Porsche闡述電池在平衡續航里程、性能和可持續性方面的作用

Porsche有一個明確的目標:到2030年,計劃在其整個價值鏈中實現碳中和。儘管電動車的進展快速將發揮關鍵作用,相對應的生產和物流變更時間表也已隨之更新。電動車生命週期中產生的所有CO2排放量中,幾乎有一半是在製造階段產生的,其中包括原材料的提取和加工。第二大排放源才是車輛的運行,這取決於用於充電的能源結構、充電效率、車輛效率和駕駛風格。而在車輛生命週期結束時,回收程序和材料的進一步加工所產生的CO2排放比例則可使其達最低。

就個體因素而言,動力總成的電池對車輛生命週期中的CO2排放影響最大:電池約佔製造每輛Taycan時總產生的二氧化碳的40%。換句話說,能源載體的大小是電動車碳足蹟的根本原因。然而,也正是這個組件決定了電動車在市場上的成功:畢竟,電池的尺寸必須合適,才能確保這些車能滿足客戶的期望和要求。

根據美國一家汽車製造商進行的一項研究,擔心電池電量耗盡是客戶購買電動車的主要障礙。電池容量和效率的提高意味著電動車正在不斷發展以更好地滿足客戶的需求。一些製造商現在已可以推出續航里程超過600公里的電動車型。另外,用於較短行程和較小行駛里程的小型電動車也越來越受歡迎。

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尋找電池尺寸的最佳平衡點

Porsche正在採取其一貫的開拓性方法來應對這一挑戰。這家跑車製造商分析了優先級和用例,以幫助其確定在通常被描述為相互衝突的需求之間,取得最適當平衡的電池尺寸。例如:Porsche客戶重視動感的駕馭體驗,但同時希望他們的車輛能夠以較短的充電時間快速完成長途行駛。統計數據表明,大多數保時捷客戶每天的行駛里程不到80公里,一周內大約80%的行程總里程數甚至不到450公里。

人們普遍認為,大型動力總成電池等同於動態性能。然而,紐柏林北環賽道上的模擬單圈時間表明並非如此:Porsche計算出配備85.1 kWh電池和2,419公斤的虛擬Taycan Turbo S可以在7分39.5秒內完成一圈。

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電池電量減少或過度增加,都不能彌補性能表現

當電池容量減少到70 kWh,整車重量下降到2,310公斤。電池電量的減少意味著Taycan需要額外的0.7秒來完成一圈。較低的車輛重量使其可以在2.90秒內從靜止加速到100 km/h,比參考車輛快0.02秒,但在這種配置下,Taycan需要9.51秒才能達到200 km/h,大約是慢了0.8秒。這些計算表明,整體重量的減輕並不能彌補電池功率的降低。

相比之下,100 kWh的電池使整車重量增加了非常明顯的107公斤。儘管電池更強大,單圈時間增加到7分42.4秒,從零加速到100 km/h變成需要3.04秒,零到200 km/h則需要9.71秒。使用130 kWh的電池,重量的影響才會變得更加明顯,其讓整車重量增加到2,743公斤。使用這種配置,單圈時間也增加到 7分48.2秒,從零加速到100 km/h則需要3.28秒,從零加速到200 km/h則需要10.48秒。

800伏特技術和高效直流充電

Porsche的研究結果表明,雖然較小的電池是在生產過程中減少CO2排放的更好選擇,但中型電池可提供最佳的駕駛動態。而人們普遍認為大電池可提供更大的續航里程和更短的行程時間。然而,得益於其800伏技術和高效的直流充電過程,Taycan只需5分鐘即可儲存足夠多的100公里的能量。

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大多數研究推薦使用電動車的行程比例最佳為2小時駕駛與15分鐘充電,而Taycan因為800V的技術,當採用這種比例方式駕駛時,其實都已經能夠覆蓋很長的距離。在考慮如何平衡續航里程、性能和可持續性時,Porsche一直專注於旅行時間。在這方面,100 kWh左右的電池尺寸是長途旅程的最佳選擇。

新電池技術改善生態平衡

未來的電池發展將繼續提高駕駛動力和充電時間,我們可以期待在減少CO2排放方面取得更大進展。與第一代車型相比,尚未推出的第二代電動車在其生命週期中產生的二氧化碳量將減少約四分之一,但電池技術本身將對減少車輛的碳足跡更會做出最大貢獻:新的電池技術將降低能耗,而更高的充電容量將提高效率。此外,電池可回收原材料比例的預期增加有望大幅提高可持續性,並讓Porsche有真正的機會在2030年實現其碳中和目標。

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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。