网络知识 娱乐 刻在骨子里的跑车基因——保时捷三电系统完全解析

刻在骨子里的跑车基因——保时捷三电系统完全解析

提及保时捷,大家可能第一反应就是跑车,尤其是保时捷911经典车型广为人知。

确实,保时捷是以高性能,高机械素质著称,旗下所有燃油车无一不是市场的宠儿,可当听到保时捷要登上电动汽车金字塔的顶端,是不是觉得有点意外和吃惊呢?

其实不然,仔细查阅保时捷的发展史,你会发现早在1896年,保时捷创始人费迪南德·波尔舍就在英国申请了轮毂电机专利,1900年设计出了首款纯电动汽车Lohner-Porsche,说是电动汽车的鼻祖也不为过,比保时捷品牌的历史还要悠久,所以保时捷在纯电动汽车方面并不是一片空白,只是更多的用心传承和经营当家的花旦911等传统跑车。

而如今面临特斯拉等众多电动汽车竞争对手的异军突起,保时捷也不甘落后,推出Taycan车型,成了纯电动跑车的一颗新星。

刻在骨子里的跑车基因——保时捷三电系统完全解析

作为来自保时捷的纯电动汽车,Taycan是保时捷的厚积薄发还是临时抱佛脚呢?

今天,我们就来分析一下Taycan的三电,相信看完这篇文章,你心里自有答案。

刻在骨子里的跑车基因——保时捷三电系统完全解析

电池篇

保时捷Taycan的电池供应商是LG化学,属于三元锂电池,采用水冷系统进行散热。

跑车一般为了减低风阻,车身设计高度较低,底盘离地间隙也有限,而电动跑车电池一般和底盘基本可以说融为一体,所以跑车对于电池设计要求更高,既要有足够容量,还要给车辆足够空间,为此,保时捷的工程师在电池结构上设计了一种类似“工”字的脚坑结构,从而保证了后部乘客的空间。

Taycan电池组采用了多层的结构,三排模块分割车身宽度,电池框架采用轻量化设计,轻质铝结构,内部设置多根横梁,既保证框架有足够强度,还能够很好地保证侧面撞击的安全性,为电池组提供高强度的保护作用。

刻在骨子里的跑车基因——保时捷三电系统完全解析

电池上看来似乎没有什么特色嘛,那你就大错特错了。

Taycan 电池包由33个模组组成,每个模组含有12个64.6Ah 3.65V的LG 电池软包电芯。Taycan 把396个电芯分成两部分,然后进行并联,形成2P198S结构,电池包的额定电压为:3.65*198≈723V,工作电压区间是610V-835V,这是不是很意外?

因为目前多数电动汽车工作电压都是400V,而保时捷不仅是首个电池系统采用800V高压,电动力总成,包括电驱动、逆变器、充电系统等也都采用800V系统。

那问题来了,如果只有400V充电桩,保时捷能否充电呢?答案是肯定的,在其内部有一个升压系统,把传统的400V升高到800V的高压,这样可以实现车辆在常规充电站上也能进行补电。

采用800V电压,就可以使用横截面更小的电缆达到更好的充电和行驶性能,同时也可以减轻车辆总重。800V系统走上了潮流舞台,必将加速高端电动汽车的竞争和带动电动汽车在充电性能方面的发展。毕竟快速充电是目前各大厂商研究的热点,高电压充电带来的好处就是同等功率下,充电电流可以更低,安全性就会更高,目前国内像比亚迪,极氪等也将要采用800V系统。从充电速度方面来讲,同等电流800V充电肯定更快,就和高压输电一样,虽然目前国内800V充电桩布局并不是特别多,但未来各大厂商都在积极布局,肯定会越来越普遍。

电机篇

电机方面,Taycan所搭载的“扁线电机”(Hair-Pin发卡电机,也是永磁同步电机)不仅发挥了出色的驱动性能,更是未来新能源汽车驱动系统的技术发展方向。

这种通过扁线代替传统线缆,获得更高的填充率,从而获得更高的能量密度,以实现小型化,集成化和高功率密度。

Taycan 4S、Taycan Turbo 和 Taycan Turbo S 装有两台永磁同步电机 (前后车桥各安装一台),这两个电动机不一样,后面的发动机结合了一个双速变速箱提供更多的动力,是不是又很意外?

多数电动汽车是没有多速变速箱的,但因为Taycan定位电动跑车,双速变速箱主要还是考虑提高效能同时优化高速和低速的加速性能,第一档的速比大概为16:1,第二档速比为8.05:1,这就使得Turbo S在常规情况下能达到460kW(在超增压模式下,560kW甚至都可以在短时间内实现),百公里加速只需2.8秒,最高时速可达260km/h的彪悍性能,极速性能比特斯拉Model S 高性能版本的250km/h还要高。

刻在骨子里的跑车基因——保时捷三电系统完全解析

既然Taycan采用两档变速箱,那他们是如何切换的呢?

这和Taycan的三个驾驶模式有关:高续航模式,正常模式,运动模式。

高续航模式时候只有倒档时候以及非常高的扭矩需求时候使用一档。正常模式下只有狠踩油门的时候才使用。

运动模式下低速默认使用一档当速度达到75km/h时候才升档。一档一般用于低速,为了获得更多扭矩,从而获得更好的起步性能,升入二档从而实现传输更多的扭矩来达到最优加速性能,正常模式下一般标定100km/h进行切换档。

既然作为跑车,感受的就是起步的推背感,而电驱动比燃油驱动更加直接,反应速度更快,因而起步的推背感会更加强烈。不过从官方给出的数据看,Taycan基础版100km加速时间5.4s,Taycan 4S为4.0s,这数据还不如特斯拉Model 3高性能版的3.3s,着实有些遗憾了。

要想体验更好的推背感甚至眩晕感,只能是Taycan Turbo或者Taycan Turbo S,不过价格也是十分美丽了。

然而,如果直接对比Model S的性能版和Taycan的顶配Turbo S版本,两者价格几乎是两倍关系,但是最大马力依然是Model S的785Ps强于Taycan的762Ps,百公里加速Model S的2.6s也要快于Taycan的2.8秒,从这方面看,保时捷在电动超跑时代的位置,的确是岌岌可危。

电控篇

续航水平是电动汽车用户最关心的,对于保时捷Taycan这样一台中大型电动四门轿跑,465km续航勉强可以接受吧,当然,保时捷却仍在持续优化续航能力,为此其配备的保时捷充电规划功能器(the charging planner)能够对旅途路线进行高度智能化的控制。在用户设置好目的地,启动路线导航后,系统不仅仅计算最优路线,还会计算电量是否能够完成路线,中间是否需要充电,哪里能够充电,充电时间多久等等。为了进一步提高充电效率,系统还会在充电停车前及时调整动力电池的温度。

刻在骨子里的跑车基因——保时捷三电系统完全解析

保时捷的能量回收管理系统 (PRM),最多可回收90%的制动能量。在主动制动期间,首先通过电制动进行能量回收,在需要更强制动力的时候才会启用液压车轮制动器。这一过程由支持混合制动的制动系统智能控制。能量回收输出功率可高达265kW,这些回收的能量直接存储到动力电池中,从而获得更大的续航里程。

官方测试数据从200 km/h 到刹停,制动系统所回收的电能最多可为车辆增加4km的续航里程。通过能量回收增加续航里程也是目前各车企研究的一个热点,毕竟提高电池容量和功率密度目前很难有很大突破。在这方面,各家也都发力,特别是博世iBooster刹车系统得到了广泛的搭载,也让制动能量回收效率变得更高,保时捷的PRM有优势,但是并不明显。

然而,如果综合来看续航里程,其实Taycan因为过于强调性能,依然没有优势。Model S搭载100度电池,NEDC续航里程660km。Taycan Turbo和Turbo S搭载了93.4度电池,NEDC续航里程却只有465km。

当然,这也并不是说Taycan的性能和续航都弱于特斯拉Model S性能版,Taycan的真正优势在于不断的输出极限性能。有消息称Taycan在德国巴登南部的拉尔机场进行了一次性能挑战,连续26次成功完成了0-200km/h的加速测试,且平均加速耗时不到10秒。这才是保时捷的实力所在,使用复杂的系统来确保整车极限性能稳定发挥,这一点是特斯拉做不到的地方,也是保时捷做电动超跑的精髓所在,然而,连续极限性能不衰减这个性能,除非是极限测试的情况,否则一般情况下的确很难被感知。

总结

与传统电动汽车研发周期相比,保时捷足足准备了9年,但毕竟入局纯电动汽车和特斯拉等企业相比还是太晚了,从传统内燃机到电动机的转变,保时捷虽然技术方面有所创新,但目前并没有体现出传统跑车领域那样的优势,凭借品牌优势,还是吸粉不少,但是只从产品力的角度,电动超跑方面,保时捷的优势,已经没有传统燃油车时代鹤立鸡群的感觉了。

总体来讲,Taycan确实可以说让人觉得眼前一亮,它延续了保时捷911的气质,无论是外形还是内饰,都得到很好的传承,也获得了不错的销量,但是也是有美中不足,续航现在看来的确不够理想,性能不错,但并不能说非常亮眼,同时也有用户反映的刹车异响,音量调节失效、玻璃控制失效的一些小问题,其实,传统车企向纯电动领域转换并不是那么容易,保时捷电动跑车的路上还需加速前行,能不能领跑我们拭目以待。