次世代战车

保时捷电动方程式车手即将迎来新赛季的全新战车:975 RSE。《Christophorus》深入魏斯阿赫研发中心,一探 GEN4 赛车技术开发内核。

   

猛兽。尼科·米勒 (Nico Müller),这位自 2024 年起效力于保时捷的电动方程式厂队车手,如此称呼这台全新的保时捷 975 RSE 赛车。从一位职业车手口中说出,这绝对算得上是一种赞誉。何乐而不为呢?最高 600 千瓦(816 马力)的功率,335 千米/小时的极速,以及从静止冲刺至 100 千米/小时仅需 1.8 秒——这些数字,足以让任何车手脸上绽开会心的笑容。

它的使命是:赓续前代 99X Electric 的辉煌战绩。单是 975 RSE 这个名字,便已指明方向。它呼应着今年保时捷赛车运动 75 周年华诞——一部未来也将由电动赛车续写辉煌的成功史。其序章早在不久前便已写就:2023/2024 赛季,帕斯卡·维尔莱茵 (Pascal Wehrlein) 赢得车手世界冠军头衔——保时捷厂队首度折桂。一年后,保时捷电动方程式车队又将制造商冠军及车队冠军双双收入囊中。而当下赛季同样风头正健:维尔莱茵领跑车手积分榜,厂队亦雄踞制造商积分榜之首(截至 2026 年 5 月)。 

GEN4 赛车定义了冠军赛车一脉相承的持续进化。在 2026/2027 赛季,它们将以硕大的尾翼与极强的下压力降临赛场。视觉上,这让它们与 F1 赛车更为贴近,但更为关键的是,它们将凭借远比以往更充沛的抓地力,更快地吞噬弯道。“在短短约十年间,电动方程式发展得如此之快,以至于我们现在需要空气动力学下压力了,”保时捷赛车运动电动方程式技术项目负责人奥利维尔·尚珀努瓦 (Olivier Champenois) 说道。“然而,下压力总是伴随着空气阻力,并增加能量消耗。为继续贯彻效率这一核心主旨,我们采用两种带有不同车身部件的空力套件:一套低阻力、低下压力的套件用于正赛;一套高阻力、高下压力的套件用于排位赛——此时能量消耗无需顾虑。我们所说的下压力提升幅度,最高可达现有水平的 150%。”

魏斯阿赫智造:

奥利维尔·尚珀努瓦(着浅蓝衬衫)的团队在保时捷研发中心为电动方程式赛车编写软件。

视觉上,电动方程式或许已与 F1 趋近,但在效率上,它早已将后者远远甩在身后。即便在目前 GEN3 Evo 世代的 99X Electric 赛车上,其传动系统的效率便已超过 97%——而上一代 F1 赛车,这一数值尚不足 55%。原因在于,在电动方程式中,车辆减速时动能经由能量回收重新回充至电池中。由于其能量回收功率高达 700 千瓦,保时捷 975 RSE 仅凭 51.25 千瓦时的可用储电容量,便能跑完一场超过 45 分钟的完整比赛。实际上,一场赛事所需能量中,约有一半在发车时并未存在于电池里。这正是电动方程式的独特之处。换言之:它们是能效最高的方程式赛车。尽管全新空力设计增加了下压力,使其较以往更受风阻影响。“975 RSE 的最高功率输出比前代提升了 71%,”尚珀努瓦解释道。

耐久性提升,重量与成本双降

错综复杂:

在测试赛道跑完第一公里之前,大量的工作倾注于模拟器与测试台架之上。也正因如此,975 RSE 得以在短时间内达到极高的成熟度。

电动方程式之所以极具挑战性,正在于赛事规范限制了总能量额度,研发人员和车手必须共同“压榨”出极限性能。此外,国际汽联强制规定的诸多通用部件,进一步限制了车队通过自研部件和发展来提升赛车性能的空间。从 GEN3 到 GEN4,这一通用部件原则鲜有变动。底盘、空力套件、轮胎以及电池对各队而言均完全一致。因为效率已接近完美,GEN4 的技术规格书中,其他议题便跃升至更优先的位置,其中就包括重量、长期耐久性及成本方面的潜力。这一点,与民用电驱车型的发展路径颇为相似。“尽管我们自主研发了更多部件,但我们零件组合的总重只允许增加五千克,”尚珀努瓦表示。“不过,我们成功地让许多部件变得更轻了。”

2024 年,975 RSE 的概念阶段正式启动。同年,团队便已投身模拟器工作。与此同时,保时捷仍在处理 GEN3 事宜。

2024 年,车队奋战至赛季末,最终携手帕斯卡·维尔莱茵斩获车手世界冠军——而 GEN3 升级版 GEN3 Evo 的研发工作也在同步并行推进。赛车研发的这种敏捷性与多重负荷,与量产跑车的研发节奏非常相似:一边运用现有车型,一边将产品升级推上市场,同时已在为下一代产品奠定根基。只不过,赛车的研发周期要短得多。“2024 年夏季,我们终于拿到了新一代赛车的首批官方数据,”尚珀努瓦说道。“这是研发过程中的一个里程碑。”详尽的演算与初步测试终于能全面铺开,首先在纯数字领域。

前代之作:

借助当前 99X Electric 的方向盘,车手已能对赛车大量部件施加影响——在 975 RSE 上,这一点将别无二致。

工程师们以 GEN3 Evo 赛车最终升级版的传动系统作为基础。保时捷得以名正言顺地将自行研发的后桥电动机、变速箱、差速器、驱动轴及更多后桥传动系统组件装入赛车,此外还包括冷却系统及车尾的底盘部件。全部的运行管理软件同样由自己操刀,这套软件已确立为电动方程式中一项关键的技术成功保障。在 975 RSE 的控制单元上,存储着超过 150 万行代码,划分为远超 100 个功能独立的独立模块。奥利维尔·尚珀努瓦如此概括这套自研软件的意义:“我们凭借软件,最大化传递到车轮的动力。正因如此,在我们内部,软件开发对电动方程式项目具有决定性意义。 它使我们能够对变化与新挑战做出快速反应,并实现极短的研发周期。”

他补充道,一切都自主完成。这样一来,知识便留存在公司内部,恰恰存于那些在赛季中为赛车运营提供支持的员工身上。“这种团队专有的技术诀窍,是制造商在电动方程式中实现性能差异化的关键要素之一。”

能量回收,全新境界 

踏板机构测试:

尽管减速主要依赖能量回收,机械刹车仍必须满足最严苛的要求——尤其是刹车压力经常处于极高负荷状态。

车轮在减速过程中回充至电池的能量,自然也在软件的掌控之下。这正是赛道上——同时也是道路用车上——决定性能的关键因素。谁能在入弯前回收更多能量,谁就能在接下来的直道上更持久地全电门冲刺。得益于 975 RSE 的恒时四轮驱动系统,其能量回收功率最高可达 700 千瓦。实际上,在这台全新电动方程式赛车上,约 50% 的比赛能量来自能量回收——这一数值高得令人咋舌。

而真正的能量回收奇迹,当属那台后桥上的油冷他励同步电机。光是这台电机,就能以最高 350 千瓦的功率进行能量回收。它之所以不会过热,归功于一套直接油冷系统。在这套系统中,冷却介质——此处为不导电的专用油液——直接沿着定子绕组流动。也就是说,直接作用于热量产生的源头。若采用水套冷却的电机,欲达到同等的性能参数,其尺寸大约需要放大 1.5 倍。

这台 975 RSE 的直接油冷系统,几乎以完全相同的形式,也在驱动着 Cayenne Turbo Electric。一项技术研发成果,同时服务于量产车与赛车领域:这便是典型的保时捷风范。这种紧密的协同关系,同样适用于魏斯阿赫保时捷研发中心的测试台架,在这里,跑车与赛车部件一并进行测试。

身临测试实验室 

在测试台架上,工程师们对零部件和组件进行试验,以便在整车就绪之前,提前评估其性能极限与耐久寿命。这些部件,例如方向盘,或是底盘及传动系统的传感器,会被整合到一个数字仿真的车辆环境之中,形成一套电子闭环回路:即所谓的“在环”。这套回路——专家们称之为“在环测试”——能够替代控制单元等部件,使得在整车仅以碎片化形态实际存在的阶段,就能在实验室内进行测试。到了新一代赛车上,这类测试的覆盖范围又进一步扩增。“GEN3 本已相当复杂,但 GEN4 的系统要复杂得多,”奥利维尔·尚珀努瓦也对此加以强调。其中一大原因,在于车桥差速器的调校与控制获得了新的自由度。毕竟,每多一种能够在测试台架上模拟的测试场景,便能为研发节省一笔开支。在这里,与量产车开发的紧密关联同样清晰可见。

在环测试台架:

在赛道上收获成功之前,GEN4 赛车的各部件必须先经历严苛的台架测试。它们必须在尽可能轻量化的同时,确保极高的耐久性。

纤毫毕现:

传动系统零部件的数字孪生,可在屏幕上从任意角度审视,并拆解为每一个单独零件。

从仿真驶向现实

然而,测试台架终究不是真实世界。即使拥有最尖端的数字化工具,它距离真实始终还差那 2% 到 3%。正因如此,实车测试无可替代,尤其是在赛车领域——在这里,与理想的毫厘偏差,便足以决定胜负。于是,自 2025 年 11 月起,尼科·米勒与帕斯卡·维尔莱茵便开始在赛道上测试 975 RSE,以完成所有系统的最终标定。

首演在即:

预计 2026 年 12 月,保时捷电动方程式车队将开启新赛季征程——届时,975 RSE 将树立全新标杆。

他们对这台新战车的进化雀跃不已。然而,更重要的永远是,它能否点燃观众的热情。种种迹象,一片光明。奥利维尔·尚珀努瓦预计,新赛车的圈速将达到二级方程式水平。观众们将亲眼目睹、亲身感受这一性能的飞跃。凭借更出色的空气动力学,赛车在弯道中愈发敏捷,而得益于功率的提升,它们的直线冲刺更以前所未有的生猛之势迸发。

车迷们预计最早可在 2026 年 12 月起,亲眼见证这一切。届时,GEN4 赛车将蓄势待发,保时捷电动方程式车队将在维修区中,屏息静待绿灯亮起——尼科·米勒和帕斯卡·维尔莱茵,终将解开 975 RSE 的缰绳,任其驰骋。

Christian Bangemann
Christian Bangemann
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