八分鐘不到的時間,大眾用一輛耗時8個月打造的純電賽車征服了世界上最難的爬山賽事之一“派克峰爬山賽”。
電動車又一次主宰了這場歷史悠久的“煉獄”級登山賽事,它們的優勢究竟在哪里?
沖上云霄的“魔鬼”賽事
當地時間6月24日上午10時許,美國科羅拉多州派克峰峰頂又迎來了一位挑戰者——一輛由大眾賽車運動部門耗時8個月打造的純電賽車ID R Pikes Peak。
這臺銀灰色猛獸呼嘯經過賽結旗舞動的終點時,計時器定格在7分57秒148,法國職業車手、勒芒賽事冠軍羅曼·杜馬斯(Romain Dumas)不僅再次刷新了電動汽車在該項賽事中的最佳紀錄,還一舉打破了2013年由WRC世錦賽冠軍塞巴斯蒂安·勒布(Sebastien Loeb)駕駛標致208 T16 Pikes Peak跑出的8分13秒紀錄。派克峰登山賽的最短時間紀錄向著7分鐘大關再進一步。
派克峰爬山賽,又被部分賽車愛好者稱為“The Race to the Clouds”,即“一場沖上云霄的賽事”。
這個頗具詩意的稱呼得名于派克峰極為險要的賽道環境:派克峰爬山賽的賽道屬于派克峰公路(Pikes Peak Highway)的一部分,是一條直通派克峰峰頂的路段。該路段以海拔2862米的7英里路標為起點,車手需要穿越垂直落差高達1440米、平均坡度7%的山路,才能登上位于海拔4302米處的終點。
其間,賽車和車手必須在沒有副駕駛的前提下獨立完成19.99公里的賽程和156個連續不斷的彎道,稍有不慎,便會連人帶車墜入懸崖。
盡管如此,派克峰爬山賽還是不斷吸引著世界各地的汽車廠商、賽車隊和車手前來挑戰,在過去的100多年時間里,派克峰爬山賽共舉行96屆,從1916年第一屆比賽中僅有“Open Wheel”一個組別發展至今,參賽車種和比賽組別已經非常豐富(甚至還有摩托車)。
隨著汽車制造廠商的開發重心不斷向混合動力甚至純電動力轉移,派克峰爬山賽也和其他國際機動車賽事一樣為電動車單獨劃分出了競賽組別。
而電動汽車一經入場,便對這項賽事進行了無情“屠榜”——2016年,新西蘭車手里斯·米倫(Rhys Millen)駕駛eO PP100拿下8分57秒118的賽道紀錄,那時,其他組別傳統動力機動車依然還在10分鐘左右徘徊。
eO PP100創下電動車組別最快紀錄后不久,特斯拉Model S和法拉第FF 91也先后登頂派克峰,電動車對“爬山”這件事的熱情這才被調動起來。
8個月主宰“云端競逐”,靠的是這些技術
從宣布重返派克峰到7分57秒148的紀錄誕生,大眾僅僅花了8個月時間就打造出了ID R Pikes Peak這臺擁有“怪獸級”性能的純電賽車。
這當中離不開一些關鍵技術的支撐。
首先,對那些依靠傳統四沖程內燃發動機的汽車來說,派克峰爬山賽的一大難點在于海拔。
由于賽道大部分路段海拔都在三千甚至四千米以上的高山地區,空氣十分稀薄。空氣含氧量不足不僅會造成發動機過熱,還會使整車的動力輸出因此下降30%左右。
而純電賽車的發動機工作并不需要空氣,也就不存在動力衰減和能源損耗。更重要的是,高效率的發動機也帶來了更加寬廣的扭矩和最大扭矩輸出能力,這在以上坡路段為主、彎道數量繁多、車手需要頻繁在制動和加速間進行轉換的爬山賽事中更是天然的優勢所在——傳統燃油發動機汽車駕駛員必須通過不斷切換擋位來達到最大的扭矩輸出,而電動車駕駛員只需將注意力放在賽道上。
其次,在ID R Pikes Peak登頂派克峰的過程中,約有20%的動力來源于車內制動系統的能量回收。
在傳統燃油汽車上,汽車減速時制動系統產生摩擦產生的熱能一般只能直接向大氣中進行釋放,而電動汽車則可借助電磁感應原理,將這部分被浪費掉的能量通過制動能量回收裝置(KERS)轉變為電能并儲存于蓄電池中作為備用。
最后,也是未來最有可能沉淀為大眾民用電動車的技術——快速充電。
由于派克峰爬山賽事路程較短,因此比賽賽制為電動車組別限制了出場間隔20分鐘的充電時間,為此,大眾為ID R Pikes Peak配備了前后軸雙電機,鋰電池組位于座艙兩側,可通過兩臺90kW的充電設備同時進行充電。這種分體式鋰電池設計大幅提高了動力電池的充電效率,使賽車的電池可以在20分鐘內充滿。
當然,除了以上三項在賽事中發揮關鍵作用的核心技術以外,大眾在設計研發ID R Pikes Peak的過程中也為派克峰這條特殊的賽道費盡了心思:比如通過視覺效果極其夸張的碩大尾翼來補償高原稀薄空氣環境帶來的下壓力不足問題,再比如借助3D打印技術來快速生成符合空氣動力學要求且質量更輕的碳纖維、凱夫拉復合零件。
以“讓每一克重量都發揮價值的原則”為標準,ID R Pikes Peak 甚至連車身LOGO都采用了車身打印而非貼膜。大眾賽車運動部門計算流體動力學工程師、負責ID R Pikes Peak空氣動力學研究的工作人員透露,3D打印技術在制造過程中生成了2000多個零部件,這也讓他們得以在短短8個月時間里造就出一臺完美契合賽事條件的純電賽車。