“这是难以形容的,你必须亲自来体验两台电动机的动力瞬间涌出的感觉。” 在探讨 Mission R 的驱动部分时,保时捷形象大使 Timo Bernhard 表示,同时,作为前保时捷厂队车手,他已经在赛道上作为试车手对该测试平台进行了测试,并充分了解 Mission R 背后的技术基础。“在此之前,我唯一一次体验到如此强大的加速能力还是在勒芒冠军赛车 919 Hybrid 上。” Timo 补充道。

Mission R 在性能水平上看齐现在的保时捷 911 GT3 Cup 赛车,在整个比赛过程中能够保证输出功率稳定不变,因为不会出现动力系统的热衰减现象,这也是保时捷在开发时应用直接式油冷电动机的主要优势。在正赛模式下,前轴上的电动机可以产出高达 320 kW(435 PS)的功率。

在排位赛模式下,这款四轮驱动赛车的系统峰值输出功率可超过 800 kW(1088 PS)。在正赛模式下可稳定输出 500 kW(680 PS)。最高车速超过 300 km/h。这款轻量化设计的电动赛车车重将在 1500 kg 左右,从零加速到一百公里耗时不超过 2.5 秒。

动力电池的容量,包括高级电芯和油冷设计都是为冲刺赛而设计的。凭借 900 伏技术带来的快充能力,它大约可以在比赛间隙用 15 分钟时间把电池容量从 5% 充至 80%。另一个亮点就是能量回收的功率高达 800 kW。

Mission R, Concept study, 2021, Porsche AG

两个电动机输出的动力通过直齿分别输入变速箱,并经过机械限滑差速器后传递到前后轮。驱动系统的模块化设计有助于提高客户赛车运动的成本效益,前后轴上的变速箱、电动机以及脉冲控制逆变器是相同的。

Mission R 预装了空中下载技术(OTA),由此可以预想,如果赛车在比赛中出现问题,来自魏斯阿赫的保时捷赛车专家将能够远程访问客户赛车的数据,并帮助排除故障。

高效电动机与直接油冷技术

通过 Mission R,保时捷揭示了次时代电机的架构,2018 年,保时捷在祖文豪森与魏斯阿赫的工程师和技术人员团队开始开发一款极为强大且高效的电动机。

Mission R, Concept study, 2021, Porsche AG

这个永磁同步电机最重要的创新就是对定子进行直接冷却,这让非常高的峰值功率与持续高功率输出的能力得以实现。在传统的电动机上,冷却液通过定子外的壳体流动,而在直接冷却的电机上,冷却油直接沿着铜线圈流动,这使得更多的热量直接从源头处被带走。此外,定子槽也可以做得更小,这带来了更高的实际驱动循环效率。另外,创新的定子密封技术被用于防止冷却油进入转子腔。

与 Taycan 的电动机一样,发卡式线圈在保持了紧凑尺寸的同时也带来了高功率与高扭矩。线圈由矩形截面的弯曲导线组成,然后插入定子的叠片铁芯中。它们的名字由让人联想到发卡的形状而来,在开口的一端通过激光焊接连接在一起。

转子内永磁体的形状与位置通过算法优化而来,最终的几何形状消除了此前的经典冲突,它结合了优异的电磁性能和高速时的高机械强度。在生产过程中,永磁体插入转子的层压结构,并通过挤出塑料包覆封装,因此即使有着巨大的离心力,部件之间也依旧能牢牢相互固定,并将转子的平衡质量保持稳定。塑料还同时有助于带走永磁体中的热量。

高端电池与 900 伏技术

电池位于车手后方的电动核心内,总容量为 82 kWh,这意味着它是为了 25 分钟到 40 分钟的冲刺赛准备的。高端电芯带来了高能量密度,在这里,直接油冷也带来了巨大的优势,因为它利用了电芯的整个表面,大量的热量可以从电池内部输送到冷却系统中。

Fritz Enzinger, Vice President Porsche Motorsport, Timo Bernhard, 919 Hybrid, 2021, Porsche AG
安哲飞(Fritz Enzinger)与 Timo Bernhard 和 919 Hybrid 在一起

保时捷 Taycan 是第一款 800 伏而不是通常用于电动汽车的 400 伏电压的汽车,它采用的是来自三次勒芒总冠军赛车,919 Hybrid 赛车所采用的 800 伏技术。在 Mission R 中,保时捷再次将电压提高了一个等级,额定电压超过 900 伏。使用 900 伏技术将进一步改善功率持续性、重量和充电时间。在直流快速充电站,Mission R 可以在大约 15 分钟内从 5% 充能至 80%。最大充电功率为 350 kW,充电接口位于车辆背部。

为维修技师准备的高压告警系统

在高压安全方面,要有与量产车相同的高安全标准是 Mission R 的基本原则。这意味着在发生碰撞的情况下,需要自动断开与动力电池与车辆的连接,以确保电压归零。为此还专门有一个为维修人员准备的告警系统:挡风玻璃后和车顶上的特殊 LED 指示灯可以快速显示高压系统运行的状态。如果 LED 显示为绿色,说明 Mission R 的高压系统是安全的,如果显示为红色,则需要受过专门高压电培训的人员才能接近车辆。车顶空速管下的车顶模块上也有用于显示高压信息的指示灯。

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