保時(shí)捷發(fā)布PPE平臺(tái)技術(shù) 首款車型將是Macan
日前,保時(shí)捷正式發(fā)布了其全新電動(dòng)平臺(tái)架構(gòu)PPE,新架構(gòu)可以針對(duì)電動(dòng)車特性優(yōu)化布置和空間表現(xiàn),并且滿足不同驅(qū)動(dòng)形式和不同性能級(jí)別的車型需求。
預(yù)計(jì)到2025年,超過一半的保時(shí)捷新車將為純電動(dòng)或插電式混動(dòng)車型,而保時(shí)捷第一款基于PPE的車型將是純電動(dòng)Macan,將采用800伏架構(gòu)和最新一代的電機(jī),并配備先進(jìn)的電池和充電管理系統(tǒng)。此前,保時(shí)捷推出的首款純電動(dòng)車型Taycan是基于J1平臺(tái)。

另外,對(duì)于旗艦車型,保時(shí)捷也正在研發(fā)通過全可變電子控制后差速器創(chuàng)造一種動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)型駕駛體驗(yàn)。在后橋的后方還配有一個(gè)強(qiáng)大的后輪轉(zhuǎn)向電機(jī),結(jié)合四輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩分布,它可以提高加速出彎時(shí)的敏捷性。
PPE新平臺(tái)的技術(shù)亮點(diǎn)
PPE平臺(tái)是保時(shí)捷和奧迪共同開發(fā)了一個(gè)針對(duì)高端純電動(dòng)車的架構(gòu),它的益處是多方面的,例如在布置和空間方面。
與此同時(shí),PPE架構(gòu)在軸距、輪距和離地間隙方面提供了很大的操作空間,可以實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分領(lǐng)域的多種車型的需求。

一、動(dòng)力系統(tǒng):系統(tǒng)輸出可達(dá)450kW,扭矩超過1000Nm
PPE平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)包括后驅(qū)、四驅(qū)及不同性能級(jí)別的多種車型需求。PPE的最初系統(tǒng)輸出功率將達(dá)到450kW,最大扭矩超過1000Nm。
與Taycan一樣,保時(shí)捷正在為下一代Macan部署800 V的技術(shù)。這確保了穩(wěn)定的高性能,大大減少了充電時(shí)間,并壓縮了高壓電纜的重量和所需的空間。兩個(gè)車型的另一個(gè)共同特點(diǎn)是使用發(fā)夾式繞組的永磁同步電機(jī)。在這種設(shè)計(jì)中,交流電機(jī)的轉(zhuǎn)子裝有永磁鐵,在電機(jī)中產(chǎn)生一個(gè)永磁場。與異步電機(jī)相比,永磁同步電機(jī)具有更高的功率和扭矩密度、更高的效率和更好的功率輸出重復(fù)性。

在純電動(dòng)Macan中,將只使用最新一代的永磁同步電機(jī)。與Taycan相比,水套冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化,以使功率密度最大化。一個(gè)在永磁同步電機(jī)中進(jìn)一步全面優(yōu)化的例子是雙V層,即轉(zhuǎn)子中的磁鐵排列。
電力電子的研發(fā)也向前邁出了一大步:為了優(yōu)化效率,在后橋上的脈沖逆變器(PWR)中使用碳化硅?(SiC)代替硅作為半導(dǎo)體材料。這大大減少了脈沖逆變器的轉(zhuǎn)換損耗,實(shí)現(xiàn)了更高的轉(zhuǎn)換頻率。
二、電池:25分鐘的時(shí)間內(nèi)從5%充電到80%
所有電動(dòng)Macan車型的底部都有一個(gè)鋰離子電池,總?cè)萘考s為100kWh,這套參數(shù)選擇是基于保時(shí)捷的理念而確定的。保時(shí)捷圍繞‘可行駛時(shí)間’這一關(guān)注重點(diǎn),研究如何平衡續(xù)航能力、性能和可持續(xù)性,而這一關(guān)鍵就在于高性能的電池和充電技術(shù)。

純電動(dòng)Macan的電池由12個(gè)采用方形電池芯的模塊組成,鎳、鈷和錳的混合比例為8:1:1,該電池實(shí)現(xiàn)了高能量密度。得益于800 V的技術(shù),保時(shí)捷首款來自PPE平臺(tái)的量產(chǎn)車的充電功率甚至超過了Taycan的270kW。在一個(gè)功率適當(dāng)?shù)目焖俪潆姌?,電池電量可以?5分鐘內(nèi)從5%增加到80%。
如果充電樁使用400 V技術(shù),純電動(dòng)Macan將首次使用?"組合充電"技術(shù),即在實(shí)際充電過程開始之前,電池中相應(yīng)的高壓開關(guān)(閘門)會(huì)自動(dòng)切換。這有效地將800 V電池分成兩個(gè)電池,每個(gè)電池的額定電壓為400 V,可以在一個(gè)400 V充電樁并聯(lián)充電,而無需額外的高壓升壓器。如果有必要,兩部分電池還會(huì)先同步到一致的充電狀態(tài),然后再一起充電。
電子元件的布置方式也是創(chuàng)新的。保時(shí)捷已經(jīng)為其集成電源箱申請(qǐng)了專利,除了可以減少所需的電纜和重量外,還降低了成本。這個(gè)集成電源箱通過將車載交流充電器、高壓加熱器和直流/直流轉(zhuǎn)換器這三個(gè)部件組合在一起以節(jié)省空間。

三、底盤:品牌典型的駕駛動(dòng)態(tài)和特色轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
保時(shí)捷的基因是運(yùn)動(dòng),因此如何保持品牌原有的特性就很重要了,在未來的中型SUV,保時(shí)捷將根據(jù)車型部署“高性能后橋”。在這里,電機(jī)被放置在特別靠后的位置,以達(dá)到稍微偏后的重量平衡——48%:52%。結(jié)合四輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩分配以及后橋轉(zhuǎn)向,后橋上強(qiáng)大的電機(jī)確保了加速駛出彎時(shí)的敏捷性。
在前部,純電動(dòng)Macan將有一個(gè)徹底重新改進(jìn)的雙搖臂車橋,配備有獨(dú)立的支柱連桿。通過其運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性動(dòng)力學(xué)特性,這項(xiàng)配置能夠提高響應(yīng)性、轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)度和直線行駛能力。

后部的多連桿車橋通過彈性安裝的副車架與車身相連,而后部的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置直接通過四個(gè)點(diǎn)固定在結(jié)構(gòu)上——這也是“高性能后橋”的一個(gè)特征。這對(duì)具有精確車輪導(dǎo)向和高橫向剛度的駕駛動(dòng)態(tài),以及NVH表現(xiàn)(NVH=噪音、振動(dòng)、粗糙度)有積極的影響。
旗艦版車型將標(biāo)配保時(shí)捷扭矩引導(dǎo)系統(tǒng)升級(jí)版(PTV Plus),這是一個(gè)后橋上的電子控制差速鎖。它針對(duì)不同駕駛情況采用獨(dú)立的控制策略,并確保更大的牽引力、駕駛穩(wěn)定性和橫向動(dòng)態(tài),并對(duì)轉(zhuǎn)向行為和精準(zhǔn)度進(jìn)行有針對(duì)性的動(dòng)態(tài)制動(dòng)干預(yù)。
保時(shí)捷牽引力管理系統(tǒng)(PTM)利用了純電動(dòng)力系統(tǒng)的概念優(yōu)勢。與Taycan一樣,純電動(dòng)Macan將采用每個(gè)車橋上配備一個(gè)電機(jī)的四輪驅(qū)動(dòng)方案。兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了快速、精確的四輪控制,并根據(jù)所選擇的駕駛程序和相應(yīng)的駕駛情況,在前后橋之間按需進(jìn)行扭矩分配。這一方面有利于前橋的操縱性和方向控制,另一方面也有利于牽引力,為保時(shí)捷特色的靈活操控奠定了基礎(chǔ)。即使遠(yuǎn)離鋪裝路面,Macan也能從電子控制的優(yōu)化四驅(qū)分配中獲益。

同時(shí),這種布置也使Macan首次可以配備后橋轉(zhuǎn)向。由此,這兩個(gè)經(jīng)典的目標(biāo)沖突得以良好兼顧城市交通中的靈活性,以及高速公路上的穩(wěn)定性與駕駛精確性。
在速度達(dá)到約80 km/h時(shí),后輪的轉(zhuǎn)向方向與前輪相反,后橋的轉(zhuǎn)向角可達(dá)5度。這種軸距的虛擬縮短,使轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)向反應(yīng)更加活躍。同時(shí),由于轉(zhuǎn)彎半徑減少了約一米,機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)。在速度超過約80 km/h時(shí),后輪的轉(zhuǎn)向方向與前橋相同。因此,軸距實(shí)際上被拉長了,進(jìn)一步提高了駕駛穩(wěn)定性,例如在高速公路上變道時(shí)。
在后橋轉(zhuǎn)向的同時(shí),等效在前橋的轉(zhuǎn)向比增加了15%。即使在基礎(chǔ)版車型中,前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也始終堅(jiān)持毫不妥協(xié)的保時(shí)捷設(shè)計(jì),為所有轉(zhuǎn)向操作提供了最高的精準(zhǔn)度。結(jié)合執(zhí)行器的高動(dòng)力特性,這就成就了最佳的調(diào)節(jié)。自主研發(fā)的輔助力反饋控制器為駕駛員識(shí)別和放大重要的轉(zhuǎn)向信息,如路面特征和輪胎的抓地力。另一方面,干擾性的振動(dòng)和顛簸被消除,不會(huì)轉(zhuǎn)移到方向盤上。因此,駕駛員可以享受到保時(shí)捷特有的清晰、無過濾的轉(zhuǎn)向體驗(yàn)。

電子控制的保時(shí)捷主動(dòng)懸掛管理系統(tǒng)(PASM)與純電動(dòng)Macan的空氣懸架相結(jié)合,也可與鋼制懸架匹配。該系統(tǒng)不僅對(duì)道路狀況作出反應(yīng),而且對(duì)速度、縱向和橫向加速度、加速踏板的調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)向行為以及車輛的水平高度位置作出反應(yīng)。
雙氣門減震器將是未來Macan上PASM的一個(gè)新特征。一方面,由于阻尼的特性分布明顯擴(kuò)大,它們提供了更好的性能。另一方面,雙氣門減震器可以各自獨(dú)立調(diào)節(jié),使舒適性明顯提高。這種多面性使駕駛模式之間的差異更加明顯,使未來Macan的每個(gè)單獨(dú)的駕駛模式都有其獨(dú)特的水平高度位置。此外,根據(jù)速度的不同,車身可以與空氣懸架一起降低,這就改善了空氣動(dòng)力學(xué),以提高續(xù)航能力。

未來純電動(dòng)Macan的車輪和輪胎也將具備典型的保時(shí)捷特色,尤其在使用混合輪胎時(shí),它將比目前的車型有更明顯的差異。為了適應(yīng)以后橋?yàn)橹鞯闹亓糠峙?,前后橋的車輪寬度將有更大的差異,以獲得更多的抓地力和駕駛動(dòng)態(tài)。高達(dá)22英寸的車輪尺寸將提供進(jìn)一步的性能潛力。
Mission R——電動(dòng)賽車
隨著全世界電動(dòng)化的進(jìn)程加速,賽車運(yùn)動(dòng)何去何從是個(gè)值得探討的問題,在今年的德國慕尼黑車展上,保時(shí)捷展示了Mission R電動(dòng)賽車原型——718 Cayman GT4 e-Performance,探索面向客戶的未來GT賽事可能。

測試原型車718 Cayman GT4 e-Performance自今年的古德伍德速度節(jié)公開首秀后,即開啟了全球之旅,參加到各地的賽車活動(dòng)中,以測試一系列創(chuàng)新技術(shù)設(shè)想。借助測試之旅,保時(shí)捷也將沿途廣泛收集全球資訊,以探討和發(fā)掘相關(guān)賽車活動(dòng)形式的可能性。

這款車擁有高性能輸出、900 V架構(gòu)與直油冷卻,電機(jī)與動(dòng)力電池技術(shù)完全來自于Mission R?,并具有多種模式選擇。
在排位賽模式中,GT4 e-Performance的最大輸出功率可達(dá)?800kW(1088 PS)。
在模擬賽中,450kW(612 PS)的功率可以持續(xù)?30?分鐘,相當(dāng)于卡雷拉杯的正賽用時(shí)。全程穩(wěn)定的高性能輸出得益于直接油冷技術(shù)和成功避免的熱衰減。
在單圈時(shí)間和最高車速方面,GT4 e-Performance?與目前?992?代的911 GT3 Cup大致相當(dāng)。?900 V技術(shù)的應(yīng)用可在15分鐘將電池電量從5%充能至?80%。GT4 e-Performance所配備的全時(shí)調(diào)節(jié)四輪驅(qū)動(dòng)可在兩個(gè)車橋上進(jìn)行能量回收,比率高達(dá)50%,進(jìn)一步提升了整體能效。

高壓安全與碰撞管理:GT4 e-Performance遵循了與保時(shí)捷量產(chǎn)車相同的規(guī)定和規(guī)則。這意味著在發(fā)生碰撞時(shí),電池與車輛和高壓用電器之間的連接將自動(dòng)斷開,以確保無電壓。這也是電動(dòng)方程式(Formula E)的標(biāo)準(zhǔn)。
可持續(xù)材料是Mission R概念車的一大特色,車門所使用的天然纖維復(fù)合材料由亞麻制成,為測試目的也使用了回收的碳纖維材料。
輪胎由米其林專門打造,含有53%的可回收材料。此外,釘胎和適用于爬坡賽的輪胎也有可持續(xù)版本。

空氣動(dòng)力學(xué)方面,為了減少阻力,這臺(tái)賽車沒有外后視鏡,格柵下方的攝像頭以及車內(nèi)的后視鏡都換成了屏幕。