
如今汽車制造商們紛紛向電動化轉(zhuǎn)型。而電池的問題在于其體積過于龐大且沉重?,F(xiàn)在有方案可解決這一問題,比如 Obrist的混合動力系統(tǒng)。
十年來,特斯拉不再主要代表通磁量密度,而成為了電驅(qū)動、快速啟動、自動駕駛等新興技術(shù)的代名詞。創(chuàng)始人Elon Musk被視作精神領(lǐng)袖,擁有龐大忠實(shí)的粉絲群。一向以技術(shù)先鋒聞名的特斯拉仍存在一個問題——電池系統(tǒng)體積龐大沉重且價格昂貴,建造充電站同樣問題重重。因此,智者嘗試通過不同混合動力技術(shù)找尋能同時滿足駕駛性能、排放法規(guī)、經(jīng)濟(jì)并可持續(xù)的替代方案。
比如說一輛混合動力的特斯拉?雖然這聽起來和特斯拉造車理念不太相符。Obrist Powertrain創(chuàng)始人兼總裁 Frank Obrist為我們帶來了這樣一套完善的插電式混合動力系統(tǒng)。Obrist位于奧地利魯斯特瑙,與瑞士邊境相隔一公里,公司研發(fā)部門將特斯拉Model 3 改造成一輛串聯(lián)式混合動力樣車,F(xiàn)rank Obrist和總工程師Frank Wolf 將這套動力系統(tǒng)命名為 HyperHybrid (超級混合動力)。
串聯(lián)式混動系統(tǒng)旨在為電動汽車提供充足、線性加速力的同時免去了繁瑣的充電環(huán)節(jié)。Nissan在其E-Power車型上就運(yùn)用了相同技術(shù)路線。這套系統(tǒng)由140Kw驅(qū)動電機(jī)、高性能電池包、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和逆變器組成。發(fā)動機(jī)僅用來發(fā)電,因此一直能夠保持在最佳速度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。

激情澎湃的試駕
從第一眼看Obrist的這輛特斯拉和普通的 Model 3并沒有區(qū)別。再仔細(xì)觀察,你會發(fā)現(xiàn)車前部經(jīng)過了改動,它在外形上并沒有遭到破壞,也不像那些有修補(bǔ)的痕跡的樣車。車前裙板處不再有典型的電動汽車外形,而是安裝了散熱格柵和進(jìn)氣系統(tǒng),這也給了我們明確提示其背后隱藏著什么。
車內(nèi)飾方面給人熟悉的特斯拉的視感:設(shè)計簡約大氣,用料高級,真皮座椅、沒有按鍵設(shè)置、大觸摸顯示屏。由于改變了動力系統(tǒng),車的外觀有了一些改變??梢韵胂袼{駛起來一定與特斯拉非常不同。在首次試駕前,已經(jīng)令人興奮不已。
啟動操作很簡單:選擇駕駛,踩下加速踏板。在60km/h的速度以下,HyperHybrid的能量一直由電池提供。結(jié)合17kWh電池包和特斯拉永磁電機(jī),整個動力系統(tǒng)輸出120kW功率。這些操作都十分熟悉。駕駛感受平穩(wěn)流暢、安靜、啟動時動力充沛。由于替換了更小的電池包,整車質(zhì)量減輕到1580千克,平衡軸均衡質(zhì)量分布。后驅(qū)確保了操控敏捷精準(zhǔn)。
高速駕駛時,其動力充沛、沒有延遲感,在擁堵路段駕駛也有良好的舒適性。制動能量回收系統(tǒng)設(shè)置為舒適的中等強(qiáng)度,可使用單踏板模式進(jìn)行長距離駕駛。當(dāng)高速駕駛時,這臺緊湊的發(fā)動機(jī)開始工作,由于汽車一直由電機(jī)驅(qū)動,人們很難察覺發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)。
這臺排量為一升的雙缸發(fā)動機(jī)不會發(fā)出傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)那樣令人不快的噪音,能聽到的聲音極其細(xì)微??梢哉fObrist特斯拉在整個試駕過程沒有明顯缺點(diǎn)。就像在駕駛一輛動力強(qiáng)勁的中等里程電動車,與那些仍需繼續(xù)開發(fā)的試制車完全不同。

外形小巧 動力充沛
Frank Wolf 告訴我們:這臺叫做ZVG(零振動發(fā)動機(jī))的緊湊裝置,主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。其最高轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn),一直在最優(yōu)效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),同時向混動系統(tǒng)輸出40kW功率。其作用僅為串聯(lián)式混動系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。
發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單,四沖程雙缸發(fā)動機(jī)配置了兩個對旋轉(zhuǎn)曲軸、低成本的氣門以及一個普通三元催化器。熱效率達(dá)到40%左右,對汽油發(fā)動機(jī)而言,效率屬于較高。其目前使用汽油,未來將使用甲醇燃料,熱效率將達(dá)到50%。汽車排氣管位于這輛HyperHybrid特斯拉車身底部中間的位置,外觀上看不見排氣裝置。日常駕駛測算,百公里消耗兩升95號汽油加7.3Kwh電。
AVL臺架測試顯示,ZVG使用甲醇燃料(114 RON)時,發(fā)動機(jī)預(yù)熱后達(dá)到高效稀薄燃燒, lambda為1.6,此時產(chǎn)生氮氧化合物排放非常低。因此,即使沒有排放后處理系統(tǒng)也能通過歐6d排放標(biāo)準(zhǔn)。在冷啟動階段,發(fā)動機(jī)在lambda為1處運(yùn)轉(zhuǎn),通過三元催化器,將達(dá)到清潔排放。使用汽油時,ZVG需要通過過濾器來捕捉顆粒物,如果使用甲醇燃料,顆粒物數(shù)量低到很難被監(jiān)測到。

即將量產(chǎn)?
當(dāng)然,問題落到HyperHybrid準(zhǔn)備何時量產(chǎn)。Frank Obrist 回答到:“目前我們正在協(xié)商一項重要的授權(quán)協(xié)議,如果一切順利,對方計劃將在2025年量產(chǎn)?!監(jiān)brist正在努力贏得合作伙伴。“我們是一個在福拉貝爾格僅有45名員工的小企業(yè),我們憑一己之力無法量產(chǎn)。但通過將發(fā)動機(jī)開發(fā)到準(zhǔn)量產(chǎn)階段,并駕駛著改造的樣車,這將大大提高大眾的關(guān)注度。我們必須展示這項全球化、低成本、可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)?!?nbsp;
除了動力系統(tǒng)性能,車輛價格也是Obrist考慮的重點(diǎn)。類似這輛裝載HyperHybrid動力系統(tǒng)的特斯拉在全球范圍內(nèi)的售價應(yīng)在18,000歐元上下。這套混動系統(tǒng)的功率可根據(jù)顧客購買力增加。ZVG最高功率可達(dá)85kW,電池包可擴(kuò)大至25kWh,安裝在前后軸上的兩個驅(qū)動電機(jī)總功率可達(dá)450kW。
在Obrist Powertrain混合動力特斯拉僅是“冰山一角”,在海面之下是Frank Obrist更遠(yuǎn)大的夢想。與液體燃料相比,電池的低能量密度低一直困擾著他。Obrist認(rèn)為來自“人工森林”的酸性合成燃料才是未來(見方框內(nèi))
Frank Obrist 和Frank Wolf 展示Obrist Powertrain 開發(fā)的 HyperHybrid動力系統(tǒng),這輛改制后的特斯拉Model3 裝載了一臺緊湊發(fā)動機(jī)。相關(guān)數(shù)據(jù)直接顯示在特斯拉中央顯示屏上。


來源:AUTOMOBIL REVUE
作者:Stephan Hauri
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