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电动车界F1鸣枪开跑 嗅到EV普及未来

  • 杨智家

电动方程序赛车没有任何废气排放,高速静音仅有风切声,顶多出现竞速下轮胎磨地产生的烟雾及味道。艾波比

世界上首辆被认定的汽车,在1885年由德国奔驰汽车(Mercedes-Benz)创办人Karl Friedrich Benz开发出来,而后开启全球百年多来的内燃机汽车产业发展史。随著内燃机汽车普及,1920年代以来从欧洲开始有了以内燃机车辆进行竞赛的赛车运动出现,发展至1950年首次出现首场世界级一级方程序锦标赛(Formula One;F1),进而开启内燃机汽车时代的赛车风潮,并延续至今,成为全球风靡的F1赛车竞赛。

同样的,自Tesla于2006年推出首辆商用电动跑车Roadster以来,至今可见Tesla逐渐成功带起全球电动车产业发展浪潮,即使全球电动车总销量到了2018年第3季才稍稍突破400万辆,但整体销量成长速度却是持续加快,预计2019年第1季就可达到500万辆。

在此趋势下,近来可见不论美系、欧系或日系传统汽车制造商,包括奔驰、BMW、福斯(Volkswagen)、奥迪(Audi)、通用汽车(GM)、福特汽车(Ford)、本田汽车(Honda)、丰田汽车(Toyota)等各家全球车厂,均加紧脚步发展自有电动车产品线和技术,相关充电基础设施也在加速开发及布建中。

在此情况下,业界人士认为,如果消费者下一辆新车采购的不是电动车,再下一辆也很可能就会是购买电动车,因此如今可见各家传统汽车制造商不惜成本也要发展自有电动车产品线,或是部分国际电力设备业者看好未来电动车普及趋势,投入电动车快速充电基础设施及设备开发、建置行列,即可看到这波电动车销售浪潮的推进趋势。

一场巴黎晚餐 促成电动方程序赛车诞生

随著电动车产业正在加速开展,与内燃机汽车发展趋势相同的是,电动车相关赛车运动也在近年逐渐萌芽,这也显示电动车相关技术已达逐渐发展成熟的水平,才有推出高张力赛车等级运动赛事的可能。

在2019年正在举办第5季赛事的电动方程序赛车(Formula E;FE),就是全球首个专门以纯电动方程序赛车竞赛的电动赛车最高殿堂,堪称电动车界F1。会有如今FE赛车竞赛举办,则是源自于2011年一次在法国巴黎的晚餐聊天。

当时现任FE控股创办人暨执行长Alejandro Agag,和举办F1赛事的国际汽车联盟(FIA)总裁Jean Todt在巴黎共进晚餐,聊到是否有以纯电动车进行方程序赛车的可能,因而成为举办FE赛事的启发。

但要举办纯电动车赛事没有那么简单,从电动赛车方程序规则的制定,到有参赛队伍愿意投入,再到更艰难的纯电动赛车动力系统、马达、传动系统、锂电池及充电技术开发等,均需要各方相关业者的投入及参与,将各项技术发展至一定成熟阶段,才能成事。

因此在历经几年发展下,2014年终见同样由FIA认证的电动方程序赛车正式在全球10个城市举办,并顺利举办至今已到第5季赛事阶段,所采用的纯电动赛车规格,也从第1~4季的Gen1赛车规格,演进到一次充饱电力续航力更长、动力传动系统更先进、煞车技术改进、电池能源密度更佳的Gen2赛车规格,让整场赛事进行时不再需要中途换车比赛或进行充电后再行驶,这也充分显示如今电动赛车在整体技术上已有明显进步。

如FE第5季Gen2赛车搭载的电池容量增加到54kW,比Gen1电池容量28kW成长近1倍,但Gen2电池重量却只比Gen1电池增加约20%,分别是385公斤和320公斤,这让Gen2赛车总重量只有900公斤,仅比Gen1赛车880公斤略增加20公斤,如此增加电池能源密度但不太大影响整车总重的设计趋势,可望也会是未来市售电动车发展趋势。

动力方面,FE的Gen2赛车最高时速如今可达280kph,较Gen1赛车的225kph大幅提升,0~100kph加速Gen2赛车只需2.8秒,不仅比Gen1赛车的3.0秒再进步,也达到只比F1赛车2.6秒慢0.2秒的水平。预期未来若Gen3赛车规格再推出,或有追平甚至超越F1赛车加速效能的潜力。

也因整体效能及电池续航力提升,FE第5季Gen2赛车将能够一次充饱电力跑完45分钟规定赛程时间,不会出现第1~4季的Gen1赛车在比赛中途,还必须开回车棚更换另一辆同规格赛车继续跑完全程的情况,因此也没有中途要再充电的问题,这充分显示如今纯电动赛车电池续航力大幅提升的效益。即使对喜爱看赛车运动的人士而言,FE赛车中途紧急更换另一辆赛车再进行比赛,也是观看紧张赛事中的一大乐趣。

捷豹I-Pace专属副赛 看见更多电动车产业潜在可能

FE在第5季赛事更首次引进一般道路行驶的纯电动车进行比赛,成为FE赛事的专属副赛,这更可印证纯电动车已能负荷高张力方程序赛事的可行性。如FE第5季首次举办全由捷豹(Jaguar) I-Pace电动车改良的I-Pace eTrophy车型竞赛,让12辆I-Pace eTrophy同场较劲,且都是在一般平面道路进行赛事,不是在标准赛车场进行,更可考验一般市售纯电动车在一般路面行驶环境下的行车能力。同样的,FE电动方程序赛车比赛也都以相同的城市道路作为比赛场地。

这也是全球首个以量产电动车型作为比赛用车的赛事。I-Pace eTrophy在主要配置上与量产车型几乎一致,只有为了比赛要求加装防火装置和防滚架,以及进行减重改装,让整车重量减少225公斤,控制在2,000公斤以内。改装后的I-Pace eTrophy最高功率下马力可达400匹,0~100kph加速为4.5秒,最高时速195公里,虽然速度及可看性略逊FE正规赛车一筹,却看得出一般量产版电动车已能进行高张力赛事的耐用性及稳定性。

这场专属副赛更值得关注的是首次采用可移动式的快速充电桩,做为随车队到世界各FE比赛城市移动的快充设施。一般对于电动车充电设备的想象,多半会是如公共充电站比人类稍高的固定式充电桩,或是一般配置在家中的家用充电器等,但已有业者如艾波比(ABB)开发出专为I-Pace eTrophy必须到世界各地比赛的需求,量身打造的可移动式快充桩,且整体高度较低、仅1.5公尺高,符合装载进飞机的限高,因此可随处移动协助参赛。

这样的移动式充电桩概念,或许在未来电动车更普及于世的时代,也可能是创造相较于固定式充电桩,另一私人用充电桩应用的潜在性产品概念,如作为家用、卖场或办公大楼停车场用充电桩概念等,且这类快充技术在未来几年还有可能持续演进,提供I-Pace eTrophy更快的赛前充电速度。

环保、安静 但竞赛程度同等激烈

电动赛车竞赛和传统F1赛事的差异,在于电动赛车非常安静,没有庞大引擎声浪,也不会产生任何废气排放,所以在现场观赛很「环保」,不会闻到任何关于内燃机引擎排放的废气,顶多只是会闻到赛车高速运转下,轮胎摩擦地面产生的橡胶味,以及听到Gen2赛车快速驶过产生的高速风切声,至于赛况激烈程度几乎和F1不相上下,一样有各式碰撞、零件掉落情况,也有许多激烈超车画面,让现场观赛群众兴奋不已,由于同样是以一般道路进行比赛,更显示电动化赛车已有成熟的竞赛条件,以及在一般道路快速行驶、超车的能力。

FE赛事发展至今已第5季,比赛城市从位处沙漠地带的中东沙特阿拉伯首都利雅德(Ad Diriyah),到潮湿多雨环境如香港、海南岛三亚等都有,等于考验纯电动赛车在世界上各不同气候环境下的竞赛能力,如果从高温干燥多沙尘气候到高督潮湿多雨气候带都能顺利完赛,证明全电动车也具备普及于全球各气候带的可能性。

如果F1引领全球内燃机汽车产业走过超过一甲子的技术发展历程,FE或也能成为未来引领全球电动车产业前进,以及让更多人相信电动车也能作为日常交通工具的领头角色。