加利福尼亚州弗里蒙特——特斯拉汽车在一家几乎从通用汽车和丰田窃取来的工厂里，用廉价、轻质的金属制造出了世界上最安全的汽车之一。这是这家电动汽车公司将电动汽车（EV）的价格从10万美元以上的碳纤维跑车降至7万美元左右的以铝为主的Model S的最重要方式之一。（这些价格不包括任何退税或税收优惠。）然而，与此同时，Model S获得了美国国家公路运输安全管理局（NHTSA）有史以来最高的碰撞安全评级。那么，这家电动汽车制造商是如何降低成本并提高安全性的呢？用特斯拉营销经理和长期汽车爱好者泰德·梅伦迪诺的话说，Model S已经成为“帕洛阿尔托凯美瑞”——加州湾区的任何司机都将被迫同意。门罗帕克本地人梅伦迪诺对汽车的热情让他看起来比他的小身材还要大，他说，他拥有一辆跑车不是因为他在特斯拉工作，而是因为对于一个“一直热爱汽车”的人来说，这是一辆令人惊叹的街头合法赛车“我做出了糟糕的财务决定。”然而，与帕洛阿尔托不同的是，在一个明亮炎热的夏日，只有少数特斯拉点缀在弗里蒙特工厂外的工人车队中。从引擎盖下窥视一下，没有发现任何关于S型车的信息，因为它只显示了一个“皱巴巴的”（稍后会详细介绍），所以理解特斯拉是如何建造这样一辆安全的汽车需要去它的制造地看看。这也是特斯拉客户可以做的事情——在第一次去陈列室后，他们宣传的第二步——拿起他们的新定制汽车，参观51万平方米的工厂。梅伦迪诺带我参观了这个庞大的工厂，其中一半以上没有照明，主要用作材料储存库，或者空置。但是这个空间的其余白色漆面地板回荡着活动，无论是大型单臂机器人将汽车焊接在一起的精确芭蕾舞，还是开放式员工牛栏中键盘的咔哒声，首席执行官埃隆·马斯克每周二和周三都在生产线对面的一张简单桌子前举行法庭。一辆山地车靠在他的工作站上，让这位电动汽车企业家能够快速进入庞大工厂的任何部分。滑板车也是工厂里常见的景象，它们的司机煞费苦心地避开载着顾客旅游的小巴。梅伦迪诺解释说，北美最安全的汽车是从金属开始制造的，就S型汽车而言，底盘和车身面板主要是美国铝业的铝。这种轻质金属需要精确的冲压，这意味着特斯拉工厂拥有北美最大的液压机——大约七层楼高，其中三层延伸到地下。事实上，一排总共有五个液压机塑造复杂的形状，比如汽车的引擎盖或侧面。这是一个缓慢的压机，以便将热量和翘曲保持在最低限度。激光切割机用于更精确的工作。完成的形状走向工厂车间，“智能手推车”上的车身沿着磁条引导。在每天的两个班次中，机器人制造商KUKA制造的36台机器人——能够交换四肢上的工具——旋转到位，同时精确定位零件，如屋顶——几乎就像机器有手指而不是巨大的夹子一样。“他们需要偶尔接受再培训，”梅伦迪诺说，并指出工厂还有大约3000名员工。由于缺乏合格的供应商，该公司目前大部分零部件都是自己制造的。2012年11月，马斯克在纽约市的一次发布会上解释道：“我们实际上是从头开始制造S型车的。”与传统汽车中使用的钢材相比，铝的弱点被一些人所说的过度工程所弥补：早期版本的S型车的侧板上有硼钢嵌件，用航空航天级螺栓固定。这些现在已经被更多的铝增强件所取代，就像Apollo月球着陆器中使用的那样，仍然由相同类型的螺栓固定。这些铝增强件吸收撞击，例如NHTSA测试中一根杆子高速撞击侧面。结果，杆子在有机会撞上乘员之前就折断或停止了汽车。后面的双保险杠可以保护坐在后备箱“第三排”座位上的任何乘客，基本上是儿童尺寸的后部折叠座椅。特斯拉S型汽车的部分安全性是所有电动汽车固有的。 缺乏内燃机块意味着每辆车可以拥有比“frunk”或前后备箱中任何等效汽油至少大两倍的皱缩区。与传统汽车不同，前后刹车尺寸相同，允许更多的制动功率（以及电池再生）。低质量铝制车身允许85千瓦时的最大电池组推动汽车行驶近500公里，而不是大多数纯电动汽车提供的120公里左右。电池组本身——其布局和机械是商业秘密——将松下至少7000个传统锂离子电池组装在一起，每个电池组都有自己的缓冲空间，以防止挥发性电池的火灾蔓延，以及液体冷却，以带走比传统空气冷却更多的热量。尽管特斯拉的锂离子电池组还没有着火，即使是在撞车事故中，这种挥发性技术无疑会在某个时候在高速碰撞中燃烧起来。也就是说，锂离子电池的挥发性比油箱低。与此同时，地板下500多公斤的电池组使汽车的重心离地面只有44.5厘米，赋予汽车前所未有的稳定性。根据NHTSA的说法，S型车几乎不可能滚动。还有一个事实是，在NHTSA的测试中，S型车撞坏了一台独立的车顶压碎机，而不是塌陷，这要归功于通常为航空航天工业保留的那种螺栓的加固。在每天可以生产500辆汽车的装配线的末端，一辆新的S型车被推到竹子地板上（首席执行官马斯克设定的要求）进行质量检查。然后开始测试，包括室内轨道和“水箱”，这就像一个增强的洗车机，挑战车辆的完整性。梅伦迪诺说：“里面有飓风桑迪。”（当盐水损坏特斯拉在新泽西码头的早期车型时，实际的风暴帮助摧毁了特斯拉的电动汽车同行菲斯克。）正如单独放在马斯克办公桌餐具柜上的2013年汽车趋势年度卡钳形状奖项所证明的那样，特斯拉迄今为止已经躲过了任何此类灾难，并希望今年销售超过20,000辆Model S电动汽车。用梅伦迪诺的话说，铝可能“有点难以使用”，但它也帮助特斯拉降低了价格并提高了安全性。事实上，汽车最不安全的地方可能是驾驶速度有多快。本文首次发表于《科学美国人》。©2013ScientificAmerican.com。版权所有。在Twitter@SciAm和@SciamBlogs上关注《科学美国人》。访问ScientificAmerican.com了解最新的科学、健康和技术新闻。