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從賽場(chǎng)到車(chē)廠再到工廠!新能源技術(shù)的發(fā)展到底有多快?

作者:電動(dòng)車(chē)公社 來(lái)源: 頭條號(hào) 52701/17

大家好,我是電動(dòng)車(chē)公社的社長(zhǎng)。2022年,新能源的關(guān)注度可謂空前之高。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,新能源銷(xiāo)量都幾乎翻了個(gè)倍,電氣化革命已成定局。在新能源賽車(chē)領(lǐng)域,也不例外。就比如最近在英國(guó)銀石賽道亮相、由電動(dòng)方程式(FE)車(chē)隊(duì)遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)發(fā)布的全球首臺(tái)雙

標(biāo)簽:

大家好,我是電動(dòng)車(chē)公社的社長(zhǎng)。

2022年,新能源的關(guān)注度可謂空前之高。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,新能源銷(xiāo)量都幾乎翻了個(gè)倍,電氣化革命已成定局。

在新能源賽車(chē)領(lǐng)域,也不例外。

就比如最近在英國(guó)銀石賽道亮相、由電動(dòng)方程式(FE)車(chē)隊(duì)遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)發(fā)布的全球首臺(tái)雙座純電賽車(chē),就成了新晉的流量密碼。

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原因無(wú)他,這臺(tái)車(chē)身上的亮點(diǎn),實(shí)在是太多了:能量密度更高的鎳酸鋰電池、飛機(jī)同款的碳纖維車(chē)身、首創(chuàng)的雙座布局……

但今天社長(zhǎng)想和大家聊的卻并不僅僅是這臺(tái)賽車(chē)本身,而是它背后體現(xiàn)的新能源行業(yè)趨勢(shì)。

新能源能有今天的水平和地位,其實(shí)是一群人共同努力的結(jié)果。

在汽車(chē)100多年的發(fā)展史中,很多技術(shù)和發(fā)明其實(shí)都來(lái)源于汽車(chē)賽事,或者是在汽車(chē)賽事的推廣之下,才真正被人們所熟知。

最典型的例子,就是率先應(yīng)用在轎車(chē)上的四驅(qū)系統(tǒng),奧迪的quattro。

1982年,WRC世界拉力錦標(biāo)賽執(zhí)行新賽例,將賽車(chē)分為Group N原廠組、Group A限制級(jí)改裝組和Group B無(wú)限制改裝組三個(gè)區(qū)別,成了當(dāng)年車(chē)企們秀肌肉的最佳舞臺(tái)。

但在那個(gè)年代,規(guī)格最高的B組賽車(chē),清一色全是后驅(qū)車(chē)!

除了奧迪Quattro。

對(duì)這種馬力超過(guò)500匹、零百加速只要不到2.5秒的怪獸來(lái)講,搭載在越野車(chē)上的四驅(qū)系統(tǒng)實(shí)在是太笨重了、也不夠可靠,所以普遍不被大家看好。

但早就在冰雪路面測(cè)試過(guò)的奧迪,卻顯得胸有成竹。

正所謂“你盡管踩油門(mén),剩下的交給quattro”,抓地力越差、quattro的優(yōu)勢(shì)就越大,甚至連過(guò)彎都比后驅(qū)賽車(chē)要快!

奧迪也憑借著四驅(qū)技術(shù),初入WRC便獲得了車(chē)隊(duì)年度總冠軍。3年2冠1亞的成績(jī)也逼得其他車(chē)企不得不采用四驅(qū)系統(tǒng),直到被賽會(huì)發(fā)現(xiàn)破壞比賽平衡,才被禁止參賽。

在賽場(chǎng)上聲名大噪的quattro,也借著這個(gè)機(jī)會(huì)成了奧迪40年來(lái)的金字招牌。不僅是奧迪,嗅到了商機(jī)的其他車(chē)企們也紛紛推出民用版四驅(qū)車(chē)型。

從此,四驅(qū)系統(tǒng)不再是越野車(chē)的專(zhuān)屬。在轎車(chē)、SUV、跑車(chē)甚至是MPV之上,都能見(jiàn)到四驅(qū)系統(tǒng)的身影,四驅(qū)系統(tǒng)也隨著下線的新車(chē),走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)。

步入電氣化時(shí)代之后,汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展并沒(méi)有遠(yuǎn)離汽車(chē)賽事,而是聯(lián)系得更加緊密。

F1、勒芒24小時(shí)耐力賽和FE等各種世界級(jí)賽事,都成了新能源技術(shù)發(fā)展的溫床。

這時(shí),有小伙伴會(huì)問(wèn)了:F1和勒芒這種燃油車(chē),憑什么能對(duì)新能源技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)?

這就要提到電氣化革命的第一步,混合動(dòng)力系統(tǒng)了。

第一臺(tái)出現(xiàn)在賽場(chǎng)上的混動(dòng)賽車(chē),其實(shí)是1998年勒芒賽場(chǎng)上的Panoz Esperante GTR-1 Q9 Hybrid,只比第一臺(tái)民用混動(dòng)車(chē)型普銳斯晚了3年。

受限于資金和人員,Don Panoz這樣的小廠是無(wú)法在圈速上和真正的車(chē)企相抗衡的,被逼無(wú)奈想出了這種“歪門(mén)邪道”:電機(jī)額外提供的150匹馬力,提升加速能力;動(dòng)能回收系統(tǒng)節(jié)省更多的燃油,縮短進(jìn)站時(shí)間。

怎么看,怎么像小廠逆襲奪冠的劇本。

然而理想很美好,現(xiàn)實(shí)卻很骨感。當(dāng)時(shí)的混動(dòng)技術(shù)并不算成熟,額外的電池、電機(jī)和動(dòng)能回收系統(tǒng)增加了200kg重量。這就好比一個(gè)人背著20斤大米跑馬拉松,最終只能以失敗無(wú)奈告終。

雖然這次嘗試失敗了,但這種能夠提升效率、也更加環(huán)保的混動(dòng)技術(shù)引起了賽會(huì)的注意,開(kāi)始對(duì)賽制進(jìn)行大刀闊斧的改革。

就拿F1來(lái)說(shuō),先是在2009年限制賽車(chē)的重量,推廣動(dòng)能回收系統(tǒng);隨后又在2014年嚴(yán)格限制賽車(chē)的平均油耗和瞬時(shí)油耗,封印發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。

目的,正是督促參賽的車(chē)企積極研發(fā)混動(dòng)技術(shù)。在總能量有限的情況下,誰(shuí)家的混動(dòng)系統(tǒng)可以幫助賽車(chē)獲得更多“可支配”的能量,誰(shuí)就能取得最終的勝利。

為此,各家車(chē)企都在絞盡腦汁提升三電系統(tǒng)和動(dòng)能回收的效率,甚至不惜每年投入超過(guò)1億美元進(jìn)行研發(fā),為的就是讓可用能量再多一點(diǎn),從而跑出更優(yōu)秀的成績(jī)。

而在汽車(chē)賽事中的投入,也隨著技術(shù)的發(fā)展逐步滲透到了民用車(chē)領(lǐng)域。

也正是從這時(shí)起,有了混動(dòng)技術(shù)的傳統(tǒng)車(chē)企們開(kāi)始推廣自家的混動(dòng)車(chē)型:像是奧迪的e-tron、本田的i-MMD、乃至奔馳的初代混動(dòng)技術(shù),都有著F1技術(shù)下放的身影。

走到電氣化革命的第二步,大放異彩的則是FE,電動(dòng)方程式賽車(chē)。

2014年FE誕生之初,除了天賦異稟的特斯拉,其他車(chē)企普遍沒(méi)有令人眼前一亮的三電技術(shù)。

高功率高轉(zhuǎn)速電機(jī)、高密度動(dòng)力電池、高效電控、能維持高功率輸出的散熱系統(tǒng)……都是車(chē)企們所不具備,也未曾想過(guò)的。

正是FE,給世人和車(chē)企展示了一種新的可能:雖然純電賽車(chē)剛剛起步,無(wú)法和混動(dòng)賽車(chē)的性能相抗衡。但如果假以時(shí)日投入技術(shù)研發(fā),是存在反超的可能性的!

在這一背景下,BBA、保時(shí)捷、捷豹、日產(chǎn)、瑪莎拉蒂、邁凱倫......諸多車(chē)企紛紛加入到FE的爭(zhēng)奪中。

正如寶馬車(chē)隊(duì)所說(shuō)的,“除了研發(fā)出高功率電機(jī)之外,我們也從FE賽事中發(fā)現(xiàn)了能量管理系統(tǒng)和能源效率的秘密,還進(jìn)一步發(fā)展了電子傳動(dòng)系統(tǒng)。做完這一切之后,終于可以將戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)移到現(xiàn)實(shí)的電氣化交通領(lǐng)域了”。

而隨著競(jìng)爭(zhēng)的白熱化,F(xiàn)E車(chē)隊(duì)們不僅要重視性能,還要關(guān)注能量管理和驅(qū)動(dòng)效率,對(duì)每一分能量都要精打細(xì)算,才能獲得最終的勝利。

就比如FE第七賽季瓦倫西亞站的比賽中,由于大雨引發(fā)多次事故觸發(fā)了安全車(chē),每臺(tái)車(chē)按規(guī)則都被扣除部分電量,最終只有9位車(chē)手成功完賽;

而在摩納哥站的比賽中,遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)的前車(chē)手弗林斯正是憑借車(chē)隊(duì)優(yōu)秀的能量管理策略,才在終點(diǎn)線前靠微弱的電量?jī)?yōu)勢(shì)成功反超對(duì)手。

在這一階段,車(chē)企主要積累的是能源管理、效率提升方面的經(jīng)驗(yàn)。而大量采用計(jì)算機(jī)模擬分析的技術(shù),也正在應(yīng)用于民用車(chē)的研發(fā)環(huán)節(jié),用來(lái)縮短研發(fā)新車(chē)的時(shí)間。

就比如奔馳EQS,就是在這一背景下誕生的:一臺(tái)2.5噸的D級(jí)車(chē),僅用111.8kWh的電池包就能給到849公里的CLTC續(xù)航,基本就是電動(dòng)車(chē)能耗界的天花板。

而到了這個(gè)賽季,F(xiàn)E也迎來(lái)了全新的賽車(chē)和賽制上的變化。無(wú)論是對(duì)三電系統(tǒng)的技術(shù)水平還是能量管理的精細(xì)程度,都提出了更高的要求。

從技術(shù)規(guī)格來(lái)看,第三代的賽車(chē)最大輸出功率350kW、極速320km/h,動(dòng)能回收力度也增加了一倍、功率達(dá)到600kW,因此賽車(chē)消耗的40%電量都將來(lái)自于動(dòng)能回收。

更輕、更小、更快的賽車(chē),也更適合車(chē)手間的“輪對(duì)輪近戰(zhàn)肉搏”。

此外,目前各家新能源車(chē)企都在提及的超充,也首次出現(xiàn)在了FE賽場(chǎng)上。

只不過(guò)相比民用最高480kW、普遍200-300kW的功率來(lái)講,F(xiàn)E將會(huì)在即將開(kāi)始的賽季對(duì)部分比賽開(kāi)放600kW進(jìn)站超充機(jī)制,只需30秒就能補(bǔ)充4kWh電量。

而且在30秒超充完成后,賽車(chē)還將解鎖2次“攻擊模式”,能把賽車(chē)的輸出功率從300kW短暫地提升到350kW,鼓勵(lì)車(chē)手對(duì)排名展開(kāi)更激烈的爭(zhēng)奪。

600kW超充、全輪動(dòng)能回收、超功率模式這些在FE大放異彩的三電技術(shù),很有可能會(huì)和quattro四驅(qū)系統(tǒng)一樣,在不久的將來(lái)走進(jìn)普通人的生活。

正如FE的CEO杰米·里格爾所說(shuō)的那樣,“舉辦FE的核心目標(biāo)就是想向大家展示新能源的未來(lái)。我們希望攜手車(chē)手、車(chē)隊(duì)、合作伙伴和車(chē)迷,共同推動(dòng)消費(fèi)級(jí)新能源車(chē)的發(fā)展。”

但杰米·里格爾所說(shuō)的消費(fèi)級(jí)新能源車(chē),發(fā)展速度卻遠(yuǎn)比業(yè)內(nèi)想象得更快。

在FE賽場(chǎng)之外,新能源出行的參與方們也積極地推動(dòng)著這項(xiàng)事業(yè)的飛速發(fā)展。

我們一開(kāi)始提到的那臺(tái)遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)集合多方合作伙伴發(fā)布的雙座純電賽車(chē),就是其中最佳的證明。如果說(shuō)FE是賽道科技轉(zhuǎn)民用技術(shù)的搖籃,那這臺(tái)車(chē)就是不可或缺的催化劑。

這臺(tái)車(chē)的意義,并不僅僅是讓乘坐者感受風(fēng)馳電掣,而是成為包括車(chē)隊(duì)、電池材料、零部件供應(yīng)商等多個(gè)出行參與方展示和驗(yàn)證最新科技的“大舞臺(tái)”——

未來(lái)幾年可能從賽道下放到民用的新能源技術(shù),都集合在了同一臺(tái)車(chē)上!

就比如其出于極致減重的目的,在單體座椅用上了空客飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上同款的Tenax?碳纖維技術(shù),而且可以在較低的溫度和很短的時(shí)間里一次成型。

而這項(xiàng)技術(shù),正是來(lái)自于遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)的贊助商帝人集團(tuán)(TEIJIN Group)。

將業(yè)務(wù)從內(nèi)燃機(jī)拓展到新能源領(lǐng)域的考斯沃斯(Cosworth),也協(xié)助遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)將這種碳纖維集成到了這臺(tái)雙座電動(dòng)賽車(chē)的底盤(pán)中,減重的同時(shí)也增加了車(chē)輛的強(qiáng)度。

再比如電池,這臺(tái)車(chē)采用了車(chē)隊(duì)贊助商EV metals集團(tuán)提供的增強(qiáng)型鎳酸鋰(eLNO?)、一種微觀上處于分層狀態(tài)的結(jié)構(gòu)作為正極材料,優(yōu)點(diǎn)可謂非常之多。

鎳酸鋰電池200Wh/kg的能量密度幾乎壓制了所有三元鋰電池;充放電電壓也高,成組后能做到585V;循環(huán)壽命比三元鋰高一倍以上;

而且由于沒(méi)有鈷,它完全無(wú)毒無(wú)害,造價(jià)還更便宜,看上去是正極材料的不二之選。

但鎳酸鋰的生產(chǎn)過(guò)程必須在純氧環(huán)境下進(jìn)行,還容易引發(fā)爆炸,因此對(duì)工藝操作的要求非常高;頻發(fā)的鋰鎳混排還會(huì)降低電池容量和充放電速度,也必須通過(guò)技術(shù)手段來(lái)解決。

所以截至目前,業(yè)內(nèi)慣用的方式其實(shí)是在鎳酸鋰中添加錳,雖然能量密度和充放電速度會(huì)有所降低,但正極材料會(huì)變得更加穩(wěn)定。而真正的鎳酸鋰受限于工藝,還沒(méi)有量產(chǎn)。

在不久的將來(lái),這些技術(shù)在得到商業(yè)化突破之后,很可能搭載在最新款的新能源車(chē)上,從而推動(dòng)電動(dòng)車(chē)的普及。

但難能可貴的是,遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)發(fā)布的雙座純電賽車(chē)未來(lái)還將面向所有新能源出行參與方(不僅局限于贊助商伙伴)不斷迭代、試驗(yàn)新的新能源技術(shù)。

這支車(chē)隊(duì)將自己置于全球零碳出行轉(zhuǎn)型號(hào)召者的角色上,真實(shí)地在貫徹自身的環(huán)??沙掷m(xù)理念:Race against Climate Change! Together for Our Planet.(贏得同氣候變化的比賽;同住地球,共助地球)

在2021年,遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)就用100公斤塑料垃圾、耗時(shí)700多小時(shí)打造了一臺(tái)1:1還原的塑料垃圾賽車(chē),意圖引起大家對(duì)環(huán)保和氣候問(wèn)題的關(guān)注。

這臺(tái)特殊的“賽車(chē)”,也登上了第26屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)這一全球舞臺(tái)。甚至連歐盟委員會(huì)主席馮德萊·恩、威廉王子和比爾蓋茨都來(lái)圍觀合影,這臺(tái)車(chē)也成了會(huì)上的“網(wǎng)紅景點(diǎn)”。

2022年,遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)更是以全球首支碳中和車(chē)隊(duì)的身份,在第27屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)上聯(lián)合多方,主辦了名為“贏得同氣候變化的比賽:加速向零排放汽車(chē)轉(zhuǎn)型”的主題研討會(huì),探討賽車(chē)這一體育賽事如何推動(dòng)零排放汽車(chē)的應(yīng)用,來(lái)應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)。

遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì)這種能在國(guó)際舞臺(tái)推動(dòng)全球零碳出行的號(hào)召力,其實(shí)是一脈相承自其擁有者:遠(yuǎn)景科技集團(tuán)。

就拿遠(yuǎn)景科技集團(tuán)在鄂爾多斯先行建設(shè)的全球首座零碳產(chǎn)業(yè)園來(lái)說(shuō),該產(chǎn)業(yè)園基于“新型電力系統(tǒng)” “零碳數(shù)字操作系統(tǒng)”和“綠色新工業(yè)集群”三大創(chuàng)新支柱打造,能助力當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)3000億元綠色新工業(yè)產(chǎn)值,創(chuàng)造10萬(wàn)個(gè)綠色高科技崗位,實(shí)現(xiàn)年減排1億噸二氧化碳的目標(biāo)。

以往運(yùn)煤的高排放柴油重卡,也會(huì)被零碳排的換電重卡所取代。無(wú)論是電池還是電力,其來(lái)源正是零碳產(chǎn)業(yè)園中的電池工廠,以及緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)機(jī)。

而這,僅僅是遠(yuǎn)景科技集團(tuán)零碳愿景的開(kāi)始。

零碳產(chǎn)業(yè)園,正在成為創(chuàng)造工業(yè)零碳轉(zhuǎn)型的“中國(guó)樣板”,將會(huì)在未來(lái)10年的時(shí)間里從鄂爾多斯推廣到歐洲大陸,再?gòu)臍W洲大陸推廣到全世界。

到那時(shí),100座零碳產(chǎn)業(yè)園也會(huì)和跑在路上的新能源車(chē)一樣,共同加速世界向清潔、綠色的可再生能源過(guò)渡。

寫(xiě)在最后

縱觀整個(gè)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展史,是存在一條從“技術(shù)引領(lǐng)者”、“行業(yè)推動(dòng)者”、“被動(dòng)追隨者”再到普通人的技術(shù)傳遞路徑的。而中間的每一個(gè)角色,都不可或缺。

遠(yuǎn)景車(chē)隊(duì),便是典型的行業(yè)推動(dòng)者:他們以零碳交通轉(zhuǎn)型的影響力帶動(dòng)著各出行參與方,同時(shí)為賽道技術(shù)的民用下放提供了絕佳試驗(yàn)場(chǎng),催化著技術(shù)紅利的到來(lái)。

但其實(shí)際擁有者遠(yuǎn)景科技集團(tuán),則是在更高的能源層面,引發(fā)了席卷而來(lái)的技術(shù)革命,從而幫助整個(gè)綠色新工業(yè)體系實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。

我很慶幸,能在有生之年經(jīng)歷一次這樣的大變革——

這場(chǎng)能源技術(shù)革命,和近百年來(lái)引導(dǎo)生產(chǎn)力發(fā)展的蒸汽技術(shù)革命、電力技術(shù)革命和信息技術(shù)革命,一模一樣。

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