保时捷电动车历史/双电机四驱/两挡后电机
[汽车之家 电动车技术] 作为保时捷品牌首款纯电动车型,Taycan上市至今接近3年时间。保时捷Taycan在技术上极具颠覆性,在刚推出时可谓是把当时顶尖的电动车科技武装到了牙齿。此前,汽车之家已经对这款车进行过全方位、多角度的深入报道。在2022年的今天,我想来探讨一下,保时捷Taycan上市至今快3年了,它的技术在今天仍然领先吗?
● 搭载内燃机的保时捷才正义吗?No No No!
在很长的一段时间里,搭载燃油发动机的一众保时捷车型凭借其在赛场上的佳绩以及独特的设计,被车迷们奉为经典,所以有了“不烧油的保时捷不正义”的说法。但我们回溯历史,保时捷与电动车技术的邂逅可以追述到20世纪初,甚至更早。从某种角度来看,烧油的保时捷才是离经叛道,而带电的保时捷是回归根本。
这位机械设计鬼才费迪南德·保时捷就是保时捷品牌的创始人。从这段历史来看,保时捷从品牌诞生以来就已经带着电动车的基因,只是被燃油车热潮掩盖了而已。
由于Lohner-Porsche电动车是在保时捷品牌诞生前面世的,所以Taycan便名正言顺地成为保时捷品牌旗下的首款电动车产品。但在我看来,Taycan是保时捷在百年难得一遇的又一个纯电动车热潮中,再一次把创新做到了极致。费迪南德·保时捷在天有灵估计也会为Taycan竖起大拇指点赞。
● 2019年的800V架构,今天仍是绝大多数厂家追逐的目标
保时捷Taycan是业内首款采用800V高电压平台的车型,最大充电功率可以达到270kW,可以在22.5分钟时间里,把Taycan Turbo S上容量为93.4kWh的动力电池从5%充到80%,提供300km的续航里程。
其中,极狐阿尔法S HI版的峰值充电功率达到187kW,小鹏G9和AION V Plus 6C超级快充版的充电功率则高达400kW。相比起来,保时捷Taycan作为量产在售车型,充电功率方面依然有一定的优势。不过中国品牌厂商技术追赶的脚步正在提速。
从市场的角度来看,800V和高倍率超充并非市场主流,在中国市场上的大部分主流电动车依然是采用400V系统以及120kW以下的充电技术。但800V绝对是日后的主流发展方向,按照中国汽车行业的发展速度,800V超充普及可能也就是未来几年的事情。
● 0-100km/h只需2.8s背后是双电机四驱系统的助力
保时捷Taycan有后驱和四驱两种驱动形式,不同的车型搭载动力输出性能不同的电机,旗舰车型Turbo S的前电机最大功率为258Ps,峰值扭矩为400N·m;后电机最大功率为456Ps,峰值扭矩为550N·m,系统综合最大功率为761Ps,系统综合峰值扭矩为1050N·m(这是搭配起步控制超级增压功能下的系统综合动力输出数据)。该车前、后电机采用的都是永磁同步电机,电机均采用水冷形式。
保时捷Taycan部分车型综合动力参数 | |||||||
车型 | Taycan Turbo S | Taycan Turbo | Taycan GTS | Taycan 4S (双层高性能电池版) | Taycan 4S (单层标准电池版) | Taycan (双层高性能电池版) | Taycan (单层标准电池版) |
系统额定最大功率 | 625 | 625 | 517 | 490 | 435 | 380 | 326 |
搭配起步控制 超级增压时系统额定最大功率 | 761 | 680 | 598 | 571 | 530 | 476 | 408 |
注:单位为马力(Ps) |
Hair-Pin发卡式绕组设计在2019年或许是一种领先配置,但到了2022年,这种设计已经成为了中国市场电动车产品的主流配置了,只是中国市面上大多数主流纯电动车驱动电机的功率密度还无法与保时捷Taycan相提并论,毕竟该车的电机是按照0-100km/h加速时间2.8s、极速超过200km/h来设计的。能和Taycan比比的或许就只有特斯拉Model S Plaid版了吧!
● 集成两挡变速器+电控限滑差速器的后电机
保时捷Taycan有后置后驱和双电机四驱两种驱动方式配置,所有车型的后桥电机都带有两挡变速器,可标配或选装电控限滑差速器。
在中国市场上,没有中国品牌量产纯电动车在电机内部集成电控限滑差速器,但在后电机中集成两挡变速箱的倒是有的。
显然,Taycan这套后桥驱动系统的设计是要满足极速为260km/h的行驶工况,而MARVEL R的最高车速被设定为200km/h。
可以看到,中国品牌厂商在电机技术积累上并不逊色于保时捷Taycan,但由于中国品牌量产车型的定位依然无法达到保时捷品牌产品的高度,受制于成本,一些高端的配置依然无法搭载。同时,中国品牌车型在设计时考虑的更多是常规使用工况,保时捷Taycan作为一款跑车,追求的是极致的加速和更高的行驶速度,同时还得兼顾日常使用,所以电机系统设计复杂度和参数设定取向有着很大的差异。
双层动力电池/高性能与高耐久的挑战
● 保时捷Taycan的双层动力电池
保时捷Taycan采用的是三元锂离子动力电池,根据车型的不同,其动力电池有79.2kWh和93.4kWh两种容量。
79.2kWh动力电池采用的式单层结构,只有下层模组,336个电池单体分为了28个模组,重量比93.4kWh电池包轻了76kg。
电池冷却系统方面,保时捷Taycan的动力电池采用的是水冷的形式,冷却水道集成在动力电池包下壳体内。这样的设计可以把电池模组与冷却水路隔绝开来,从而提升安全等级。在电芯与电芯、电芯与模组壳体、模组壳体与电池包壳体、电池包壳体与水冷板之间都设置有导热胶垫用来导热。
保时捷Taycan的动力系统动力强劲,最强的Turbo S车型0-100km/h只需要2.8s。其三电(电池/电机/电控)系统均采用水冷形式,但常规的水冷系统并不能满足三电系统的散热需求。Taycan的三电冷却系统分为中温回路和低温回路,中温回路是为电机和电控单元进行温控,低温回路是为电池进行温控的。这两个回路都具备加热和冷却功能,可以保证三电系统处于合适的工作温度。
值得一提的是,Taycan空调系统配置了一个10kW的大功率空调压缩机,以保证最强的冷却能力以应对极端的工况。虽然,现在中国品牌厂商也有很多纯电动车型利用车载空调加强三电系统的热管理能力,但像Taycan这样,把冷却系统做到如此极致的依然极为罕见。
如在Range里程优先模式下,冷却系统会降低冷却液泵和空调压缩机的功率,从而确保能效的最优;在Sport和Sport Plus下,冷却系统会以三电部件高负载输出为条件设置冷却液温度,确保性能的全数释放。
同时增大了车身门槛梁到电池包、车身门槛梁到电池模组之间的距离,进一步避免碰撞事故对电池的伤害。
时间来到2022年,保时捷Taycan上搭载的93.4kWh电池虽然在今天看来并不小,但在容量上已经不算是什么优势了。在中国市场,动力电池容量超过100kWh的车型不在少数。
保时捷Taycan通过增强电池包底部防护、增大门槛梁到电池包/模组之间的距离来增强碰撞安全性能,这是前几年纯电动车在电池安全设计上的主流。
与此同时,在最新的纯电动车上,电池包是作为车身的一部分来设计的,电池包除了作为车辆的储能原件外,还承担了一部分提升车身结构强度的功能,这就是行业内最新的CTB(Cell To Body)技术。
总体来看,保时捷Taycan的动力电池,在性能参数和设计上,现在看来并不落伍,甚至有一些地方还有领先行业的地方。但一些中国品牌最新车型在电池容量、设计集成度等单一项目都已经超越保时捷Taycan,这是行业快速进步的体现。不过保时捷Taycan作为一款纯电豪华中大型高性能轿车,其定位就决定了其电池系统上的一些设计在今天看来依然领先,如支持800V超快充以及大功率冷却系统等等。
● Taycan是高性能和高耐久的综合体
俗话说得好“真男人就要够持久”,对于性能车同样如此。从前面的介绍,我们可以了解到Taycan虽然已经上市快3年了,但性能参数上依然还是杠杠的。
作为汽车编辑,我见到过太多性能衰减严重的普通汽车,有些是性能确实烂,加速/制动测试1-2次基本上性能就“萎”了;另外一些是“胆子小”,没到极限就过热“保护”了。所以说,慢车之所以慢是各有各的原因,而快车之所以快原因都是类似的。
保时捷Taycan的极致耐久表现很容易被其突出的性能参数光环所掩盖,但这款车的强其实是强在它出色的耐久性能。而由于它是保时捷品牌旗下的首款纯电动车型,所以它身上展现出如此强大的耐久和可靠性能更是让人觉得难能可贵。
至于中国品牌厂商,虽然在纯电动车技术积累已是全球领先,但品牌力依然处于向上走阶段,目前尚无法和百年品牌们硬刚,中国品牌纯电超跑目前缺乏品牌溢价,难以搭载顶尖的技术,想要达到保时捷Taycan的综合性能水平尚需时日。
● 全文总结:
上市快3年的保时捷Taycan技术仍领先吗?这要分情况来看,Taycan上800V高压电平台背后的超快充技术、碳化硅IGBT功率半导体器件、高精度电池管理系统、超强的性能耐久、大功率冷却系统等,目前都处于行业领先水平。但在2022年的今天,中国品牌厂商很多单一技术上都已经达到或者超越了Taycan,如动力电池容量、多挡位电机等。以目前中国品牌厂商的技术,并不是造不出一台像Taycan这样的车,而是中国品牌目前的溢价水平并不足以支撑它们去造一台像Taycan这样的超高性能纯电跑车,毕竟造出来不能量产或者没人买也是没有意义的。不过中国作为全球纯电动车技术领跑的国家,这几年的发展速度越来越快,甚至2022年还被行业称为“华系崛起”之年,相信很快我们就能看到中国品牌生产的,能与保时捷Taycan抗衡的车型了。到那时,作为中国消费者,你会投谁的票呢?(图/文/汽车之家 常庆林)