Porsche Mission R創新電動馬達、高端電池和900V高電壓技術

Mission R是保時捷賽車的最新願景!透過對純電動GT賽車的研究,可持續移動的先驅揭示了客戶賽車運動在未來的新樣貌。Porsche品牌大使和前測試車手Timo Bernhard在討論 Mission R 的驅動系統時說道,「難以形容;來自兩個電動馬達的即時動力激增是您必須親自體驗的事情,我唯一一次體驗到如此驚人的強勁動力是在利曼獲勝的Porsche 919 Hybrid賽車上。」已知道概念研究背後的技術基礎並且已經作為測試車手帶著新技術平台走上了賽道。

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Mission R與Porsche 911 GT3 Cup的性能水平相當。動力輸出在比賽期間能夠保持恆定,因此不會因過熱而引起降額,而這是Porsche開發直接油冷卻電動馬達的主要優勢。前軸上的電動馬達在Race競賽模式下可產生高達320 kW(435 ps) 的功率。在Qualifying測時賽模式下,這款全輪驅動電動車的峰值系統輸出功率可超過800 kW(1,088 ps)。競賽模式下的連續系統功率則為500 kW(680 ps)。最高時速可超過300 km/h。這款輕型電動賽車的重量約為1,500公斤,可在不到2.5秒的時間內從零加速到100 km/h。

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另外,還結合了高端電池和直接油冷,專為短跑比賽而設計。得益於900伏技術和快速充電功能,在比賽休息期間,可以在大約15分鐘內將電池SoC充電狀態的5%充至80%。另一個亮點是高達800 kW相當高的動能回收功率。兩個電動馬達的動力輸出透過直齒變速箱和機械限滑差速器傳遞到前後輪。驅動系統的模組化設計還有助於提高客戶賽車運動的成本效率,包含了前後軸上的變速箱、電動馬達和脈衝控制逆變器(PCI)。

Mission R還預配備了無線技術。因此,可以想像,如果在比賽期間出現問題, Porsche賽車運動專家將能夠遠端監控來自客戶賽車的數據,然後幫助進行故障排除。

具有直接油冷功能的高效電機

在Mission R中,Porsche提供了下一代電動馬達的預覽。2018年,Porsche工程師和技術人員團隊就已開始研發動力強勁且高效的電動馬達。

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這些永磁同步電機(PESM)最重要的創新是定子的直接油冷卻,除了提供非常高的效率之外,它還可以實現非常高的峰值和連續功率輸出。在傳統電動馬達中,冷卻液僅流經定子外部的護套,而在Mission R的直接冷卻的設計中,冷卻油則直接沿著銅繞線組流動,這能允許更多的熱量直接從源頭散發。此外,定子中的溝槽可以做得更小,從而使實際駕駛中的冷卻循環提高效率。而創新的定子密封件則用於防止冷卻液進入轉子腔。

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與Taycan的電動馬達一樣,髮夾式繞組有助於產生高功率和扭力,同時保持緊湊盡可能小的尺寸。線圈由彎曲的矩形線組成,然後插入定子的疊片鐵芯中。它們的形狀讓人想起髮夾,因此得名,其中開口端透過雷射焊接在一起。

然而,Mission R的開發透過優化演算法用於確定轉子中磁鐵的最佳形狀和位置。由此產生的幾何形狀消除了舊有的物鏡衝突:它在非常高的速度下結合了出色的電磁性能和高機械強度。在生產過程中,磁鐵被插入轉子疊片中並採用塑料擠出塗層。因此,儘管離心力很大,它們也不會移動位置,並且轉子的旋轉平衡度可保持穩定。同時,此塑料更有助於消散磁鐵中所產生的熱量。

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高端電池和900伏技術

電池位於驅動器後面,採用e-core佈局。其總容量為82 kWh。這意味著它主要是為25~40分鐘的衝刺比賽模式所設計的,使高端電池產生高功率密度。再次,直接油冷卻也提供了巨大的熱優勢,因為它徹底利用了電池的整個表面(每顆電池周圍都是冷卻液),大量的熱量可以從電池傳輸到冷卻系統。

基於三屆利曼冠軍919 Hybrid的800伏技術,Porsche Taycan是第一款使用該系統電壓的量產電動車,而非一般市售電動車通常使用的400伏電壓。而在 Mission R中,Porsche再次將標準提高了一個檔次,額定電壓超過900伏。使用900伏技術將進一步改善持續功率、重量和充電時間。在直流快速充電站,Mission R可以在大約15分鐘內完成5%~80%的充電。最大允許充電功率為350 kW,而充電口位於擾流板中間下方。

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維修站工作人員專用高壓警報系統

原則上,Mission R的高壓安全概念符合與量產車相同的高安全標準。這意味著,在發生碰撞時,與車輛和高壓消耗器的電池連接會自動斷開,以確保沒有電壓的產生。並且還有一個專門為維修站工作人員設計的警報系統。

擋風玻璃後面和車頂上的特殊LED提供有關高壓系統運行狀態的快速詳細信息。如果LED呈綠色亮起,則Mission R是高度安全的。另一方面,如果LED為紅色,則只有經過高壓培訓的技術人員才能接近車輛。在氣流速度測量皮托管(Pitot tube)後面的車頂模組中還有一盞燈,該燈也包含在這個顏色編碼的警告系統中。

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Bear

曾於2002~2004任職於Option改裝車訊編輯,之後轉戰汽車銷售十餘年,擔任總代理新車及超級跑車的銷售業務及公關企劃,藉由過去的工作經驗作貼切的報導,以協助讀者們購車前的參考,是在下的職責以及撰稿方向。