特斯拉的ModelY是基于Model3打造的SUV车型，通过对比整车尺寸和内外部空间，可以看出ModelY相对于Model3具有更高的座高和更大的乘坐体验空间。特斯拉工程团队在打造ModelY时，采用了降低风阻力、优化电池包空间、提高电池包内电芯布置效率等技术，以提升整车性能和安全性。此外，特斯拉还采用了一体式压铸后地板结构来平衡前后轴荷和减重，进一步提高车辆性能和成本效益。特斯拉工程团队的设计理念是不断追求整车集成效率的提升，通过小步快跑的方式不断迭代打造更高效的电动车结构。
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视频解答：
国产ModelY和国产新Model3从今年1月正式上市以来，就热议不断。大部分人看到ModelY的第一感觉，这就是一辆长高长胖了的Model3，定位SUV车型的ModelY和轿车Model3有着怎样的关系呢？
我们先来对比看一下ModelY和Model3整车尺寸和内外部空间的情况
首先是整车离地间隙。我们可以看到SUV车型的ModelY相对于轿车Model3整车满载离地间隙差了22mm左右，而ModelY选用了轮胎直径为712mm(前轮型号为225/45R19和235/35R21)，比Model3选用的轮胎直径为670mm(前轮型号为235/45R18和235/35R19)，车轮半径上就差了21mm；
接下来是内部乘员的座高。我们看到ModelY的前排座高为290比Model3的195mm座高高了95mm。在拆解车身后我们可以看到，ModelY车身上座椅和车身主体结构之间增加了一个很高的骨架结构，高度为130mm。
ModelY的第二排座高为377mm，比Model3的高了116mm，这个更改主要是通过第二排座椅骨架结构和坐垫的结构来实现的。
经过内部空间的分析，ModelY给消费者带来的确实是SUV应该有的高坐姿，大空间的乘坐体验。
通过以上，可以推断ModelY是特斯拉的工程师们基于Model3的整车架构快速打造出来的一款具有SUV乘坐感受的车型。
虽然纯电动汽车相比燃油车有着较低的用车成本和更加平顺的驾驶体验，但是仍然存在着如：“里程焦虑”、“安全焦虑”等问题。
而特斯拉以其在续航里程上的优势慢慢在燃油车市场中杀出一条血路，并结合广泛布局的超级充电桩缓解“里程焦虑”问题。我们来看看特斯拉的工程团队在打造ModelY这款车型到底应用了什么技术？
第一，降低整车(风)阻力(F=Cd.A)
第二，整车上提供更大的空间给电池包。
ModelY相比于几年前的特斯拉ModelS，在一定的整车长度范围内，缩短前后悬以增加置于前后轮的电池包有效长度；另外在宽度方向将电池包设计之间同车身门槛固定，提升整车宽度方向上的电池包宽度；最后在寸土寸金的整车高度方向上，ModelY突破性的设计将电池包与车身底板进行零贴设计，以提升整车高度方向上电池包的空间利用效率(一般车型预留10mm的匹配间隙)，从而实现相同的整车尺寸内提供更大的电池包的布置空间。可以想象一下，你去买房，买到了一个公摊小得房率更高的房子。
第三，提高电池包内电芯的布置效率。
根据电芯的布置效率进行统计分析，ModelY(包括3)相对于几年前的ModelS通过纵向梁+无框的电池框架结构，以及电芯更加合理的布局，实现了电芯集成有约15%提升。还是以房子为例子，一定面积的情况下，你通过合理的布局，让房子里可以装更多的东西。
刚才也提到，ModelY并没有像其他电动车一样采用横梁+边框的框架结构，而是采用了三根纵向梁的无框电池包结构。改变了电池的传统布局，会不会不安全呢？其实在特斯拉这里没有。
纵向梁结构：电池包内的纵向梁结构在整车上的状态，两边两根分别是和车身前大梁以及副车架的纵梁基本在一条线上，并连接形成了一条完成的纵向路径；
无侧框结构：车身本身有门槛梁结构，如果电池包有侧框结构，这个侧框结构与车身门槛梁能集成为一根梁，减少了两根梁之间的匹配间隙，并提升两根梁的连接强度，这样效率是最高的，说白了就是更结实了。从而可以支持提供更多的电芯布置在整车宽度方向上的空间。侧面碰撞主要依靠车身内的横梁结构支撑、门槛结构变形吸能来满足。
电池包内的纵梁结构与车身横梁结构的集成连接：刚才提到电池包与整车的匹配是零间隙配合[刘1]的，而一般电动车都会预留8~10mm的配合间隙。ModelY通过内部纵梁结构的局部区域与车身贴合并与车身横梁交叉处连接固定，从而形成纵横交错的结构，提升电池与车身的一体性。另外在侧碰工况，车身的横梁还可以通过电池框内的纵梁结构的连接点提升其支撑强度；
通过这种突破性的集成方案，不仅提升了电芯的布置集成效率，提升了整车的碰撞安全性能，在整车的成本和重量上也会有比较大的收益。等于你买到了一套得房率很高的房子，经过装修布局之后空间利用效率还提高了。
在另一项性能(安全)没有牺牲的情况下，这一项性能(电池)还得到了提升，这本身就是一种科技，是工程上的好设计。
在整车的开发中，一般会设计前后轴荷比50比50，或者前轴略重。但是电动车由于地板下方的电池布置以及后轴的驱动电机，将会导致整车的后轴轴荷高于前轴，从而带来整车转向过度的趋势，也就是所谓的甩尾。所以特斯拉工程团队在打造Model3的时候，在后轴之后采用了冲压铝板的减重方案来平衡前后轴荷，但是带来的问题是，过为零碎的冲压铝板结构让车身的拼接过程变得相对复杂。那么如何应对这样的问题呢？
1)化繁为简：一般冲压钢板后地板结构有60个左右的冲压件，而ModelY的冲压件的数量超过70个。一体式压铸后地板结构可以将这一堆零件集成为一个，连接点数量由原来的700~800减少到50个以内，而制造时间也可以由原来的1~2个小时直接缩短到3分钟；
2)一体压铸的工艺：就是将融化的金属铝液通过浇注口，浇注到针筒内，然后通过活塞推动将铝液由缓慢开始后到最后快速加压将铝液快速填充到模具中，经冷却固化形成最终的零件结构。铸造完成后再经过修边、热处理、机加工和整形等工序最终得到满足装车要求的零件。
3)但是特斯拉在ModelY上应用的一体式压铸后地板结构，应用的材料为新设计的材料，支持实现压铸后的零件不需要进行时效处理(固溶+过时效)，即铸态即可以满足强度和塑性要求，最终满足连接工艺和整车性能要求。
4)在重量上，一体式压铸后地板相对于Model3直接减重10%(7Kg左右)；但是成本上，并没有增加。传统重量在5Kg左右的铸铝结构件，零件的成本构成由30%的材料成本和70%的工艺成本，其中工艺成本占零件成本的比例非常高；而特斯拉在ModelY上一体式压铸后地板结构的成本构成为70%的材料成本和30%的工艺成本，这一比例也当前冲压钢制车身的成本中材料和工艺的成本比例已经相当了。最后再综合考虑连接点的数量大幅减少，可以实现一体式铸铝工艺在提升生产效率和减重的同时，基本实现成本不增加。
5)但是铸铝材料并不是完美的。铸铝材料的机械性能相对于钢制车身抗拉和屈服强度是偏低的，但是铸铝件的结构可塑性比较高，所以在结构设计过程中可以通过各种加强筋结构的设计来实现不同区域的强弱需求。
6)可能很多人会担心一体式压铸后地板结构会带来维修成本高的问题，其实在整车设计过程中一般会分低速碰撞区和高速碰撞区。低速碰撞区域一般是设计可更换的前后防撞梁结构，在发生低速碰撞后可更换维修，但是车体上高速碰撞承载区一旦发生高速碰撞，无论是何种结构维修成本都不会很低，而且略微严重的情况大概率会导致整车报废。
7)这样激进的制造方式其实也是有短板的。压铸过程是将铝液填充到模具腔体内，在原理浇筑口的地方容易出现气孔疏松等质量缺陷。为了解决这个问题就需要较大吨位的压铸机，所以特斯拉为此定制了世界上最大的6000吨压机，接下来还有8000到10000吨的压机，而此前最大的压机吨位在4500吨。压机吨位增大之后，也会带来铝液的快速流动冲蚀压铸模具从而影响模具寿命。还有一个问题就是压铸完的后地板结构还需和车身其他零件进行连接，所以对于匹配连接面的延伸率和质量有比较高的要求，这也是影响大型铸件推广的另外顾虑点。
5)那为什么选择后地板结构作为一体式压铸结构呢？特斯拉的工程团队在整车开发过程中秉承着两个理念，一是：不断追求整车集成效率的提升；二是：小步快跑，快速迭代。所以从Model3到去年上市的海外版的ModelY，再到这辆国产的ModelY，在追求集成效率的方向上不断迭代。在整车的后部结构中相对来说考虑的设计工况是少一些，所以出现问题的几率也会低一些，因此特斯拉的工程团队从一体式铸造后地板结构切入试点应用超大的一体式压铸结构，成功之后将会在其他结构扩展应用，据不明渠道消息说特斯拉现在正在开发一体式压铸前舱结构，我想再下一步可能就是一体式压铸中舱结构为最终实现CelltoCar这样更为高效的集成理念走下坚实的一步。
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