Il Semi Tesla è mosso da quattro motori elettrici indipendenti, collegati alle 4 ruote posteriori della motrice, che in tutto ne ha 6. Le batterie sono collocate nella parte inferiore della cabina, scelta che ha permesso di rendere più stabile il camion rispetto a un normale modello diesel, il cui motore è in posizione sollevata e, quindi, con un baricentro alto che fa aumentare il rischio di ribaltamenti.
La motrice da sola passa da 0 a 100 chilometri orari in poco più di 5 secondi, se invece è presente un rimorchio a pieno carico, si raggiunge tale velocità in 20 secondi circa. Una simile accelerazione è resa possibile dai motori elettrici e dal fatto che sono direttamente collegati alle ruote, senza necessità di scatola del cambio e altre parti meccaniche. Come sulle automobili Tesla, questa minima presenza di meccanica rende molto più duraturo il sistema e riduce drasticamente i costi di manutenzione. Non a caso, i motori del Semi e le loro batterie sono garantiti per 1,6 milioni di chilometri.
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