筆者剛結束一段有意思的旅程──從我長大的美國紐約布魯克林(Brooklyn, NY)看完2017/2018賽季的Formula E電動方程式決賽回來;這場旅行是應Venturi車隊與羅姆半導體(ROHM semiconductor)的邀請,後者提供了碳化矽(SiC)電源轉換器,從堆疊電池輸出電壓驅動120kW的McLaren E-Motor電動馬達(其架構詳見筆者在Planet Analog的一篇文章)。

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McLaren的120kW E-Motor是一種永磁同步馬達
(來源:McLaren)

在這場令人大開眼界的體驗中,我特別著迷的是那些電動方程式賽車的低鳴聲──記得我以前看過的賽車,高轉速汽油引擎發出的超大噪音讓人完全聽不到場邊觀眾的評論或加油聲;電動方程式賽車最棒的事之一,就是可以聽到人們為自己支持的車隊與賽車手加油,而且你也可以跟旁邊的人輕鬆交談。

電動方程式賽車在高速行駛中產生的尖銳嗚嗚聲,主要是來自變速箱(gearbox);賽車的傳動系統採用線性(straight-cut)齒輪,會發出一些噪音。這是電動方程式賽車唯一會發出聲音的地方;根據規定,變速箱必須加入機械差動裝置(mechanical differential),這會增加聲響。特斯拉(Tesla)電動車採用更安靜的螺旋齒輪(helical),賽車不需要安靜,但在低速行駛時會幾乎沒有聲音,車隊人員在電動車進入圍場(Paddock)時需要特別注意。

還有一個噪音來源是輪胎;不過電動方程式賽車的輪胎比大多數賽車用輪胎硬,在車輛於彎道甩尾時會發出尖銳聲響。下面的視訊是筆者在布魯克林賽車場邊拍攝的排位賽實況,你可以聽到電動方程式賽車在賽道轉彎處加速的聲音。

在第五賽季的電動方程式賽車場上,將會看到總動力達250kW的新車取代現在的200 kW車輛(請看筆者的另一篇文章E級方程式賽車——將電動車開上賽道);新款車輛的最高時速可達174英哩(280公里,而Indycar、NASAR與一級方程式賽車的車輛時速為200英哩/322公里)。

此外與其他汽油引擎賽車不同,電動方程式賽車因為電池容量有限,在急轉彎賽道上競速需要以兩輛車完成整個賽事,而新一代車輛只需要一輛車就能完成比賽。測試駕駛員表示,新車的聲音會比現在的車款大,額外的噪音是來自於更強的電動傳動系統(electric drivetrain),此外還有因為更複雜空氣動力學車身設計所帶來的風切聲。

舉辦電動方程式賽車的初衷是為了將賽車運動帶入城市中心,因為都市環境會是電動車的主要應用場域之一。隨著全世界朝向越來越多電氣化車輛的未來邁進,電動方程式賽車的目的也是為了宣傳採用永續性移動解決方案的訊息。而全球轉向採用電氣化車輛的趨勢已不可擋,像是法國、英國等國家已經準備在2040年禁止汽/柴油引擎車輛生產,眾家車廠也承諾要將旗下所有車款電氣化。

Elon Musk創辦的Tesla生產具備炫目功能的高階電動車(Model S的入門價就要7萬4,500美元),不過也有定價3萬5,000美元的較平價車款Model 3;此外包括BMW、Nissan、Chevrolet、Ford、Volkswagen與Kia等車廠,也都有生產電動車。接下來筆者還會有一系列關於電動方程式賽車技術的相關報導,敬請期待!

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Judge awards Broadcom double damages in Qualcomm patent case,by Steve Taranovich,作者為擁有45年電子產業資歷的EDN資深技術編輯)