科学证实:新的特斯拉跑车将是有史以来最好的逃跑汽车

我们想知道跑车能维持250英里每小时多长时间。我们有了答案。

通过特斯拉

你刚刚在洛杉矶抢劫了一家银行,警察正从四面八方向你逼近,你需要离开这个国家pronto.就是墨西哥。在银行后面的小巷里,停着一辆价值300万美元的布加迪Chiron超跑和一辆价值20万美元的特斯拉Roadster电动跑车。两种车的最高时速都能达到250英里。假设这里的高速公路畅通无阻(我知道,我知道,这只是一个思想实验),你会选择哪辆车逃跑?

如果卡耐基梅隆大学机械工程系的工程师们的计算是正确的——他们通常是正确的-跑车是前进的道路,到目前为止。原因是:当油门被卡住时,它会把博格扔在路边。

助理教授Venkat Viswanathan和研究生研究员Shashank Sripad无论是纯电动汽车技术的专家,还是特斯拉初步性能声明的资深批评者,本周末都花了一些时间为我们分析有关这款新跑车的现有数据,以便预测其总体性能。根据特斯拉首席执行官埃隆·马斯克在上周发布会上提供的有限数据——包括0-60英里/小时和0-100英里/小时的数据,其中关键的差距是汽车的总重量和空气动力学——科学家们能够为新机器拼凑出一个引人注目的Roadsterpedia,以激发我们的想象力。

根据特斯拉的公告,这款跑车将配备200千瓦时的强大电池,行驶里程为620英里。你能从中学到什么?首先,对飞行器的重量很感兴趣。“这非常接近Model S轿车每英里的瓦时,”斯里帕德说,他注意到Model S配备了100千瓦时的电池——是roadster的一半——在其最激进的性能优化中。“但正如特斯拉的网站所宣称的那样,Roadster的空气动力学性能要好得多,所以它的重量必须与Model s相似或更高。”

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他们还指出,特斯拉Model 3紧凑型轿车有一个80千瓦时的电池组,重约480公斤。工程师们认为特斯拉的电池组比能量又提高了20%,这可能是由于采用了更好的包装材料。(他们的理由是,要对电池本身的化学成分进行如此大规模的改进是非常困难的,而且目前还不可行。)所以这款跑车的电池组重量可能在1980到2200磅之间,如果电池组占车辆总重量的45%到50%的话,整车重量大约在4400磅左右。

就跑车电池的性能能力而言,需要关注的关键指标是“标准化放电电流”(C-rate),这有助于估计电池电池能够提供多少功率和多快。斯里帕德解释说:“每个电池都有给定的容量,在给定放电电流下的c速率等于电池容量归一化后的电流。”“所以c速率告诉你每个细胞承受了多少‘放电压力’。”

为了达到所谓的1.9秒0-60的速度,这款跑车需要比Model S p100d(目前性能最好的特斯拉轿车)低得多的c速,以便将尽可能多的动力分配到汽车的电动马达上。跑车将有两倍的电池容量,因此一半的C-rate。(也就是说,它不需要像P100D中较小的电池组那样费力地发电。)因此,跑车可以比P100D更快达到60英里每小时,因为它有更多的电池来获取电力。为了在4.2秒内加速到100英里/小时,这款跑车使用了与P100D在2.5秒内加速到60英里/小时类似的c速。简而言之,跑车的电池在“格子模式”——它最快的伪装——将以与P100D在“可笑模式”(它自己的高端模式)大致相同的速率汲取电流。此外,与P100D的760 HP相比,它可能会产生接近1500 HP。

那么在选择逃跑车辆时这一切意味着什么呢?维斯瓦纳坦和斯里帕德根据电池容量、汽车重量和已知性能数据开发的车辆动力学模型表明,这款跑车能够在25到30分钟内保持250英里每小时的速度。另一方面,一辆布加迪Chiron在同样的最高速度下,22加仑的油箱在9分钟内就会耗尽。因此,离开洛杉矶市中心,博格将在38英里后消失——如果以其宣称的261英里每小时的最高速度运行,可能还要多一点,这是跑车可能达到的水平。这将使它在欧文附近的某个地方,而跑车可以行驶大约130英里,或一路到边境,直到耗尽果汁。

有趣的附注:新跑车的性能是其前身——2008年至2012年生产的基于Lotus Elise底盘的特斯拉跑车(Tesla Roadster)的两倍。加速从0-60时3.9秒跳到1.9秒,而最高速度从125英里/小时到250英里/小时。(定价也翻了一番,底价从10万美元涨到了20万美元。)斯里帕德说,使用类似的逻辑,最初的跑车可以保持125英里每小时的适度最高速度约15分钟,这意味着它可以在警察追上它之前跑到迪士尼乐园。