让一台车飞起来，特斯拉ROADSTER背后的工程秘密与设计思考

作者 | 本一 编辑 | 德新

特斯拉最后一台驾驶者之车

2018 年 9 月，马斯克在 Joe Rogan 的播客里聊到当时已经在开发的下一代Roadster。他说这台车要装上火箭推进器，不烧燃料，用电泵把空气压到 1 万 psi（约69兆帕），「你可以让它飞起来」。

Rogan 紧接着问他，飞行汽车真的会成真吗？

马斯克觉得飞行汽车太吵、气流太大，降落在谁家后院邻居都受不了，「想要飞行汽车，给直升机装几个轮子就行」。

八年后的 10 月 15 日，在 SpaceX 位于得州 McGregor 的火箭测试场，新 Roadster 沿着一条弯曲的坡道一路开到倒挂，随后脱离坡道，在空中翻转，四轮落地。

特斯拉真的实现了让汽车飞起来。

大蒜粒把这些采访、官网资料和发布会的讲解逐一过了一遍，发现新 Roadster 上大量关键部件来自特斯拉甚至是 Space X 的其他产品线。

尾翼的驱动电机来自 Optimus 人形机器人的脚踝，车底四个吸地风扇的驱动电机改自热泵空调里驱动压缩机的电机，电驱从 Model S Plaid 的三电机系统演变而来，以及专门定制的 4680 电芯。

特斯拉车辆工程副总裁 Lars Moravy 在接受 Hagerty 采访时说，「特斯拉造了 20 多年电动车，把学到的所有东西都放进了这台车里」。

性能版，以及两档「增强包」

特斯拉官网对新 Roadster 的分层很清楚。车型本身叫 Performance性能版，已经开放预订，这是一台两座超跑，标配主动气动和多模式吸地系统。

在这个基础上，官网单独列出了「Augments 增强包」，分为 Thrust 和 Rocket 两档。

Rocket 版的官网描述最后一句是「所以，是的，它能飞」，紧跟着一行小字「未获准在公共道路使用」，脚注里还写着「仅 Rocket 版提供，且并非所有地区都有售」。

不过这三个版本车型的电驱系统完全相同。

三档都是两台电机驱动后轮，功率超过 1 兆瓦，约合 1341 马力，扭矩 1400 牛·米。上面表格里三档加速成绩的差距，主要来自推进器：三档都配备吸地风扇，Thrust 和 Rocket 在此基础上分别加装了 4 个和 10 个推进器。

此外，据 Top Gear 报道，还有一个更低一档的标准版，功率大概在 800 千瓦左右，不带吸地风扇，不过官网目前没有列出。

和 2017 年发布的那台概念车相比，量产版本的 Roadster 变化很大。

当年特斯拉吹牛承诺 0-60英里/小时加速 1.9 秒、续航 620 英里（约 1000 公里）、2+2 四座、起售价 20 万美元、2020 年交付。结果，如今展出的准量产版本续航降到了 300 英里（约 480 公里）出头，座位从四个减到两个（Rocket 版只剩一个），量产时间也推迟到了 2028 年。

双电机，却比 Plaid的三电机还猛

新 Roadster 只有后驱。特斯拉从 2014 年前后开发的高性能车基本都是四驱，这一次回到后驱，Lars Moravy 给出了两个理由。

第一个是驾驶感受。后驱车的动力全部从后轮输出，开起来是被从身后推着往前冲的感觉。Lars 在 Hagerty 的采访里说，这种感觉「有一种很本能、很情绪化的东西」。

第二个理由更关键。四驱是为了把更多动力传到地面，新 Roadster 换了一种办法，用吸地风扇和气动下压力把车压向地面，抓地力够了，动力全部输出到后轮也能跑出极限的加速成绩。

后轴上的两台电机功率各约 500 千瓦。MotorTrend 提到，这套电驱从 Plaid 的三电机系统演变而来，电机少了一台，体积更小、更轻，功率更大。而且按照 Lars 的说法，两台电机加起来的扭矩和功率，比 Plaid 三台电机合计还要高。转子沿用了 Plaid 的碳纤维套筒，材料里加了钴，根据他的描述，功率密度提高到接近原来的三倍。

传动结构也做了简化。每台电机通过一组减速比 8.4 的行星齿轮直接驱动一侧车轮，没有差速器，左右轮独立控制，两台逆变器各负责控制一台电机，互为冗余。

为赛道重新设计的 4680 电池

全新 Roadster 的电池包依然铺在车底，电芯是定制版 4680，电芯内部的材料配方也是为这台车单独调整的。Lars 解释，定制的目的是让电池能输出更大的功率。电芯在加州的试产线生产。和普通版本的 4680 相比，具体做了三处改动。

一是电芯外壳从钢换成铝，更轻，导热也更好。

二是冷却方式。常规做法是两排电芯中间夹一根冷却管，冷却液走 U 形回路；新 Roadster 改成每排电芯两侧各一根冷却管，冷却液从一侧流进、另一侧流出，只走一遍。

Lars 介绍称，这样做的目的是让电池在整个使用周期里输出都保持稳定，目标是支撑 25 到 30 分钟不限功率的赛道驾驶。

三是电池包上盖从钢板换成钛板，同样的热防护，做得更薄更轻。

不过电池的容量规格，目前还没有定下来。

特斯拉首席设计师 Franz von Holzhausen 在采访里中提到 115 千瓦时，Lars 在另一段采访里则透露「100 千瓦时左右，电芯配方还在最后确定」。

快充方面，Lars 说这套电池可以支持 500 千瓦以上的充电功率，从 10% 充到 80% 的目标是 10 分钟左右，「绝对在 15 分钟以内」。

和电池容量一样，这些都还是目标值，最终数据要等特斯拉在量产前正式公布。

续航从最初 620 英里降到 300 英里出头，这是 Roadster 这台车从概念到量产，做出的最明显的取舍之一。马斯克在 2021 年 2 月的 Joe Rogan 播客里就质疑过「超长续航」的意义。

他的原话是：「如果你问大家，大家会说想要 600 英里续航。可这意味着大部分时间你都拖着一块用不上的电池，它会让车变慢，还会影响操控。」Lars 对此的解释更直接一些：「驾驶者的车不该有 2000 公斤，连 1800 公斤都不该有。」

新 Roadster 的目标整备质量在 1700 公斤以内，但最终数据还没有公布。作为参照，马斯克在 2018 年的 Rogan 播客里提到过，初代 Roadster 大约 2700 磅，约合 1.2 吨。

地效风扇：电机来自热泵空调

轮胎能提供的抓地力有上限。Lars 在发布会上给出的数字是 1.26G，他在 Hagerty 的采访里说得更直白一些，橡胶的摩擦系数「很难超过 1」。

跑车要提升抓地力，传统的办法是靠尾翼、扩散器这类气动部件，利用车身周围高速流过的空气产生下压力，把车压向地面。这种下压力随车速升高而增大，低速时几乎不起作用。新 Roadster 用四个风扇，来弥补低速时下压力不足的问题。特斯拉内部把这套系统叫作「sucker system」，可以直译为吸盘系统。

四个风扇装在车尾扩散器的位置。驱动风扇的电机来自特斯拉的热泵空调系统。热泵是特斯拉从 Model Y 开始使用的热管理方案，负责座舱的制冷制热，也在座舱、电池和电驱之间调配热量，核心部件是一台由电机驱动的高压压缩机。

按照 Lars 的介绍，Roadster 的风扇就是在这款压缩机电机（连同配套的逆变器）的基础上改出来的。热泵上用的原版电机功率 12 千瓦，特斯拉把转速提到每分钟 15000 转以上，目标是让每个风扇达到 20 千瓦，四个合计约 80 千瓦。据 Lars 表示，这部分还在调试。

车底四周有四片可以独立升降的裙边，材料是橡胶加尼龙刷毛，属于消耗件。裙边放下后，车底和地面之间形成一个和电池包差不多大的封闭区域，风扇把里面的空气往外抽，车身上方的大气压就把车压向地面。

这套系统有两种工作模式。低速时，裙边放下，把车吸在地面上，过弯能保持 2G 以上的横向加速度。高速时，前后两片裙边抬起，车底变成一个高流量的通道，配合车身上方的翼片工作。

特斯拉官网上有一张示意图，横轴是车速，纵轴是下压力，中间画着一条「轮胎载荷极限」。风扇那组曲线在零速时就有下压力，并且可以调节，把低速段轮胎能利用的空间填满；主动翼片的下压力随车速上升，到高速段才越过轮胎载荷极限。官网的描述是，这套系统的吸力足以让车「在静止状态下倒挂」。

但这里有个地方需要说明一下。官网这一整段描述末尾有一个脚注，写着「相关功能和参数（仅反映 Thrust 增强包）」。但 Franz 在 MotorTrend 的采访里明确说过，吸地风扇是从 Performance 版开始加入的，官网的 Performance 介绍里也写着「多模式吸地系统」。至于特斯拉官网为什么这样标注，我们还没有找到确切的原因。

用风扇把车底空气抽走、把车吸在地面上的车，在赛车界被称为「风扇车」（fan car），最早的例子是 1978 年 F1 赛场上的 Brabham BT46B。

近几年最有名的风扇车，是英国 McMurtry 的单座电动车 Spéirling，它同样用风扇加裙边吸地，也做过倒挂行驶。MotorTrend 的 Ed Loh 在采访中指出，他注意到了两者的区别，McMurtry 的风扇是垂直向上抽气，新 Roadster 的风扇朝后上方倾斜，配合可升降的裙边，高速时可以切换到另一种工作模式。

主动气动：Optimus 的脚踝撑起尾翼

新 Roadster 的大尾翼平时收起，需要时向后、向上伸出。

Lars 在 MotorTrend 的采访里介绍说，结构「只是一个四连杆加一个转轴」，用两台电机驱动，下面那台负责伸出，上面那台负责调整角度。

这两台电机来自特斯拉 Optimus 机器人的脚踝。

Lars 在 Hagerty 的采访里的原话是：「这么大的下压力，需要非常强的执行器，而世界上没有人比我们更擅长做执行器。」团队在原电机基础上加了一个制动器，尾翼锁定在某个角度时不用持续通电。尾翼有高下压、低阻和空气刹车三种状态。按照 Lars 的说法，在行程范围内可以连续调节。

车头也在动。前进气口里藏着可以转动的翼片，前缘最大可以转动 80 度；引擎盖上的通风口可以打开，把前部的热空气排出去；前轮后方的导流板会向外伸出，给轮拱泄压。这辆车没有前备厢，整个车头都是气动部件。

Lars 说，在时速 200 英里（约 320 公里）以上，这套翼片最多可以产生 2G 的下压力。

冷气推进：真正来自 SpaceX 的部分

上面介绍的这些系统都是特斯拉自己做的。

据 Lars 在 Hagerty 的采访里介绍：电池、电驱、底盘、车身结构、车门、座椅，包括吸地系统，都由特斯拉开发，只有推进和飞行这两个套件是和 SpaceX 联合开发的，其中阀门设计「非常 SpaceX」。

Thrust 版车型的座椅后方原本是行李空间，但这里装了一个黑色的球形碳纤维缠绕压力容器，「差不多有健身房里那种大号健身球那么大」。

容积约 200 升，最高压力 1 万 psi（psi 是英制压力单位「磅力每平方英寸」），约合 69 兆帕，和氢燃料车储氢罐的压力相当。里面装的是以氮气为主的高压气体。

为什么不用燃料？Lars 的回答是：「往车里放燃料，感觉就是不对。」

气罐两端各有一个法兰（flange，容器或管道接口处的一圈凸缘，用螺栓把两边压紧密封），用 12 颗大螺栓固定，螺母全部打了保险丝，防止脱落后变成飞射物。法兰处的阀门由 Optimus 的脚踝执行器控制。气体经过两根钛合金长管，再由 Inconel 镍基超合金分流管分成四路，从车尾四个外形像排气尾嘴的喷口以超音速喷出。Lars 解释说，左右两路管道必须严格等长，「差 10% 就会让车打转」，所以左右阀门独立控制，实时修正车身偏航。

按照发布会上公布的数字，推进器可以产生超过 80 千牛的推力，Lars 说这大约相当于一台 F-16 战斗机发动机不开加力时的推力。

粗略的估算，两台电机在吸地风扇帮助下大约能提供 32.3 千牛的推力，推进器再补上约 19.8 千牛，就能让一台 3750 磅（约 1700 公斤）的车在 0.8 秒内加速到 60 英里/小时。

火箭版在副驾位置再加一个 400 升的气罐，总容积 600 升，约 250 公斤气体。新增的 6 个喷口中，4 个在车轮后方朝下，提供升力，2 个在车头，分别朝左、右两侧喷气，用来控制车身的偏航，也就是车头左右摆动的角度。

以上火箭版合计 10 个喷口，和马斯克 2018 年 6 月在推特（现在的 X）上提出的「大约 10 个小型火箭推进器」一致。

当然，这套系统的限制也很明确。

Top Gear 报道，Thrust 版的 200 升气罐大约 6 秒就会用完，「需要到站点重新加注，属于一次性的玩法」。Hagerty 的主持人在片中说，600 升全部充满目前需要 6 到 7 个小时，特斯拉的目标是缩短到半小时左右。

Franz 在 MotorTrend 的采访里也指出，这套系统「不能随便在哪里充气」，用途是赛道上几秒钟的推进。

这和发布会上的说法有出入。据 MotorTrend 报道，发布会上马斯克表示，车可以自己给气罐补气，不需要特殊的推进剂。

至于 SpaceX 在 Roadster 车型开发上负责部分的范围，外部报道说得也不完全一致。

The Verge 的文章里提到，吸地风扇系统由 SpaceX 提供，和 Lars 的说法不一致；而Car and Driver 写的是推进器由 SpaceX 提供，Lars 的表述确认了这一说法。

当然，两家公司的合作并不只限于开发新一代 ROADSTER。Franz 说，团队里有很多参与过 SpaceX 星舰推进系统研发的工程师。Lars 也表示，SpaceX 在星舰上用了特斯拉的部分驱动单元，两边的材料负责人是同一位。

MotorTrend 还报道称，SpaceX 今年早些时候收购了高压复合材料气瓶制造商 Hexagon Masterworks。

按照今年 2 月的报道，SpaceX 从挪威公司 Hexagon Purus 手里买下了这项业务，交易金额最高 1500 万美元。Hexagon Masterworks 主要为航空航天和火箭发射生产高压复合材料储气瓶，Roadster 座椅后方的那个碳纤维缠绕气罐，就属于这一类产品。

Franz von Holzhausen 在接受 MotorTrend 采访时，把新 Roadster 的设计概括成一句话：「这台车有那么多性能，但我们把它藏起来了。」需要的时候，车身再变形，把这些部件展开。

这种思路贯穿了整车的设计。

大灯平时隐藏，需要时向下翻出，Lars 说上翻大灯也能做，「但下翻更酷一些」，整个灯组厚度只有约 15 毫米。尾翼平时贴合车身，Franz 说开去街角的便利店，也不会让人觉得像个傻瓜。

充电口藏在尾翼下面，充电时要把尾翼升起来，按照他的说法，「车上每一条分缝都经过考虑，都有功能」。雨刮可以快拆，不下雨时不装。

设计灵感有三个来源，SR-71 侦察机、具备悬停能力的 F-35，以及「一部著名电影里的 Lotus」。

最后那台，媒体在发布会前拍到了，是 007 电影《海底城》里能变成潜艇的白色 Lotus Esprit，车主就是马斯克本人。注意，而且不是同款，而是同一辆车。

据 CNBC 报道，马斯克 2013 年在伦敦的一场拍卖会上，以约 98.9 万美元拍下了这台电影道具车，当时他说要给它换上特斯拉的电动动力系统，「让它真的能变形」。

Lars 说马斯克很喜欢这台车，车上有不少地方被用到了 Roadster 上，他自己最喜欢的是车尾的四个螺旋桨，「它们看起来就像我们那四个产生下压力的风扇」。

全新 Roadster 使用的材料和颜色也都和航天相关。

原型车车身是全碳纤维，量产版各版本用料还在确定，官网提到的材料有镁、钛和碳纤维。白色车漆叫 Ano White，官网称灵感来自火箭涂层的防紫外线、耐低温和抗腐蚀工艺。金色车窗叫 Gold Glazed，模仿宇航服面罩的镀膜。车门是向上开启的蝴蝶门。

座舱的核心是减重。Franz 说，团队把座椅里的电机全部拆掉，座椅直接做成内饰结构的一部分。坐垫和臀点位置固定，靠背用一根气弹簧手动调节角度，踏板总成拉一下拉杆就能前后滑动，转向柱通过方向盘上的滚轮调节。

方向盘是 yoke，配线控转向、线控刹车和线控油门。Franz 说用 yoke 是因为线控转向可以做可变转向比，「想让它介于战斗机和赛车之间」。

yoke 上有转向灯、手动升尾翼的按键和一个「push to pass」式的瞬时加力键。中间是一块大屏，风挡底部还有一条细长的显示屏。

Top Gear 对这个设计的评价是，座舱「比想象中正常」，坐起来「更像一台 GT 车，而不是拆空的赛车」。

两块车顶板可以拆下，收进后舱，车窗降下后就是一台半敞篷车。初代 Roadster 也有可以拆的车顶。

还有一个细节。Franz 说，新 Roadster 只提供「有限版本」的 FSD，原因是团队想把它做成一台纯粹的驾驶者之车。

为什么一定要做电动版

「兰博基尼」？

马斯克在发布会上说：「长期来看，这将是特斯拉唯一一款手动驾驶的车。」

特斯拉官方给这台车的定位是「最后一台、也是最好的一台驾驶者之车」。

早在 2021 年 2 月，马斯克在 Rogan 的播客里就提到了，初代 Roadster 的产品设计是他亲自主导的。

那台车是在 Lotus Elise 的基础上改出来的，结果电池让车重增加了 30%，碰撞结构全部重做，最后只有大约 7% 的零件和 Elise 通用。他说，「还不如从头开始。」

新 Roadster 按照 Franz 的说法，是一个全新设计，没有沿用任何此前概念车的东西。

也是在那期节目里，马斯克第一次具体描述了这台车想做成什么样。他说想让它悬停，高度大约一米，「就算掉下来，最多摔坏悬架，人不会死」。他还说，标准版保留后排两个小座位，选装 SpaceX 套件的话，后排的位置会换成一个高压碳纤维气罐，压力「1 万 psi 左右」。

最后这个气罐果然装在了原来后排的位置上，而且当初设想的 1 万 psi 这个数值居然和最后是一致的。

2025 年 10 月底，Rogan 又问马斯克：「你还在做 Roadster 吗？」

马斯克说是，原型车快能演示了，「我能保证的一件事是，这次演示会让人忘不掉，不管是好是坏」。他借用了朋友 Peter Thiel 的一句话，「未来本该有飞行汽车，但我们并没有」，接着说，「如果 Peter 想要一台飞行汽车，他应该能买到」。

所以，到底是谁提出要把火箭装进车里的？

Lars 在 MotorTrend 的采访里转述了当时的场景，马斯克把大家叫到一个房间里，说要做一台能把其他所有车都比下去的车，「特斯拉有很厉害的超能力，但在他旗下的这几家公司里还有更多」。于是马斯克把特斯拉团队和 SpaceX 搭上了线。

不过在外界而言，对 Roadster 这台车存在的意义，有不同的解读。

Hagerty 认为，光是把 V8、V12 换成电池和电机，已经不足以打动超跑买家，需要一些「别处得不到的东西」。The Verge 的看法是，这九年里 Rimac Nevera、保时捷 Taycan 和比亚迪等中国车企都已经做出了高性能电动车，Roadster 已经不再是那台震惊世界的「不可能的原型车」，这个行业花了九年，把特斯拉当年只停留在效果图上的东西真正造了出来，现在反过来是 Roadster 在追赶，只不过「那些车都不会飞」。

从生意上看，马斯克自己说过它不会「在财务上带来大的改变」， Roadster 只是「small potato situation」，也就是无足轻重。

Bloomberg 的 Craig Trudell 指出了其中矛盾的地方：马斯克这些年一直说未来属于自动驾驶，现在却推出一台主打人类驾驶的新车。

特斯拉没有明说的几件事

如果仔细研究特斯拉给 Roadster 做的官网页面，看得出马斯克对这台车的定位还是挺特别的。

之前也说过了，能飞的只有 Rocket 版。它仅限受邀购买，还没有获准在公共道路使用，而且不是所有地区都提供。推进（Thrust）和飞行（Rocket）在官网上被放进「增强包」一栏，作为 Performance 的付费加装出现，这和马斯克 2018 年说的「SpaceX 选装包」是同一个思路。

知名自媒体博主 Marques Brownlee 在发布会后的一个 reaction 视频里也指出，仅限受邀的销售方式，可以把 Rocket 版的买家控制在很小的范围内，避免承担向普通消费者销售的责任。

HiEV编辑部甚至认为，Roadster 主要想卖的可能是外形，就是类似「电动版兰博基尼」这个品类的电动超跑设计，特斯拉目前还没有。所以如果想做超跑人群的生意，原型版的 Roadster 承担的是初代产品和品牌铺路的任务。

但目前来看，交付可能并没有太大的保证。

油管博主 Brownlee 在视频里给大家读了他账户里的 Roadster 预订协议，第四条写着，Roadster 仍在开发中，特斯拉「无法保证车辆何时交付，也无法保证是否交付」。

而且发布会现场的 demo 表演也并不是 100% 为量产准备的。

马斯克在现场也强调了，为了确保不出人命，演示车是自动运行的，车里面坐的是一个头戴宇航头盔身穿 SpaceX 宇航服的假人。甚至有外媒注意到了，做特技的原型车和台上展示的车不是同一台，特技车用的是 Cybercab 式的轮毂盖。

当马斯克在台上说出量产时间的时候，他笑着补了一句「actually」。Lars 在接受 MotorTrend 采访时也透露称，Roadster 会在特斯拉位于德州的超级工厂园区里一栋单独的建筑内生产，名字叫 Roadster Factory Texas。

他在 Hagerty 的采访里还提到，2027 年初特斯拉会扩大原型车的试制规模。

这台全新 Roadster 车里的电驱、电芯和热泵电机，都有特斯拉自己的量产基础。但冷气推进这套东西，特斯拉此前没有在任何一款车上用过。它能不能按时量产，在 2028 年交到 2017 年就交了定金的首批用户手里，还得看 SpaceX 负责的那部分最终能否顺利从测试场走出来。