解析保时捷Mission R创新电动马达、高端电池和900V高电压技术

Mission R是保时捷赛车的最新愿景！透过对纯电动GT赛车的研究，可持续移动的先驱揭示了客户赛车运动在未来的新样貌。保时捷品牌大使和前测试车手Timo Bernhard在讨论 Mission R 的驱动系统时说道，‌“难以形容；来自两个电动马达的实时动力激增是您必须亲自体验的事情，我唯一一次体验到如此惊人的强劲动力是在利曼获胜的保时捷 919 Hybrid赛车上。‌”已知道概念研究背后的技术基础并且已经作为测试车手带着新技术平台走上了赛道。

Mission R与保时捷 911 GT3 Cup的性能水平相当。动力输出在比赛期间能够保持恒定，因此不会因过热而引起降额，而这是保时捷开发直接油冷却电动马达的主要优势。前轴上的电动马达在Race竞赛模式下可产生高达320 kW(435 ps) 的功率。在Qualifying测时赛模式下，这款全轮驱动电动车的峰值系统输出功率可超过800 kW(1,088 ps)。竞赛模式下的连续系统功率则为500 kW(680 ps)。最高时速可超过300 km/h。这款轻型电动赛车的重量约为1,500公斤，可在不到2.5秒的时间内从零加速到100 km/h。

另外，还结合了高端电池和直接油冷，专为短跑比赛而设计。得益于900伏技术和快速充电功能，在比赛休息期间，可以在大约15分钟内将电池SoC充电状态的5%充至80%。另一个亮点是高达800 kW相当高的动能回收功率。两个电动马达的动力输出透过直齿变速箱和机械限滑差速器传递到前后轮。驱动系统的模块化设计还有助于提高客户赛车运动的成本效率，包含了前后轴上的变速箱、电动马达和脉冲控制逆变器(PCI)。

Mission R还预配备了无线技术。因此，可以想像，如果在比赛期间出现问题， 保时捷赛车运动专家将能够远程监控来自客户赛车的数据，然后帮助进行故障排除。

在Mission R中，保时捷提供了下一代电动马达的预览。2018年，保时捷工程师和技术人员团队就已开始研发动力强劲且高效的电动马达。

这些永磁同步电机(PESM)最重要的创新是定子的直接油冷却，除了提供非常高的效率之外，它还可以实现非常高的峰值和连续功率输出。在传统电动马达中，冷却液仅流经定子外部的护套，而在Mission R的直接冷却的设计中，冷却油则直接沿着铜绕线组流动，这能允许更多的热量直接从源头散发。此外，定子中的沟槽可以做得更小，从而使实际驾驶中的冷却循环提高效率。而创新的定子密封件则用于防止冷却液进入转子腔。

与Taycan的电动马达一样，发夹式绕组有助于产生高功率和扭力，同时保持紧凑尽可能小的尺寸。线圈由弯曲的矩形线组成，然后插入定子的迭片铁芯中。它们的形状让人想起发夹，因此得名，其中开口端透过雷射焊接在一起。

然而，Mission R的开发透过优化算法用于确定转子中磁铁的最佳形状和位置。由此产生的几何形状消除了旧有的物镜冲突：它在非常高的速度下结合了出色的电磁性能和高机械强度。在生产过程中，磁铁被插入转子迭片中并采用塑料挤出涂层。因此，尽管离心力很大，它们也不会移动位置，并且转子的旋转平衡度可保持稳定。同时，此塑料更有助于消散磁铁中所产生的热量。

电池位于驱动器后面，采用e-core布局。其总容量为82 kWh。这意味着它主要是为25~40分钟的冲刺比赛模式所设计的，使高端电池产生高功率密度。再次，直接油冷却也提供了巨大的热优势，因为它彻底利用了电池的整个表面(每颗电池周围都是冷却液)，大量的热量可以从电池传输到冷却系统。

基于三届利曼冠军919 Hybrid的800伏技术，保时捷 Taycan是第一款使用该系统电压的量产电动车，而非一般市售电动车通常使用的400伏电压。而在 Mission R中，保时捷再次将标准提高了一个档次，额定电压超过900伏。使用900伏技术将进一步改善持续功率、重量和充电时间。在直流快速充电站，Mission R可以在大约15分钟内完成5%~80%的充电。最大允许充电功率为350 kW，而充电口位于扰流板中间下方。

原则上，Mission R的高压安全概念符合与量产车相同的高安全标准。这意味着，在发生碰撞时，与车辆和高压消耗器的电池连接会自动断开，以确保没有电压的产生。并且还有一个专门为维修站工作人员设计的警报系统。

挡风玻璃后面和车顶上的特殊LED提供有关高压系统运行状态的快速详细信息。如果LED呈绿色亮起，则Mission R是高度安全的。另一方面，如果LED为红色，则只有经过高压培训的技术人员才能接近车辆。在气流速度测量皮托管(Pitot tube)后面的车顶模块中还有一盏灯，该灯也包含在这个颜色编码的警告系统中。