保時捷純電 SUV 技術解析:純電 Cayenne 源自 Formula E 世界冠軍車隊的專業技術
保時捷研發執行董事會成員 Michael Steiner 博士表示:「Formula E 是我們開發未來電動科技的實驗平台,讓我們能將寶貴經驗直接應用於量產跑車。純電 Cayenne 正是這項高效率技術轉移的最佳例證,也展示我們參與電動方程式賽事對量產車開發的重要價值。」
保時捷電動方程式工廠車隊總監暨車隊領隊 Florian Modlinger 補充道:「在 Formula E,效率決定勝負。這項原則同樣塑造了純電 Cayenne。不僅是車輛本身的效率,我們在賽事中驗證過的敏捷開發流程,也能協助縮短開發時程,加速技術轉移。」
保時捷位於魏薩的研發中心中,賽車與量產團隊緊密合作,確保技術交流雙向進行:賽道上驗證的創新靈感啟發量產研發,而量產技術亦應用於賽車開發。最明顯的例子之一是充電技術,99X Electric 與保時捷量產電動車皆採用的 CCS(Combined Charging System)充電介面與插座標準。
直接液冷技術是保時捷將賽車科技轉化為量產實力的最佳例證。此系統以專用冷卻液體直接冷卻電驅系統中所有導電元件,大幅提升效率與持續輸出能力。自 Formula E 計畫啟動以來,保時捷持續優化該技術;2023 年的GT4 e-Performance 測試車率先於賽道驗證,如今正式導入純電 Cayenne 旗艦車型的後軸馬達。
與傳統水冷馬達不同,直接液冷技術讓冷卻液可沿著定子導槽中的銅線流動,即時將熱能導出。若採傳統水冷,要達成相同效率與性能,馬達體積必須增加約 1.5 倍。藉此創新設計,純電 Cayenne 的電機效率高達 98%,而在賽道上,99X Electric 的表現更臻極致。
高效動能回收系統同樣大幅提升車輛能源利用率。煞車過程中回收的能量會重新輸入電池,再次用於驅動車輛。更高的回收效率代表更長的續航里程,甚至可縮小電池尺寸,對性能與輕量化皆有助益。Formula E 賽事中,99X Electric 允許的起始可用能量上限為 38.5 kWh,因此每多回收一分能量,便多一分衝線優勢。
Modlinger 表示:「動能回收的挑戰相當複雜。我們希望在最短時間內回收最多能量,同時達到最佳減速效果。根據煞車壓力,前輪煞車也會參與制動;車輛平衡需配合車手偏好,這關乎車手對賽車的信任與操控感,也關乎道路安全。整個過程由多種軟體功能精準協作,這也是技術轉移的關鍵所在。」
純電 Cayenne 依車速、溫度與電池狀態不同,動能回收功率最高可達 600 kW,與 99X Electric 相同。在日常駕駛中,約 97% 的煞車操作可完全以電力回收完成,無需啟動傳統煞車系統;僅當減速度超過回收極限時,機械碟煞才會無縫介入,實現兼顧效率與舒適的駕駛體驗。
自上個賽季起,Formula E 正式引入「Pit Boost」進站快速充電技術,能以 600 kW 的充電功率在短短 30 秒內,為 Porsche 99X Electric 補充約 10% 電量。純電 Cayenne 同樣具備強大的快充實力,僅需 16 分鐘即可將電量從 10% 充至 80%(此為原廠依歐盟法規及WLTP標準測量所得之數據,實際數值謹以當地官方公布之數據為準)。
除了賽事中,保時捷堅持在現實環境中也能維持穩定的充電性能。純電 Cayenne 的 DC 直流快充功率最高達400 kW,電池溫度僅需 15°C 即能啟動快充。至約 55% 電量前,充電功率始終維持在 350 kW 以上,展現極佳穩定性。於適合的充電站充電 10 分鐘,即可補充超過 300 公里續航里程(此為原廠依歐盟法規及WLTP標準測量所得之數據,實際數值謹以當地官方公布之數據為準)。
Formula E 賽事是快充技術的實驗平台。Modlinger 補充:「車手在雅加達等高溫城市中比賽,當進站充電時,系統溫度已極高,但我們仍需確保能源高效補充,同時將冷卻需求降至最低,以避免能耗與增加額外重量。Pit Boost 展現了在極端條件下依然能維持強大充電功率的能力。」
在 Formula E 賽事中,保時捷將研發重點聚焦於與量產車最具關聯性的核心零件。依據賽事規範,這些關鍵部件皆位於車體下方。Modlinger 表示:「我們面臨的技術挑戰雖然不易從外觀察覺,但其複雜程度極高,且在許多層面上與量產電動跑車的開發挑戰如出一轍。」