板“挂着”电池组。其连接部分如下图所示。
电池内部结构
Model S电池组在内部被划分为7个区域(605)，每个区域安装两个电池模块(701)，每个模块内置370块电池单元。在电池组头部还有一个突出部分(607)，其厚度也较高，这就是上文提到的0.18m的部分，安装了两个电池模块，堆叠排放。这样计算下来一共有5920块电池单元。同时这7个区域(包括突出部分一共是8个空间)相互之间是完全隔绝的，这样的设计有两个优点：一是增加了电池组整体的牢固程度，使整个底盘结构更加坚挺；二是便于电源管理，避免某个区域的电池起火时引燃其他区域的电池(如果没有隔离整块电池组燃烧起来不堪设想)。此外，隔离板(601A-601H)内部可以被填充高熔点、低热导的材料(例如玻璃纤维)。
当然，还有另外一种填充物，那就是水，其较高的比热容可以帮助降温，吸收热能。据Tesla专利说明介绍，隔离板内部的水可以是静态的也可以是流动的，可以直接存储在隔离板内部管腔，也可以被装到特定的水袋中。如果是流动状态，可以与电池组的冷却系统连接在一起，也可以自建循环系统。在8根隔离板中，601D与601E两个隔离板与其他几根相比要更加粗壮一些。这样的设计是为了进一步增加电池组的坚固程度，使其能够更好地承受来自车辆侧面的撞击。
上图是电池模块的内部结构，从中可以看出18650电池的排列方式。有的电池正极朝上，有的电池负极朝上，每个电池模块中正极朝上与负极朝上的数量应该是各为185块。特别注意FIG.10这张图，该图展示的是拿走电池后整个电池槽的结构。那一排排呈S型的隔离板是电池冷却系统，其与电池组的热管理系统相连接。可见，电池组内部被划分为7个区域，在每个电池模块的内部，也被划分为了7个区域。
电池保护机制
这或许是研究Model S起火事故最关键的部分了。上面我们了解了电池组的内部结构，下面我们要看的是电池组之下，位于Mode S底盘最底部的一层金属保护层——防弹保护盾。在下图中这个部分是1203。在研究1203之前，我们先来了解下电池组本身有哪些保护措施。
在电池组的顶部有一层面板，即1201。这层面板既可以是单层，也可以是多层，它实现的功能有很多：降低噪音、降低热传导、降低来自底盘的震动。降噪方面，1201最高能降低20分贝1000Hz以上噪音；减震方面，1201能最高能降低40%的传递自路面的震动；隔热方面，1201能的热传导性最低能低至0.1W/m-K，最高能持续性承受750摄氏度的高温，能承受1000摄氏度约10秒，能承受1400摄氏度的高温约1秒。为了实现上述降噪、隔热以及减震水平，Tesla的研究人员发现需要对1201进行30%左右的压缩才可以。在材质方面，1201可选的材料包括陶瓷纤维、石英纤维、氧化铝、硅酸钙镁等。
然后是为了进一步保护电池组而加装的防弹保护盾，即1203。Tesla并未明确指明其材质，只是说明可以由铝、铝合金或者碳纤维材料制成，甚至还可以是由玻璃纤维或塑料。这个防弹保护盾作为车辆的最底层面板，是保护电池组不受路面障碍物撞击的第一道防线，也是最为坚固的面板。为了更好地发挥防弹保护盾的效果，在电池组的底板603与保护盾1203之间，Tesla特别设计了一个隔离区域。对于这个隔离区域，在电池专利中有两种设计：一是留空，并在每个电池隔离板(601A-601H)对应的平面内加装一条加固板(1209)。隔离区域的高度根据具体应用情形为10mm-50mm之间。
这个加固板(1209)与隔离板(601)是处于一个平面的，这样设计主要是考虑到如果保护盾受到过大的外力撞击，原本为了抵抗撞击而设计的加固板不会因受力过大而损害到电池组底板(603)。第二种设计即是FIG.14与15展示的，在隔离区域填充“缓冲”物质，这可以是具有弹性的材质，也可以是不具有弹性的材质。Tesla举例的材质包括塑料泡沫、填充剂等。注意图FIG.15，这种在填充物与保护盾1203之间留有空隙的设计，叫做“装蛋箱”造型。个人猜测这种设计是在填充不具有弹性的材质时使用的。
以上便是Model S电池组的结构设计解析，参考的材料是US 8286743 B2号专利。需要提醒读者的是，该专利说明提交于2011年12月5日，当时Model S车型还未大规模量产，因此该专利中描述的电池组技术与现款的Model S车型会有些许的不同。随着时间的推移，Model S电池组的制造工艺与电源管理技术在不断提升，因此本文描述的电池技术并非一定是现款Model S采用的，但基本一致。
（本文来源：Green Car Reports、PingWest中文网等相关媒体。）
(审核编辑: Doris)
