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刻在骨子裡的跑車基因——保時捷三電系統完全解析

提及保時捷,大家可能第一反應就是跑車,尤其是保時捷911經典車型廣為人知。

確實,保時捷是以高效能,高機械素質著稱,旗下所有燃油車無一不是市場的寵兒,可當聽到保時捷要登上電動汽車金字塔的頂端,是不是覺得有點意外和吃驚呢?

其實不然,仔細查閱保時捷的發展史,你會發現早在1896年,保時捷創始人費迪南德·波爾舍就在英國申請了輪轂電機專利,1900年設計出了首款純電動汽車Lohner-Porsche,說是電動汽車的鼻祖也不為過,比保時捷品牌的歷史還要悠久,所以保時捷在純電動汽車方面並不是一片空白,只是更多的用心傳承和經營當家的花旦911等傳統跑車。

而如今面臨特斯拉等眾多電動汽車競爭對手的異軍突起,保時捷也不甘落後,推出Taycan車型,成了純電動跑車的一顆新星。

刻在骨子裡的跑車基因——保時捷三電系統完全解析

作為來自保時捷的純電動汽車,Taycan是保時捷的厚積薄發還是臨時抱佛腳呢?

今天,我們就來分析一下Taycan的三電,相信看完這篇文章,你心裡自有答案。

刻在骨子裡的跑車基因——保時捷三電系統完全解析

電池篇

保時捷Taycan的電池供應商是LG化學,屬於三元鋰電池,採用水冷系統進行散熱。

跑車一般為了減低風阻,車身設計高度較低,底盤離地間隙也有限,而電動跑車電池一般和底盤基本可以說融為一體,所以跑車對於電池設計要求更高,既要有足夠容量,還要給車輛足夠空間,為此,保時捷的工程師在電池結構上設計了一種類似“工”字的腳坑結構,從而保證了後部乘客的空間。

Taycan電池組採用了多層的結構,三排模組分割車身寬度,電池框架採用輕量化設計,輕質鋁結構,內部設定多根橫樑,既保證框架有足夠強度,還能夠很好地保證側面撞擊的安全性,為電池組提供高強度的保護作用。

刻在骨子裡的跑車基因——保時捷三電系統完全解析

電池上看來似乎沒有什麼特色嘛,那你就大錯特錯了。

Taycan 電池包由33個模組組成,每個模組含有12個64。6Ah 3。65V的LG 電池軟包電芯。Taycan 把396個電芯分成兩部分,然後進行並聯,形成2P198S結構,電池包的額定電壓為:3。65*198≈723V,工作電壓區間是610V-835V,這是不是很意外?

因為目前多數電動汽車工作電壓都是400V,而保時捷不僅是首個電池系統採用800V高壓,電動力總成,包括電驅動、逆變器、充電系統等也都採用800V系統。

那問題來了,如果只有400V充電樁,保時捷能否充電呢?答案是肯定的,在其內部有一個升壓系統,把傳統的400V升高到800V的高壓,這樣可以實現車輛在常規充電站上也能進行補電。

採用800V電壓,就可以使用橫截面更小的電纜達到更好的充電和行駛效能,同時也可以減輕車輛總重。800V系統走上了潮流舞臺,必將加速高階電動汽車的競爭和帶動電動汽車在充電效能方面的發展。畢竟快速充電是目前各大廠商研究的熱點,高電壓充電帶來的好處就是同等功率下,充電電流可以更低,安全性就會更高,目前國內像比亞迪,極氪等也將要採用800V系統。從充電速度方面來講,同等電流800V充電肯定更快,就和高壓輸電一樣,雖然目前國內800V充電樁佈局並不是特別多,但未來各大廠商都在積極佈局,肯定會越來越普遍。

電機篇

電機方面,Taycan所搭載的“扁線電機”(Hair-Pin髮卡電機,也是永磁同步電機)不僅發揮了出色的驅動效能,更是未來新能源汽車驅動系統的技術發展方向。

這種透過扁線代替傳統線纜,獲得更高的填充率,從而獲得更高的能量密度,以實現小型化,整合化和高功率密度。

Taycan 4S、Taycan Turbo 和 Taycan Turbo S 裝有兩臺永磁同步電機 (前後車橋各安裝一臺),這兩個電動機不一樣,後面的發動機結合了一個雙速變速箱提供更多的動力,是不是又很意外?

多數電動汽車是沒有多速變速箱的,但因為Taycan定位電動跑車,雙速變速箱主要還是考慮提高效能同時最佳化高速和低速的加速效能,第一檔的速比大概為16:1,第二檔速比為8。05:1,這就使得Turbo S在常規情況下能達到460kW(在超增壓模式下,560kW甚至都可以在短時間內實現),百公里加速只需2。8秒,最高時速可達260km/h的彪悍效能,極速效能位元斯拉Model S 高效能版本的250km/h還要高。

刻在骨子裡的跑車基因——保時捷三電系統完全解析

既然Taycan採用兩檔變速箱,那他們是如何切換的呢?

這和Taycan的三個駕駛模式有關:高續航模式,正常模式,運動模式。

高續航模式時候只有倒檔時候以及非常高的扭矩需求時候使用一檔。正常模式下只有狠踩油門的時候才使用。

運動模式下低速預設使用一檔當速度達到75km/h時候才升檔。一檔一般用於低速,為了獲得更多扭矩,從而獲得更好的起步效能,升入二檔從而實現傳輸更多的扭矩來達到最優加速效能,正常模式下一般標定100km/h進行切換檔。

既然作為跑車,感受的就是起步的推背感,而電驅動比燃油驅動更加直接,反應速度更快,因而起步的推背感會更加強烈。不過從官方給出的資料看,Taycan基礎版100km加速時間5。4s,Taycan 4S為4。0s,這資料還不如特斯拉Model 3高效能版的3。3s,著實有些遺憾了。

要想體驗更好的推背感甚至眩暈感,只能是Taycan Turbo或者Taycan Turbo S,不過價格也是十分美麗了。

然而,如果直接對比Model S的效能版和Taycan的頂配Turbo S版本,兩者價格幾乎是兩倍關係,但是最大馬力依然是Model S的785Ps強於Taycan的762Ps,百公里加速Model S的2。6s也要快於Taycan的2。8秒,從這方面看,保時捷在電動超跑時代的位置,的確是岌岌可危。

電控篇

續航水平是電動汽車使用者最關心的,對於保時捷Taycan這樣一臺中大型電動四門轎跑,465km續航勉強可以接受吧,當然,保時捷卻仍在持續最佳化續航能力,為此其配備的保時捷充電規劃功能器(the charging planner)能夠對旅途路線進行高度智慧化的控制。在使用者設定好目的地,啟動路線導航後,系統不僅僅計算最優路線,還會計算電量是否能夠完成路線,中間是否需要充電,哪裡能夠充電,充電時間多久等等。為了進一步提高充電效率,系統還會在充電停車前及時調整動力電池的溫度。

刻在骨子裡的跑車基因——保時捷三電系統完全解析

保時捷的能量回收管理系統 (PRM),最多可回收90%的制動能量。在主動制動期間,首先透過電制動進行能量回收,在需要更強制動力的時候才會啟用液壓車輪制動器。這一過程由支援混合制動的制動系統智慧控制。能量回收輸出功率可高達265kW,這些回收的能量直接儲存到動力電池中,從而獲得更大的續航里程。

官方測試資料從200 km/h 到剎停,制動系統所回收的電能最多可為車輛增加4km的續航里程。透過能量回收增加續航里程也是目前各車企研究的一個熱點,畢竟提高電池容量和功率密度目前很難有很大突破。在這方面,各家也都發力,特別是博世iBooster剎車系統得到了廣泛的搭載,也讓制動能量回收效率變得更高,保時捷的PRM有優勢,但是並不明顯。

然而,如果綜合來看續航里程,其實Taycan因為過於強調效能,依然沒有優勢。Model S搭載100度電池,NEDC續航里程660km。Taycan Turbo和Turbo S搭載了93。4度電池,NEDC續航里程卻只有465km。

當然,這也並不是說Taycan的效能和續航都弱於特斯拉Model S效能版,Taycan的真正優勢在於不斷的輸出極限效能。有訊息稱Taycan在德國巴登南部的拉爾機場進行了一次效能挑戰,連續26次成功完成了0-200km/h的加速測試,且平均加速耗時不到10秒。這才是保時捷的實力所在,使用複雜的系統來確保整車極限效能穩定發揮,這一點是特斯拉做不到的地方,也是保時捷做電動超跑的精髓所在,然而,連續極限效能不衰減這個效能,除非是極限測試的情況,否則一般情況下的確很難被感知。

總結

與傳統電動汽車研發週期相比,保時捷足足準備了9年,但畢竟入局純電動汽車和特斯拉等企業相比還是太晚了,從傳統內燃機到電動機的轉變,保時捷雖然技術方面有所創新,但目前並沒有體現出傳統跑車領域那樣的優勢,憑藉品牌優勢,還是吸粉不少,但是隻從產品力的角度,電動超跑方面,保時捷的優勢,已經沒有傳統燃油車時代鶴立雞群的感覺了。

總體來講,Taycan確實可以說讓人覺得眼前一亮,它延續了保時捷911的氣質,無論是外形還是內飾,都得到很好的傳承,也獲得了不錯的銷量,但是也是有美中不足,續航現在看來的確不夠理想,效能不錯,但並不能說非常亮眼,同時也有使用者反映的剎車異響,音量調節失效、玻璃控制失效的一些小問題,其實,傳統車企向純電動領域轉換並不是那麼容易,保時捷電動跑車的路上還需加速前行,能不能領跑我們拭目以待。

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