競技電動技術《BMW iFE.18》賽車動力系統解說

2018-12-11 12:29:32

新一季的《Formula E》即將在12月15號開跑，屆時新加入的《BMW i Andretti Motorsport Team》車隊以及《BMW iFE.18》電動方程式賽車也將會展開首場比賽。為了幫車迷暖暖身，BMW原廠也釋出了為Formula E賽事量身打造的動力系統規格，讓車迷能夠更深入的了解競技用途的電動技術與市售電動車的電動系統有何差異。

BMW iFE.18賽車所使用的動力系統名為「Racing eDrive01」，是BMW Motorsport以及BMW i兩大部門合作的結晶。eDrive01的開發時間始於2017年，這套電動系統的基本架構是取自於BMW i部門量產電動車的動力系統原型，因此有著相當成熟的機械結構與設計。研發團隊當中，更有超過1/4的工程師同時參與了量產研發與Formula E賽車開發計畫，將他們在開發量產電動系統的經驗與技術和賽車部門相互整合。

2018年初，BMW完成了Racing eDrive01的動力系統原型，並且實裝上新的第二代電動方程式賽車底盤進行測試。在測試過程當中，BMW i Motorsport部門的工程團隊也將測試取得的資料直接後送至BMW負責E-drive量產電動系統的研發部門，賽車研發端與量產研發端能夠相互交流溝通，不斷改進其電動技術。

Racing eDrive01動力系統主要由電動馬達、冷卻系統與電流逆變器組成，性能目標為最佳能源效率、極大化能量密度、輕量化與縮減體積。電動馬達的架構雖然相當簡單，但是BMW採用了纖維複合材質來打造內部的轉子，同時也大量應用了高耐熱的樹脂、鈦合金以及陶瓷等材料，除了達到輕量化的效果之外，也讓電動馬達擁有更強大的性能與能量密度。

為了冷卻高速運轉的電動馬達，BMW使用先進的3D列印技術打造出環繞電動馬達360度的鋁合金水冷馬達外蓋，加上陶瓷與耐熱樹脂的應用，確保了散熱系統的最佳效率。

電流逆變器負責將從電池輸出的直流電轉換為交流電來驅動電動馬達，BMW採用了纖維複合材質來製作逆變器的部分外殼，內部半導體則使用了先進的碳化矽技術加上MOSFETS(金屬氧化物半導體場效電晶體)製作而成。這讓Racing eDrive01的逆變器在減少體積與極小化能量傳輸耗損的情況下還達成了高介電強度的效能。高效率的冷卻系統則能夠讓逆變器維持在最佳效率的狀態。

和《BMW i3》的量產電動系統相比，Racing eDrive01僅有50%的重量，體積減少了66%，但是整體性能增加了100%、能量密度增加了300%、扭力效能增加了100%、電動馬達最高轉速也增加了100%。在競爭激烈的Formula E賽事之下，預計參賽的各車廠也會獲得大量電動系統運作與效能的資訊，用以持續優化電動技術。而未來量產電動車的動力系統也將因此得利，達到最佳效率與動力性能。