隨著動能回收汽車技術的普及,越來越多的混合動力車和電動車開始使用動能回收,包括電池儲能、飛輪儲能和超級電容儲能,這些都是透過減少能量的損耗,給車輛帶來更高的續航里程和動力,但在設計過程中,也出現了許多改變駕駛者駕駛本能的理念,比如特斯拉的單踏板模式,那麼到底哪種動能回收好,特斯拉的單踏板模式靠譜嗎?今天我們選車偵探就從原理來詳細分析。
動能回收原理
對於傳統汽車來說,想要停車必須靠剎車的摩擦力,當你踩下剎車踏板時,透過活塞,液壓油的壓力將剎車片緊緊地擠壓在剎車盤上,由此產生的摩擦使汽車減速,直至停止,但是在這個過程中,摩擦力將動能轉化為熱能,剎車就會發熱,,而汽車製造商必須要讓剎車儘快冷卻,透過高速的氣流來冷卻剎車,此時能量就會以散熱的形式流失。而動能回收的基本原理就是將原本浪費的動能收集起來並加以利用,將其轉化為電能或者機械能儲存。
隨著越來越多的汽車配備了混合動力或完全由電池供電的電動機,動能回收就成為廠家研發的新方向,對於電池容量不大的輕度混合動力汽車來說,甚至完全不同插電,車輛在減速過程中捕捉動能,將其儲存在電池中,這樣就可以作為電能來驅動電動機。
當你開車向前行駛時,電機轉子和車輪的運轉方向一致,但是當你把腳從油門上移開而減速時,電池停止為電機供電,這樣車輛就會減速,而在慣性的作用下,不踩剎車時車輛很難快速停止,此時電機就被車輪帶動,開始反向為電池充電,變成一個發電機,而電機產生的反向扭矩會產生電制動力,如果速度慢,僅靠動能回收就可以將車輛剎停。
動能回收分類
在動能回收的過程中,對於怎樣儲存回收的能量有多種不同的解決方案,包括電池儲能、飛輪儲能和超級電容儲能,第一種電池儲能比較常見,包括特斯拉和許多品牌都使用鋰電池儲能,這是最低成本的解決方案,而像比亞迪目前已經用上了刀片電池儲能;第二種超級電容儲能的效率更高,電容器重量小儲存和釋放速度快,但無法長時間儲存,適用於高效能車型,目前蘭博基尼Sian使用該技術。
第三種就是飛輪儲能,透過機械結構儲存能量,將轉子(飛輪)加速到非常高的速度,並將系統中的能量保持為旋轉能量。飛輪系統可以用電或者機械能來加速和減速飛輪,儲存與釋放能量,一般轉子由高強度碳纖維製成,由磁性軸承懸浮,在真空室中以50000轉/分的速度旋轉,儲能速度快,但是成本高,需要的體積大,曾出現在保時捷911 GT3 R賽車和奧迪R18上。
動力回收優缺點
動能回收的優點就是可以減少能量的損耗,將剎車過程中原本透過摩擦丟失的動能重新利用,再次轉換為可以供車輛使用的能量,據統計,回收捕獲的動能能量大約在16%到70%之間。這主要取決於駕駛方式,當駕駛者提前減速時,回收率最高,而在最後一刻急剎車效率最低,這種情況就會完全依靠傳統剎車,相當於減少了汽車慣性滑行的時間。
因此動能回收也帶來了缺點,那就是特斯拉所宣傳的“單踏板模式”,為了最大化動能回收,追求“增加更多的續航”,讓車主去改變駕駛習慣,不踩傳統剎車,各種路況靠電機的反向扭矩來停車,比如前方紅綠燈,你要在接近前就放開油門踏板,不踩剎車踏板,讓車慢慢滑行到紅綠燈路口,這種設計一旦習慣,就帶來了嚴重的安全隱患,長時間的肌肉記憶,在緊急情況下驚慌失措,甚至忘記踩剎車,這也是動能回收不好的一面。
選車偵探觀點:從動能回收的分類來看,特斯拉的動能回收是最為普通的設計,但透過宣傳來自F1 KERS技術來增加賣點,在增加20公里續航的同時,單踏板模式帶來了安全隱患,廠家並不應該刻意宣傳這種設計,像最早提出單踏板模式的雪佛蘭Bolt已經放棄了這種宣傳,你覺得動能回收有必要嗎?歡迎討論。