特斯拉汽車如何打造世界上最安全的汽車

儘管特斯拉 Model S 電動汽車採用了輕量化金屬車身,但它仍獲得了北美最高的汽車安全評級

加州弗裡蒙特—特斯拉汽車在一家幾乎是從通用汽車和豐田手中“偷”來的工廠裡,用廉價的輕量化金屬打造出世界上最安全的汽車之一。這是這家電動汽車公司將電動汽車 (EV) 的價格從碳纖維 Roadster 的 10 萬美元以上降至主要採用鋁製車身的 Model S 的 7 萬美元左右的最重要方法之一。(這些價格不包括任何退稅或稅收優惠。) 然而,與此同時,Model S 獲得了美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 有史以來最高的碰撞安全評級。

那麼,這家電動汽車製造商是如何降低成本並提高安全性的呢?

特斯拉營銷經理兼長期汽車愛好者 Ted Merendino 用 “帕洛阿爾託凱美瑞” 來形容 Model S,加州灣區的任何司機都會同意這種說法。門洛帕克本地人 Merendino 對汽車有著超乎尋常的熱情,他擁有一輛 Roadster,他說這並非因為他在特斯拉工作,而是因為它對於像他這樣 “一直熱愛汽車” 的人來說,是一輛令人驚歎的合法街頭賽車。他還開玩笑說:“我做出了糟糕的財務決定。” 然而,與帕洛阿爾託不同的是,在弗裡蒙特工廠外明媚炎熱的夏日裡,停放的工人車輛中只有少數幾輛特斯拉。


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掀開引擎蓋一角,您將無法瞭解 Model S 的任何資訊,因為它只會露出一個 “前備箱”(稍後會詳細介紹),因此要了解特斯拉是如何製造出如此安全的汽車,需要參觀其製造地。這也是特斯拉客戶可以做的事情——在首次參觀展廳後的第二步——去提取他們定製的新車並參觀這個佔地 51 萬平方米的工廠。Merendino 帶我參觀了這個龐大的工廠,其中一半以上沒有照明,主要用作材料倉庫或空置。

但是,其餘空間的白色漆面地板上卻充滿了活力,無論是大型單臂機器人在精確的芭蕾舞中焊接汽車,還是開放式員工辦公區鍵盤的噼啪聲,執行長 Elon Musk 每週二和週三都會在生產線對面的簡易辦公桌上主持工作。一輛山地腳踏車靠在他的工作站旁,以便這位電動汽車企業家能夠快速到達龐大工廠的任何地方。工廠裡也常見到踏板車,它們的駕駛員小心翼翼地避開載著顧客參觀的小型巴士。

正如 Merendino 解釋的那樣,北美最安全汽車的製造始於金屬,就 Model S 而言,底盤和車身面板主要採用來自美國鋁業公司的鋁材。輕量化金屬需要精確的衝壓,這意味著特斯拉工廠擁有北美最大的液壓機——大約七層樓高,其中三層樓延伸到地下。實際上,一排總共五臺液壓機可以模製出複雜的形狀,例如汽車的引擎蓋或側面。這是一種慢速衝壓,目的是最大限度地減少熱量和翹曲。雷射切割機用於更精確的工作。

完成的形狀被送到工廠車間,在那裡,“智慧小車” 上的車身沿著磁條引導。在每天兩個班次中,由機器人制造商 庫卡 製造的 36 個機器人(能夠在末端更換工具)在原地旋轉,同時精確地定位零件,例如車頂,幾乎就像機器擁有手指而不是巨大的夾鉗。“它們需要不時地進行再培訓,” Merendino 說,並指出該工廠還擁有約 3,000 名人類員工。由於缺乏合格的供應商,該公司目前自行生產大部分零部件。“實際上,Model S 是我們從零開始製造的,” Musk 在 2012 年 11 月在紐約市舉行的汽車釋出活動上解釋說。

與傳統汽車中使用的鋼材相比,鋁材的弱點透過一些人可能稱之為過度工程的設計來彌補:早期版本的 Model S 在側面板中使用了硼鋼嵌件,並用航空級螺栓固定。這些嵌件現在已被更多的鋁製加強件所取代,例如阿波羅登月艙中使用的那些,仍然用相同型別的螺栓固定。這些鋁製加強件可以吸收衝擊力,例如 NHTSA 測試中以高速撞擊側面的杆子。因此,杆子會斷裂或阻止汽車,使其沒有機會撞擊乘員。後部的雙保險槓可以保護乘坐後備箱 “第三排” 座椅(基本上是兒童尺寸的後向摺疊座椅)的任何乘客。

特斯拉 Model S 安全性的一部分是所有電動汽車固有的。由於沒有內燃機缸體,每輛車都可以擁有至少是任何汽油車 “前備箱” 或前行李箱中等效潰縮區兩倍大的潰縮區。而且,與 傳統汽車 的情況不同,前後剎車尺寸相同,從而提供更大的制動力(以及電池再生)。

低質量的鋁製車身使 85 千瓦時的最大電池組能夠推動汽車行駛近 500 公里,而不是大多數純電動汽車提供的約 120 公里。電池組本身——其佈局和機械結構是商業機密——將至少 7,000 個來自松下的傳統 鋰離子電池捆綁在一起,每個電池都有自己的緩衝空間,以防止易燃電池的火災蔓延,並採用液體冷卻來帶走比傳統空氣冷卻更多的熱量。儘管特斯拉的鋰離子電池組尚未發生起火事件,即使在碰撞中也是如此,但這種不穩定的技術無疑會在高速碰撞中起火。儘管如此,鋰離子電池仍然比汽油箱更穩定。

與此同時,地板下超過 500 公斤的電池組使汽車的重心僅離地面 44.5 釐米,從而使汽車具有前所未有的穩定性。根據 NHTSA 的說法,Model S 幾乎不可能側翻。此外,Model S 在 NHTSA 的測試中壓壞了一臺獨立的車頂抗壓機,而不是塌陷,這要歸功於再次使用通常為航空航天工業保留的那種螺栓連線的加強件。

在每天可生產 500 輛汽車的裝配線末端,一輛新的 Model S 會駛上竹地板(這是 CEO Musk 提出的要求)進行質量檢查。然後進行測試,包括室內跑道和 “水箱”,它就像一個改裝過的洗車場,用於挑戰車輛的完整性。“裡面就像桑迪颶風,” Merendino 說。(當鹽水損壞了該公司在新澤西州碼頭停車場早期車型的車隊時,實際的風暴幫助摧毀了特斯拉的電動汽車同行 Fisker。)正如 Musk 辦公桌側板上單獨放置的2013 年《Motor Trend》年度汽車卡鉗形獎盃所證明的那樣,特斯拉迄今為止倖免於任何此類災難,並希望今年銷售超過 20,000 輛 Model S 電動汽車。用 Merendino 的話來說,鋁材可能 “有點難加工”,但它也幫助特斯拉降低了價格並提高了安全性。事實上,關於這款汽車最不安全的事情可能是它的駕駛速度有多快。

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