保時捷強調電動車應在續航里程、性能與永續達到平衡,並以模擬驗證中容量電池應為長途行駛最佳選擇

2022.01.21 05:30PM
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保時捷首款市售純電動車 Taycan 為過往以後驅與水平對臥技術為賣點的傳統超跑品牌在電動車領域打下良好的基礎,保時捷近期也不遺餘力藉由合作與戰略投資方式持續擴大在電動與電池技術的發展,保時捷近日公布關於電池的相關報告,強調電動車的電池配置需在續航里程、性能與永續之間取得平衡,並須考慮一般行駛情境設立最佳的電池容量。

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▲普遍消費者會誤以大容量電池就是性能的象徵,但實際上電池本身的重量也會影響整體性能

保時捷指出,電動車所產生的二氧化碳有將近一半來自製造過程,諸如原物料提煉與加工過程都是電動車週期當中最主要的碳排放源,其次是車輛操作過程如充電的能源組成結構、充電效率、車輛效率與駕駛風格所產生,車輛生命週期結束後的回收與後續物料處理產生的二氧化碳反而最少。對於 Taycan 而言,使用在動力總成的電池是影響電動車碳排放的關鍵,當前約占製作過程中的 40% ,故如何決定合宜的電池容量也成為促成電動車環境永續的關鍵。

保時捷引述美國汽車製造商進行的研究,消費者擔心因電池耗盡而中斷行程是阻礙消費者選擇電動車的主因,故目前市場上也不乏標榜里程數能達 600 公里以上的電動車,但另一方面著重短程使用、使用小電量電池的小型電動車也越來越受歡迎;但從保時捷 Taycan 的車主數據分析,多數車主每日駕駛里程不到 80 公里,一周累計的行駛里程不到 450 公里。

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▲保時捷透過模擬測試,驗證接近紐柏林最快單圈電池配置的 100kW 電池是主流電動車合宜的容量

同時,一般人往往會誤解使用大型電力總成象徵電動車會有更高的動態性能,但從保時捷在模擬環境的德國北紐柏林賽道進行不同電池容量的 Taycan Turbos S 的虛擬測試時卻有不同的答案;單純就單圈性能,搭載 85.1kWh 電池、重為 2,419kg 的版本有最佳的單圈表現,僅需 7 分 39 秒就完成單圈、 0-100 公里加速為 2.90 秒,若將電池容量降到 70kWh ,雖然車重降至 2,310 公斤、加速進步 0.02 秒,結果單圈僅進步 0.7 秒,然而無法彌補電池容量減少帶來的續航力下降。

但電池加大是否會使表現更上一層樓?保時捷再分別模擬搭載 100kWh 與 130kWh 電池的 Tyacan Turbo S 進行測試, 100kW 雖然車重較 85.1kW 電池版本多出 107 公斤,不過單圈表現提升到 7 分 42.2 秒, 0-100 公里加速為 3.04 秒,若考慮到增加的續航里程,在實際日常行駛的表現相當出色;而當電池增加到 130kW ,固然續航力會進一步增加,但對於性能的影響相當劇烈,單圈將達 7 分 48.2 秒, 0-100 公里加速則須 3.28 秒。

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▲過小的電池續航力不佳、過大的電池拖累性能,保時捷的結論是 100kWh 容量是量產車亮的最佳平衡點

從測試數據甫以電池生產產生的碳排放評估,縱使使用小容量電池能夠降低碳排放,但對一般用車習慣而言,中型電池能夠在性能、續航力與碳排放等條件有更好的平衡,當電池超過一定容量,乍看雖有助續航力提高,不過反而造成車輛性能受到明顯影響,效率的低落也會產生在行駛過程造成額外的碳排放。

同時,為了使電動車的使用體驗提升,除了車輛本身須尋求電量與續航力的平衡外,充電技術也扮演重要角色,保時捷為 Taycan 提供的 800V 高壓 DC 直流充電技術具備驚人的效率,僅需 5 分鐘充電就足以提供 100 公里里程所需的電力,並超過研究數據指稱 15 分鐘可行駛 2 小時里程的理想電動車充電效率。

保時捷也允諾,在還未推出的第二世代電動車將進一步減少碳排防,在生命周期內將減少 1/4 的碳排放,其中的關鍵即是全新的電池技術,下一代保時捷電動車將搭載降低能耗、更高充電容量的新式電池,此外也會增加電池可回收原物料的比例,實現 2030 年實現價值鏈碳中和的願景。

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