保時捷能在勒芒奪冠，靠的是這個……
6月17日，兩輛保時捷919 Hybrid賽車即將在勒芒24小時耐力賽的賽場上與競爭對手展開新一輪角逐，最終保時捷又贏取了今年勒芒的冠軍。同時，這些賽車所搭載的技術將開啟從原型車向民用車轉化的進程。然而，這些技術將在何時又會在哪些層面上得以實現？
在汽車研發領域，當旨在用較短時間使汽車飛馳於情況複雜的現實路面時，便會出現下面的一席話：“我們與量產車部門的同事合作完成了台架測試，以實現對LMP1賽車的整套傳動系統在賽道中的類比。在這個過程中，你會受到諸多阻礙，比如當工程師提到車載電池設置在當前位置的方案不可行的時候，你就需要考慮如何解決這一問題，同時也會意識到，整個集團對該問題同樣無法給出一個合適的解決方案”，919 Hybrid賽車專案的負責人馬丁•弗西特納（Martin Füchtner）如是說。
這台賽車配有一台2.0升渦輪增壓汽油發動機作為中置引擎，其中的4個氣缸採用V形排列。在車重下限值為875千克的情況下，僅由該發動機便可輸出約500馬力的強勁動力。
同時，位於前軸的電動機可提供超過400 馬力的額外動力。電池部分，車上所搭載的液冷鋰離子電池系統是由一百多個高7釐米、直徑1.8釐米的電池單體組成，並包裹在金屬圓柱形外殼內以構成整套供電系統。
該電池組通過能量回收實現儲能——在制動和加速過程中均可充電。除此之外，保時捷還在排氣管路中設有一個次級增壓器。該增壓器並不是為了壓縮吸入空氣，而是作為發電裝置。
另一個特別之處在於919賽車必須具備快速充電及輸出電池電能的能力，基於這一點考慮，保時捷用800V電路系統來取代之前的400V，而將在2020年初投產的Mission E車型會同樣搭載這項技術。
能否造出又輕又快的混合動力車型？
談到混合動力車型的研發工作，弗西特納回憶道：“那時候，我們做出了卡宴 Hybrid。接著我們便思考這樣的問題，混合動力技術能不能應用在又輕又快的車型上？”在多個想法的融合下，搭載飛輪儲能裝置的911 GT3 R Hybrid和918應運而生，分別應用於競速和常規道路環境。
918 Spyder的前軸完全由電力驅動。這台功率為129 馬力的電動機不僅提供了額外的功率，而且在與後軸無機械連接的情況下保證了整車的牽引力。
另外一台配有氣-液冷卻裝置的156馬力電動機設置在後軸，與位於其前側最高轉速達8700 rpm的4.6升V8自然吸氣式發動機共同輸出887馬力動力。整車等效峰值扭矩為1280 N·m。通過採用這種佈局，可以實現動力的精准調控，從而保證出彎後快速而又穩定的提速。
儘管採用如此特殊的設計，但對於918 Spyder而言，量產車型的諸多要求還是顯得難度較大。“對於勒芒耐力賽而言，賽車的電池只要足以堅持完成24小時01秒的競速便剛剛好，但對於民用車而言則至少是十年”，保時捷電氣研發部負責人歐特馬•比澈（Otmar Bitsche）說道。儘管919的混合動力方案已經達到了極致，但相比較而言，這些經驗並不能對研發量產車帶來立竿見影的幫助。
“問題在於，如何在不進行冷卻的情況下保證這樣的傳動機構能夠在賽道上正常工作？對此，我們想到了一個可以在量產車中付諸實踐的方案——儘管這並不是我們在一開始便想到的結果。這種冷卻方案可以節省車重，使電動機可以提供充沛動力的同時能夠保證其壽命。在此方案的配合之下，這款車同樣可以在不損耗其動力的情況下完成在紐伯格林北環的駕駛。與現有技術相比，該技術可以讓整車的持續功率擴大一倍”，弗西特納補充道。
與之相對應的是，包括Panamera Turbo S E-Hybrid在內的最新車型的優化主要是通過動力輸出和充電的軟體控制得以實現，從而能夠將680馬力的插電式混合動力運用在這輛頂級運動車型上。
該車車重與918相同，但電池系統的能量為14 kWh，遠高於後者的9.4 kWh。純電動續航由36公里增加到50公里。電池可在在2.4小時內充滿——前提是使用經優化的7.2 kW車載充電器。如果配合230 V/23 A的常規插座，電流為10 A，那麼充電過程將持續8小時。
就在這輛擁有澎湃動力的四門跑車起步的一刹那，所有這些資料便會顯得無關緊要。憑藉在3.4秒內便可完成從0到100 km/h加速的不俗實力，所有坐過這輛車的人都不會對其性能抱有懷疑。
好戲即將上演
那麼，下一步是什麼？Mission E。在2020年前，純電動四門運動跑車將有望成為現實——其續航能力將超過500公里，功率高於600 PS。為了能夠實現這個野心勃勃的目標，Mission E傳承了在919 Hybrid上的800V電路技術。
“通過這種方式，我們可以驗證這樣的功率水準不單單適用於這一款車型，而是可以在後續車型上複製這樣的方案，”歐特馬•比澈解釋道。
這意味著Mission E可以在3.5秒之內完成0到100 km/h的加速，並在12秒之內突破200 km/h，當然紐伯格林北環圈速也將寫入規格表中。得益于高電壓，快速充電得以實現，僅需約15分鐘的充電便可以為該車提供完成NEFZ標準下的400公里續航。作為能量存儲裝置，保時捷將鋰離子電池組放置在該車底部的前後軸之間。
然而，Mission E的車主將從哪裡找到擁有如此高電壓的充電樁？目前，保時捷正在尋找建造這些設施的合作夥伴。關鍵的一點在於，如果同時有多個充電樁可供使用，那麼必須要保證每台車的充電功率不得高於300 kW。
充電和功率策略的決策是由保時捷位於魏薩的研發中心制定，而賽車的設計同樣出自於此並在這裡生產。在這裡，一些工程師同時就職于兩個部門。依託於這樣的架構，Mission E的購買者會感受到這部四門跑車在轉彎時的靈活性——將電動機動力分配到每個車輪上的扭矩分配技術功不可沒。
然而，正如歐特馬•比澈著重講述的那樣，這一裝置並不通過分級的方式實現其功能：“類似于內燃機動車，電動汽車在未來同樣需要其專屬的動力傳輸方式。與之相對應的是，我們對不同的磁極片種類和繞組數量進行了區分。”尤其是就高性能車的高轉速（16000 rpm）而言，如果需要在靜止狀態下提供更高的扭矩，也是可以實現的。
拔出充電器
在傳統汽車完全被電動汽車取代之前，Mission E必須要完成其量產化道路——在這條道路上必然會遇到現實中或大或小的阻礙。
“在此之前，能夠支援該電壓等級和符合安全規範的小尺寸輕量充電器並不存在。因此，我們必須想出一套在量產車上同樣可行的方案，同時如果充電器插頭的成本高達幾百歐元，同樣也是無法接受的”，弗西特納如是說。
文/曾凡