![頂級賽車比賽正在拋棄燃油車?WRX不使用燃油賽車,舉行了第一場全電動比賽](https://cdn2.techbang.com/system/excerpt_images/99680/post_inpage/ddf02b6a8b38d57c39676287ef7d720c.jpg?1662435552)
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自從特斯拉推出了Model S Plaid這樣的超級動力汽車,就顛覆了人們對電動汽車緩慢、過時和乏味的刻板印象。
而如今,電動汽車在專業賽事領域所取得的滲透速度,也超乎許多人想像。
距離國際汽車聯盟在世界一級方程式錦標賽中首次推出電動方程式,僅過去了8年時間。在此期間,Formula E造就了從嬰兒學步到衝刺等級的速度。
日前,Extreme E系列賽正在格陵蘭島、塞內加爾和薩丁島等異國他鄉舉行電動越野賽,由奇普·加納西(Chip Ganassi)、尼可·羅斯堡(Nico Rosberg)和邁克爾·安德烈蒂(Michael Andretti)等五支賽車超級明星率領。
眾所周知,備受矚目的World Rallycross(WRX)是柏油路段和非常規越野路段的狂野組合。該系列比賽出人意料地放棄燃油賽車,並於8月13-14日在挪威的Hell舉行了第一場全電動比賽。
在這種背景下,懷疑論者可能會認為一些較小的賽車組織是機會主義者,它們急於抓住一個立足點、登上頭條,或者吸引體育和賽車愛好者的過度關注。
Extreme E賽事沒有觀眾,完全由網路和電視轉播。撇開商業利益或兜售行為不談,多數人認為這項技術本身取得了令人印象深刻的進步。
目前最先進的Formula E電動賽車與F1賽車的速度相比較,並沒有讓電動賽車隊感到滿意。在摩納哥大獎賽賽道上,電動方程式首次跑完全程,然而,由路易斯·漢密爾頓(Lewis Hamilton)等人駕駛的F1賽車每圈至少要快10秒,這在賽車界令人尷尬。
F1賽車通常大約有1050馬力,功率是Formula E的三倍多,空氣動力學產生的下壓力更大、也更輕,大約795公斤。
頂級F1車隊在一個賽季裡兩輛車要花費近5億美元,不過這其中包括超級明星車手高達5000萬美元的薪水。
不僅如此,法拉利、紅牛、賓士和麥拉倫每年僅在賽車工程和研發上就花費了數億美元。國際汽車聯盟規定,一台F1發動機的成本上限為1500萬美元左右,但有些車隊試圖隱瞞真實成本以避免處罰。
因此,兩者之間性能差距仍然很大,但電動方程式正試圖縮小這一差距。在2014年開始的早期電動方程式比賽中,車手們實際上需要在比賽中點附近的維修站換另一輛車,因為一輛車無法充電一次完成整場比賽。
部分原因是出於對耐力的要求,這些最初的電動方程式賽車只有177千瓦(240馬力),比許多家庭轎車還小,最高時速約為225公里。如今,第二代賽車的後軸配備了一台250千瓦(335馬力)的電動馬達,時速可達280公里。
但是,最新的電動方程式汽車將使人眼前一亮。比如,在布魯克林碼頭,以曼哈頓天際線為背景舉行的年度比賽,恰好離我在紅鉤社區的公寓僅幾步之遙。
第三代電動方程式賽車將於2023年初在沙烏地阿拉伯首次亮相,比歷史上任何一款電動賽車都更小、更輕、更快、更環保。
該系列首款雙動力系統賽車配備了強勁的600千瓦(805馬力)功率,並搭載了一台新的250千瓦前電機。理論上,賽車可以達到每小時320公里,儘管街道賽道較短,沒有足夠的空間來達到該速度。
該賽車透過再生制動獲得大量能量,約占其總功率的40%,所以不需要液壓後制動器。無論其動力系統類型如何,對於賽車界來說也是頭一次。
取消刹車系統可以減少60公斤的重量,使總重量達到840公斤(1848磅),只比F1怪獸重100磅。600千瓦的超高速充電幾乎是民用公共充電器最大功率的兩倍。
這些賽車的特點是電池可回收,車身由亞麻布和去年回收的碳纖維製成。韓泰輪胎使用天然橡膠和再生纖維,每場比賽後都會回收。
如今,所有的賽車系列越來越關注可持續性,努力減少排放、穩紮穩打。在今年英國的古德伍德速度嘉年華上,這些賽車的性能得到了充分展示,甚至像Lucid Air這樣的展示型電動汽車,都讓老前輩和年輕一代感到震驚。一輛名為McMurtry Spierling的汽車,以超過福斯ID.R一秒的優勢創造了爬坡記錄。
福斯汽車本身就創造過驚人的派克峰爬山賽紀錄,並在紐柏林賽道上創下了歷史第二快的成績(大約6分5秒),僅次於保時捷的919 Evo混合動力車。該車根據其利曼冠軍賽車的骨架建造,專為在環形賽道上創造紀錄而生。
在利曼24小時耐力賽等領域,保時捷的傳奇跑車和原型賽車比任何車的成就都更高。保時捷開曼GT4 ePerformance也選擇在古德伍德上首次亮相。
這款車以其展廳開曼跑車為原型,展示了保時捷未來一代的賽車團隊。正如一位高管在接受IEEE Spectrum採訪時所言,它證明了「電動汽車的未來會很有趣。」
開曼e-Performance表明,保時捷正處於製造全電動汽車的尖端,其性能可以與其頂級量產型911 GT賽車相媲美,同時使用的能源很少、尾氣排放為零。
全電動的GT4已經可以與911 GT3 Cup賽車的摩納哥單圈時間相媲美。這輛曲線優美的原型車現在開始了為期兩年的世界巡迴賽,以證明其獲得冠軍的能力。
Björn Föerster是GT4 ePerformance的技術開發主管,他告訴我:「有了ePerformance的實驗室,我們才算剛開始踏入新領域。」
即使是生來就流淌著「汽油」的保時捷工程師,也在這個電動實驗室裡學習新知識。比如,增加全輪驅動實際上使GT4「更輕」,Föerster說。
「為什麼要換一個動力系統來減輕汽車的重量呢?這是我們在開發之初學到的重要知識。」這種違反直覺的說法並不適用於街道。但在賽道上,賽車在每一個彎道口都要全速刹車,所以情況就大不相同。
由於需要持續的前輪制動,保時捷通過再生制動,將驅動前軸的能量捕獲增加一倍以上。事實上,該能量足夠攜帶220公斤的電池。
所以,一輛「更輕」的電動保時捷賽車更敏捷。Föerster說:「在每一分鐘的比賽中,賽車可從每個軸上獲得1千瓦時能量」。
在25分鐘的比賽中,GT4可以捕獲50千瓦時的能量,幾乎與80千瓦時的緩衝電池組中可用的60千瓦時的總能量相當。
將這兩個數位相加,GT4 ePerformance就有110千瓦時的電量,可以進行一場完整的比賽,並在理想情況下奪得冠軍。這款插電式GT4還可以在15分鐘內從5%充電到80%。
為了克服賽車中令人生畏的電池電量耗盡問題,GT4 ePerformance還可以靈活地調整功率,在設定的比賽時間內,以最大性能運行。而且沒有任何元件達到熱超載,需要調低功率來冷卻。
所以GT4能夠以603馬力的最佳速度在整個比賽中全速前進。撥動開關,保時捷可以增加1073馬力(比F1賽車還要多),大約18分鐘。撥回402馬力,耐力將超過45分鐘。
與街道電動汽車及其性能設置一樣,這預示著賽車手可以很容易地最佳化汽車,以適應各種比賽和應用場景。
專家補充說,由於具有電動機和磁場的物理特性,電動汽車正在開闢系統回饋和感知的新世界,擁有內燃機汽車只能夢想的操控優勢。
通用的電動汽車已經可以每10微秒測量一次電動扭矩,並在輪胎開始打滑之前調整輸出,這在控制策略方面可能會改變遊戲規則。
GT4 e Performance有10個操控設置,來利用這種新發現的靈敏度,在某種程度上,顯得內燃機汽車的「力矩向量」控制似乎很原始。
眾所周知,內燃機效率很低,燃燒後的化石燃料能量最多只有40%轉化為前進動力。街道電動汽車的效率達到90%以上,最新的電動方程式賽車的目標是達到95%,這得益于回收了大量浪費的制動能量。
街道或賽道車可以試試這個改變遊戲規則的策略。Föerster表示,保時捷的電池存儲相當於9升(2.4加侖)的燃料。
Föerster表示:「我們有一輛9升『油箱』的電動賽車,可以在賽道上跑半小時。」燃料量相同情況下,它在傳統GT杯賽上可以跑三分鐘或兩圈,這意味著效率提高了10倍。他說,就目前而言,燃油賽車能夠與之競爭的唯一原因是,其高污染的碳基燃料能量密度無與倫比。
「電動傳動系統的效率已經很不錯了,不需要再開發其他東西。如果你被圈速所吸引,就必須選擇電動汽車。」Föerster說道。
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