作者 Steven Keeping, Mouser Electronics FIA認(rèn)可的街頭循環(huán)系列賽展示了電動(dòng)汽車的性能，并承諾將改變行業(yè)沉悶的形象 電動(dòng)汽車（EV）——一種使用一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的車輛，其電動(dòng)馬達(dá)從電池獲得動(dòng)力，而電池則需要從外部電力供應(yīng)來(lái)充電——-正遇到沉悶形象的問(wèn)題。相較于動(dòng)力無(wú)限的Detroit V8發(fā)動(dòng)機(jī)的狂野咆哮，或者是歐洲運(yùn)動(dòng)轎車直列6缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的尖叫轟鳴，日產(chǎn)Leaf的同步電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)僅嗡嗡作響，但這并不意味著它就“低人一等”。 目前EV銷售量非常低，名氣也還不高。電動(dòng)車同美國(guó)市場(chǎng)中最暢銷的一些車輛產(chǎn)品相比基本沒(méi)有任何競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)。這些電動(dòng)汽車中，知名的有通用汽車的雪佛蘭Volt、日產(chǎn)的Leaf、特斯拉的Model S和豐田的普銳斯插電版本，這四種型號(hào)的汽車占據(jù)了2011年以來(lái)美國(guó)電動(dòng)車225000總銷量的80%。福特的Fusion Energi和三菱i-MiEV 也很受歡迎。然而，除了高檔的特斯拉，所有電動(dòng)汽車都屬于低檔或中檔車輛， 不受人矚目，如果能勉強(qiáng)贏得回頭率，那也只是它們?cè)陂_過(guò)時(shí)的安靜讓人感到意外。 然而，外表不起眼的現(xiàn)代EV車輛其內(nèi)部卻非常復(fù)雜，與來(lái)自于 Michigan，Bavaria或者Greater Tokyo的傳統(tǒng)車輛相比，技術(shù)毫不遜色。 比如，在使用24千瓦時(shí)的鋰離子（Li-ion）電池組時(shí)，相對(duì)溫和的日產(chǎn)Leaf電機(jī)將產(chǎn)生80千瓦（110馬力）動(dòng)力和280牛米的扭矩扭矩（210磅?英尺）。這股動(dòng)力足以推動(dòng)車輛在十秒鐘內(nèi)從0加速到100公里/小時(shí)（0到-62英里），對(duì)于一個(gè)緊湊的五門掀背車來(lái)說(shuō)，這個(gè)數(shù)字并不顯得太寒酸 ，而且該車輛還通過(guò)了環(huán)境保護(hù)局（EPA）的燃油經(jīng)濟(jì)性評(píng)級(jí)，其復(fù)合指數(shù)為每加侖的汽油行駛115英里，相當(dāng)于2.0升/ 100公里。 不過(guò)，這些數(shù)字對(duì)大街上的男人們意義不大，他們?cè)跒樽约哼x擇下一輛車時(shí)并不關(guān)注這些。真正吸引人的是——汽車營(yíng)銷人員也心知肚明——與賽車品牌的關(guān)聯(lián)?？吹侥愕暮蜻x車的標(biāo)識(shí)出現(xiàn)在贏得印地賽車、一級(jí)方程式或世界汽車?yán)﹀\標(biāo)賽比賽的高性能汽車上，這種刺激要遠(yuǎn)比規(guī)格表的小字要強(qiáng)烈很多。 目前電動(dòng)車也擁有了自己的展示場(chǎng)所，國(guó)際汽車聯(lián)合會(huì)官方（FIA - 賽車運(yùn)動(dòng)的管理機(jī)構(gòu)）單座總冠軍賽從去年09月份的北京站開始，將持續(xù)到2015年6月。冠軍賽將在10個(gè)全球領(lǐng)先的城市中心舉辦——除北京外還包括倫敦、邁阿密和布宜諾斯艾利。十支車球，每隊(duì)兩位車手，將使用高性能EV——Spark-Renault SRT_01E參與比賽。 但E級(jí)方程式的意義并不只是為了提升電動(dòng)車的美譽(yù)度;據(jù)E級(jí)方程式控股的CEO亞歷杭德羅·亞甲所說(shuō)，總冠軍賽將成為“圍繞我們城市未來(lái)關(guān)鍵要素的電動(dòng)車的研究和開發(fā)的框架。”傳統(tǒng)汽車的一些技術(shù)，如雙頂置凸輪軸、四氣門每缸以及防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，都是在賽車中被發(fā)明或者被完善，然后才惠及到普通的公路運(yùn)行車輛，E級(jí)方程式組織者希望他們的賽事將為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)同樣效果。 注：2014年9月14日，F(xiàn)ormula E電動(dòng)方程式北京站(Beijing ePrix)比賽在國(guó)家?jiàn)W體中心“鳥巢”和“水立方”周邊的街道舉行。經(jīng)過(guò)一天的角逐，來(lái)自?shī)W迪運(yùn)動(dòng)ABT電動(dòng)方程式(Audi Sport ABT Formula E Team)的車手盧卡斯·迪·格拉斯(Lucas di Grassi)獲得冠軍。 尖端技術(shù) 在北京舉辦的第一場(chǎng)E級(jí)方程式比賽讓車迷們沸騰不已，也證明該系列賽并非噱頭。在這項(xiàng)激烈賽事中冠軍最終由 Audi Sport ABT車隊(duì)的前F1車手Lucas di Grassi獲得。在總計(jì)52分鐘的比賽中di Grassi的平均時(shí)速為127.5公里每小時(shí)（79.2英里每小時(shí)）。排在第二位的是Andretti車隊(duì)的前雷諾F1測(cè)試車手和三級(jí)方程式選手Franck Montagny，成績(jī)僅落后第一名2.9秒。 盡管E級(jí)方程式的性能表現(xiàn)優(yōu)異，但并沒(méi)有給從事商業(yè)EV設(shè)計(jì)的汽車工程師帶來(lái)多少驚喜。盡管最新型的EV多用鋰離子電源組，不過(guò)其能源密度大約為700瓦時(shí)/升，要遠(yuǎn)低于汽油的10千瓦時(shí)/升，但EV不會(huì)排出有毒氣體，而且還有一些其它優(yōu)勢(shì)。其中關(guān)鍵的一點(diǎn)是，與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)相比電機(jī)的效率更高，在驅(qū)動(dòng)車輛行駛時(shí)，EV電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換率為75%到85%，而燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)化學(xué)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的效率只有25%到30％。其次，EV的電動(dòng)機(jī)比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)更緊湊，更節(jié)省空間，因此可以容納更多的電池并帶來(lái)更大的整體能量。（圖1） 圖1：EV電動(dòng)馬達(dá)，比如在BMW i3中所用的這個(gè)，更輕便也更小巧。（版權(quán)所有：BMW） 盡管如此，同中檔的EV的相比，傳統(tǒng)汽車整體性能更好，巡航范圍也更大。糾其原因，主要是因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)擁有130多年的歷史研發(fā)積累。雖然EV本身可能比大家認(rèn)為的發(fā)明時(shí)間更早——電池動(dòng)力汽車可以追溯到19世紀(jì)30年代，甚至可能更早——但只是在過(guò)去的20年間，各大汽車廠商才紛紛投入可用資源進(jìn)行EV的密集開發(fā)。 這樣的結(jié)果是，電動(dòng)汽車正在快速迎頭趕上燃油汽車。比如特斯拉的最新款產(chǎn)品，Model S，它是一款后輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，其動(dòng)力來(lái)源于60或85千瓦時(shí)的鋰離子電池組。 Model S上面有一個(gè)安裝在后軸中部的三相四極AC感應(yīng)銅轉(zhuǎn)子電機(jī)，內(nèi)含一個(gè)液體冷卻的動(dòng)力總成，能夠驅(qū)動(dòng)2100公斤（4630磅）的車輛以210公里/小時(shí)（130英里）的最高時(shí)速行駛，續(xù)航里程為425公里（265英里）。這個(gè)高大上的車輛還有其它一些特性，包括一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)器和帶能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)。 在低轉(zhuǎn)速時(shí)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩和功率都較小，這意味著必須通過(guò)一系列齒輪，以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠快速提升轉(zhuǎn)速以達(dá)到不錯(cuò)的加速效果。即使這樣，最大功率和扭矩僅受限于相對(duì)較窄的轉(zhuǎn)速段內(nèi)，達(dá)到最大扭矩時(shí)轉(zhuǎn)速為最大值的一半，而達(dá)到最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速接近最大極限，因此為滿足不同的道路狀況，需要頻繁換檔（圖2）。相比之下，EV可以在一開始就輸出最大扭矩，并平滑的持續(xù)提供功力，只在最高轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)尾部動(dòng)力有所下降。相應(yīng)地，電機(jī)的輸出功率將在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平滑上升，即便是在轉(zhuǎn)速上限的尾部也基本沒(méi)有下降（圖2）。 圖2內(nèi)部火塞引擎在峰值扭矩輸出時(shí)轉(zhuǎn)速為最大值的一半，并且峰值功率輸出僅限于相對(duì)狹窄的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。（版權(quán)所有：Woodbank通訊有限公司） 圖3電機(jī)從零轉(zhuǎn)速開始輸出峰值扭矩，車輛加速非常快。（版權(quán)所有：邁凱拉輪應(yīng)用技術(shù)） 因?yàn)殡姍C(jī)輸出動(dòng)力的方式特殊，具有較低標(biāo)稱性能的EV在起步時(shí)表現(xiàn)接近于一個(gè)性能更強(qiáng)的傳統(tǒng)車輛。比如，Model S，具有一個(gè)310千瓦（416馬力）的發(fā)動(dòng)機(jī)，其輸出扭矩為600牛米（443磅?英尺），可以推動(dòng)車輛在4.2秒內(nèi)從0加速到100公里/小時(shí)（62英里）。這種加速效果甚至超出寶馬M5，要知道后者是一款高性能著稱的歐洲運(yùn)動(dòng)轎車，具備與前者相似的大小，只是重量略低（1945公斤（4288磅）），但卻擁有一個(gè)418千瓦（560馬力）、680牛米（500磅?英尺）的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。 E（娛樂(lè)信息）級(jí)方程式 雖然E級(jí)方程式的誕生源于FIA的期望，即提升能源、移動(dòng)性和可持續(xù)性的正價(jià)值，但也許目前最大的好處是，E級(jí)方程式將成為EV技術(shù)的測(cè)試溫床，將激發(fā)電池、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)管理等的進(jìn)一步發(fā)展。 該電動(dòng)汽車從靜止起步，3秒內(nèi)將車速快速提升到百公里每小時(shí)（62英里每小時(shí)），并最終攀升至225公里/小時(shí)的最高車速（150英里每小時(shí)）。在排位賽時(shí)，車手可以完全使用200千瓦（270馬力）的全部潛在動(dòng)力，不過(guò)在正式比賽時(shí)，為將電池續(xù)航延長(zhǎng)到30分鐘左右，最大功率被鉗制為150千瓦（203馬力）——只能有限的使用額外的30千瓦（40.5馬力）以用于超車。 這并不意味著2014年總冠軍賽會(huì)很無(wú)聊。 FIA正在使出渾身解數(shù)試圖提升E級(jí)方程式的趣味性，以提升公眾對(duì)EV的品牌形象認(rèn)知。 就首批賽車手來(lái)說(shuō)，賽事圈并不缺天才。二十個(gè)車手中有十三個(gè)曾經(jīng)完成過(guò)F1賽事，他們將參與E級(jí)方程式的爭(zhēng)奪。在第一場(chǎng)比賽中，最后一個(gè)拐彎處發(fā)生了一場(chǎng)意外，Nick Heidfeld（F1賽車的常規(guī)賽事完成者）的Venturi 與 Nicholas Prost的Renault兩輛賽車碰撞到一起，最終前者的賽車以底朝天式結(jié)束了比賽，也表明了賽車車手間的爭(zhēng)奪級(jí)別是相當(dāng)高的。 所有這些車手為總計(jì)10支的車隊(duì)參賽，包括賽車愛(ài)好者熟悉的一些車隊(duì)，比如奧迪，Andretti,，雷諾和Virgin，當(dāng)然也包括一些新成立的式E級(jí)方程式賽車團(tuán)隊(duì)，如China Racing，Dragon Racing和Mahindra Racing。 當(dāng)然，車輛使用的EV技術(shù)也是世界上最先進(jìn)的;例如邁凱輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪時(shí)具備世界上最高的功率重量比，提供高達(dá)200千瓦（270馬力）的動(dòng)力，而馬達(dá)僅重26千克（7.7千瓦/千克）。相比之下，用于2014年F1賽季的1.5升V6發(fā)動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生450千瓦動(dòng)力，但發(fā)動(dòng)機(jī)卻重達(dá)120公斤（3.75千瓦/千克）。 每支球隊(duì)都將基于法國(guó)公司建造的Spark-Renault SRT_01E來(lái)打造賽車，還有Spark Racing技術(shù)，并與一些領(lǐng)先的賽車公司組成財(cái)團(tuán)彼此協(xié)作。但這并不是說(shuō)所有的賽車完全等同。例如，車隊(duì)可以自由地調(diào)整電源管理軟件以確定如何最好地在比賽過(guò)程中管理電池能量，只要所提供的電力不超過(guò)規(guī)則中的詳細(xì)條例。每個(gè)電池組都集成了一個(gè)主控系統(tǒng)，用于監(jiān)控每個(gè)電池單元的電壓和溫度，以確保不會(huì)有什么異常發(fā)生。工程師可以選擇關(guān)閉或者限制電池組中某些單元的輸出，在些許性能下降的代價(jià)下以保持降溫并控制溫度在接受范圍內(nèi)。這種做法與一級(jí)方程式中使用的節(jié)省燃料并限制輪胎磨損的策略類似。 意大利 Dallara公司提供硬殼式底盤，由碳纖維和鋁制成，滿足最新的FIA碰撞測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)——它們也同樣適用于一級(jí)方程式賽車。McLaren Electronics Systems提供了電動(dòng)動(dòng)力總成和電子設(shè)備，而另一家為一級(jí)方程式提供設(shè)備的知名公司，Williams Advanced Engineering，則提供了電池。電池采用了鋰離子（鋰離子）化合物，這一技術(shù)也備受中檔和高檔商用EV制造商的青睞。鋰離子電池提供了是佳的能量密度，充電速度也很快。電池組的重量限制在200千克（以鼓勵(lì)改進(jìn)能量密度），并提供28千瓦時(shí)的電能。傳遞動(dòng)力的是Hewland提供的五速換擋撥片序列式變速箱。 系統(tǒng)集成則由雷諾來(lái)監(jiān)督，這是一家領(lǐng)先的EV供應(yīng)商，該公司主要通過(guò)雷諾運(yùn)動(dòng)技術(shù)和雷諾F1運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來(lái)對(duì)賽車進(jìn)行投資。賽車采用米其林特別設(shè)計(jì)的46厘米（18英寸）停步輪胎，可以在公路上提供良好的抓地能力。 除北京站外，比賽將在2.5到3公里（1.6至1.9英里）的長(zhǎng)街賽道中進(jìn)行。該循環(huán)賽包括長(zhǎng)灘和柏林，甚至還有標(biāo)志性的摩納哥F1賽道（雖然E級(jí)方程式比賽將不會(huì)使用Grand Prix全部賽段）。比賽從靜止開始，并持續(xù)約55分鐘。因?yàn)殡姵卦诒ＷC比賽所需時(shí)速時(shí)只能維持約30分鐘，司機(jī)被要求中途進(jìn)站，比賽的下半場(chǎng)將使用第二（充滿電）輛賽車。國(guó)際汽聯(lián)特派員將監(jiān)督更換過(guò)程，確保所有安全設(shè)備正確使用，并強(qiáng)制約定最小更換時(shí)長(zhǎng)。 除北京站外，比賽將在2.5到3公里（1.6至1.9英里）的長(zhǎng)街賽道中進(jìn)行。該循環(huán)賽包括長(zhǎng)灘和柏林，甚至還有標(biāo)志性的摩納哥F1賽道（雖然E級(jí)方程式比賽將不會(huì)使用Grand Prix全部賽段）。比賽從靜止開始，并持續(xù)約55分鐘。因?yàn)殡姵卦诒ＷC比賽所需時(shí)速時(shí)只能維持約30分鐘，司機(jī)被要求中途進(jìn)站，比賽的下半場(chǎng)將使用第二（充滿電）輛賽車。國(guó)際汽聯(lián)特派員將監(jiān)督更換過(guò)程，確保所有安全設(shè)備正確使用，并強(qiáng)制約定最小更換時(shí)長(zhǎng)。 同其它任何商業(yè)汽車賽事一樣，E級(jí)方程式系列賽正在吸引著更多的贊助商，他們熱衷于其中的魅力和榮耀，支持這些賽事，并致力于提高EV收益以及改進(jìn)EV技術(shù)。 領(lǐng)先的電子分銷商貿(mào)澤電子，在為汽車工程師提供高科技解決方案方面已經(jīng)有多年專注經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然在很多其它領(lǐng)域也如此。貿(mào)澤電子非常自豪地為E級(jí)方程式中國(guó)賽車車隊(duì)提供贊助，貿(mào)澤的標(biāo)志會(huì)出現(xiàn)在紅色車輛的前鼻錐處。與貿(mào)澤電子一同贊助中國(guó)車隊(duì)的其它廠商還包括：Vishay，半導(dǎo)體和無(wú)源元件的一家領(lǐng)先供應(yīng)商；Molex，連接器到線纜組件技術(shù)方面的一家領(lǐng)先供應(yīng)商。 在短短三年內(nèi)，E級(jí)方程式已經(jīng)從概念發(fā)展成為完全成熟的系列賽，盡管目前比燃油汽車要慢一些，但隨著白熱化競(jìng)爭(zhēng)中技術(shù)不斷被迫提升，這一差距肯定會(huì)越來(lái)越小。該技術(shù)將注定進(jìn)入公路行駛的EV中，提升他們對(duì)電動(dòng)汽車的期許，據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，美國(guó)公路上的零排放汽車在2022年將提升到110萬(wàn)輛。 (mbbeetchina)