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特斯拉仍然是搶占頭條的創新典范。該公司于6月份開始交付完全重新設計的豪華版Model S轎車，其中性能最好的車型Model S Plaid可以在1.99秒內將時速從零加速到96公里，特斯拉稱這是消費類汽車中最快的。但特斯拉與競爭對手的不同之處在于，這項不那么引人注目的技術與駕駛能力沒有太大關系，至少在表面上是這樣。除了人工智能（AI）和其他先進技術外，該公司近年來還加大了安全功能的開發力度。
據東京分析公司Intellectual Property Landscape進行的一項申請和披露研究，從2003年成立到2021年3月，特斯拉已經積累了超過580項專利。其中， 大多數專利(281項)可以歸類為電動機械，其次是168項與運輸相關的專利，這一類別包括用戶操作，尤其是與用戶體驗相關的專利數量正在攀升。
2018年，特斯拉為一種轉向系統申請了專利，該系統將允許汽車通過觸摸屏操作。可以通過在平面界面上進行滑動或點擊手勢來控制車輛，用戶可以收到觸覺反饋，就像按下了真正的按鈕一樣。特斯拉在2019年申請了“智能召喚”功能的專利。這項創新允許用戶將汽車切換到自動駕駛模式，即使人在車外也可以取回或停車。
第三類比較重要的特斯拉專利組合達71項，可以歸類為半導體，這一類別包括太陽能電池。2016年，特斯拉收購了太陽能初創公司SolarCity。2017年，特斯拉的名稱從特斯拉汽車公司更名為特斯公司。從那時起，特斯拉已經從一家電動汽車制造商擴張為一家專注于電池的能源公司。該公司擁有防潮太陽能電池專利，以及看起來像普通屋頂瓦片的太陽能電池板。
今年5月，特斯拉披露了一項可伸縮太陽能卡車床罩的專利申請，該申請于2020年提交。業界紛紛猜測，這款可伸縮床罩將被引入電動皮卡CyberTruck，這款車的開發于2019年被披露。
在紐約曼哈頓肉類加工區，特斯拉展示其CyberTruck
計算機技術是特斯拉專利組合中的第四大類別，高達60項。在2017年前，特斯拉每年在這個類別申請的專利還不到10項。該公司隨后在2018年申請了18項專利，2019年申請了17項專利。每年的增長速度都超過了交通運輸類別。其中許多專利都與自動駕駛的機器學習有關。這些專利申請包括那些處理AI錯誤的系統，以及加密自動駕駛數據的技術。這表明特斯拉在安全和安保功能上投入了大量資源。
特斯拉始終在招聘知名工程師，這些工程師在蘋果和大牌芯片制造商中聲名鵲起。新員工幫助該公司啟動了自動駕駛芯片的開發。
2019年，特斯拉宣布，它已經在內部開發了自己的處理單元，稱為“全自動駕駛”(FSD)。FSD擁有比這家汽車制造商從美國英偉達采購的GPU更好的性能。從那年春天開始，所有交付的特斯拉汽車都配備了FSD。FSD能夠在1秒鐘內計算144萬億次操作，特斯拉表示，這將使完全自動駕駛成為可能。2019年，特斯拉收購了美國初創公司DeepScale，該公司為無人駕駛汽車開發環境識別技術。
自動駕駛開發商，如谷歌母公司Alphabet旗下子公司Waymo，通常采用激光雷達傳感器來識別障礙物。但特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）辯稱，激光雷達是一種發送激光脈沖來確定物體的存在、形狀和距離的方法，通常非常詳細，但造價昂貴。取而代之的是，特斯拉正在開發一項純視覺技術，使用攝像頭和機器學習來測量到障礙物的距離。該公司通過這一努力增加了專利。
車輛軟件和硬件的整合始終是馬斯克的基石戰略。特斯拉汽車定期通過“空中更新”進行升級。即使是完全自動駕駛，也可以通過軟件更新來實現。
在特斯拉的投資組合中，有29項專利與熱加工和儀器有關，數量排名第八。盡管數量看起來很少，但內容顯示了特斯拉在保持競爭優勢方面的實力。東京分析公司Intellectual Property Landscape高管稱，熱控制“是延長電動汽車巡航距離的關鍵技術”。電池產生的熱量極大地影響了電動汽車的性能。如果高溫積聚，也可能影響安全。特斯拉汽車從一系列小型圓柱形鋰離子電池中獲得電力，這意味著控制熱是至關重要。
Intellectual Property Landscape曾根據被引用次數和多功能性對不同公司熱控專利數據進行排名，特斯拉帶有冷卻劑回路的熱管理系統專利脫穎而出。特斯拉的力量來自其八通閥，這是一種將電池釋放的熱量重新分配給車輛其他部件的部件，包括空調系統。八通閥首次安裝在去年上市的Model Y上。
汽車通常會逐個部件地調節熱量，但特斯拉的目標是優化整個車輛的熱量調節，冷卻劑回路專利構成了熱量調節的基礎。Intellectual Property Landscape分析師稱：“我們可以從專利中評估出，特斯拉在制造方面正在穩步努力。”
在特斯拉的專利申請中，出現最多的發明者名字是弗朗茨·馮·霍爾茲豪森(Franz Von Holzhausen)，他是該公司的首席設計師，曾在21世紀頭十年在馬自達工作過一段時間。他貢獻了大約80項設計專利，幾乎是第二大發明家的兩倍。霍爾茲豪森參與了Model S儀表盤屏幕以及Model X向上擺動獵鷹翼門的開發。
