特斯拉Model S与Model X长续航里程版在国标工况法测试中，分别获得了660KM与575KM的续航里程。在实际道路行驶中，车辆的续航里程会根据使用状况而不断调整。车辆实际里程还会受其他因素的影响，如车辆配置、电池使用时长和状况、驾驶习惯及操作、环境和气候状况等。特斯拉更高效的设计，得益于特斯拉最新一代的驱动单元技术，Model S和Model X车型现在将搭载优化的永磁同步电机，碳化硅电子元件，以及改良的润滑、冷却、轴承和车轮设计，可以将能量效率提升至93%以上。将前部的永磁电机与后部的感应电机配对，会提供特斯拉车辆前所未有的车辆的性能与效率。提升电机的净效率，可以提升车辆加速时电池流出的电能效率，也可以在能量回收制动时对电池进行更高效的能量回收，最终可以在同等条件下实现超过10%的车辆续航里程提升。除了增加续航里程，Model S/X的扭矩和功率均因此而获得了改善，长续航里程版车辆的百公里加速能力获得了显著提升。更快的充电速度，配合新的高效动力总成设计，Model S 和 Model X 现在能够在第三代超级充电站中最高实现200kW的充电功率，在第二代超级充电站中最高实现145kW的充电功率。这些更新，可以使客户的充电效率提升50%。
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