迭代:保时捷 975 RSE 的研发历程

保时捷电动方程式车手将在下赛季迎来全新赛车 —— 975 RSE。保时捷新闻中心在魏斯阿赫研发中心深入探访了这款 GEN4 赛车的技术研发过程。

自 2024 年起担任电动方程式厂队车手的尼科·穆勒(Nico Müller),将全新保时捷 975 RSE 赛车称为 “猛兽”——这话出自一位职业赛车手之口,想必是一种赞誉。最高 600 kW(816 PS)的输出功率、335 km/h 的极速、1.8 秒的 0 至 100 km/h 加速,这些数据足以让任何赛车手脸上露出笑容。

目标明确:续写前作 99X Electric 赛车的辉煌。仅从车型名称就能看出端倪:975 RSE 向保时捷赛车运动 75 周年致敬,这段成功故事的未来注定将由电动赛车来书写。基础早在维尔莱茵(Pascal Wehrlein)于 2023/2024 赛季为保时捷厂队首夺车手世界冠军时便已奠定。一年后,保时捷电动方程式车队又赢得了制造商冠军和车队总冠军。而在 2025/2026 赛季同时斩获车手和制造商世界冠军头衔后,保时捷进一步巩固了其在电动赛车运动中的前沿地位。

GEN4 赛车代表着冠军赛车一脉相承的持续进化。在 2026/2027 赛季,它们将以大尺寸的尾翼与充足的下压力降临赛场。视觉上,这让它们与 F1 赛车更为贴近,但更为关键的是,它们将凭借远比以往更充沛的抓地力,更快地吞噬弯道。“在短短约十年间,电动方程式发展得如此之快,以至于我们现在需要空气动力学下压力了。” 保时捷赛车运动电动方程式技术项目负责人 Olivier Champenois 说道,“然而,下压力总是伴随着空气阻力,并增加能量消耗。为继续贯彻效率这一核心主旨,我们采用两种带有不同车身部件的空力套件:一套低阻力、低下压力的套件用于正赛;一套高阻力、高下压力的套件用于排位赛,在排位赛中能量消耗无需顾虑。我们所说的下压力提升幅度,最高可达现有水平的 150%。”

Software development, Porsche Formula E team, Weissach, 2026, Porsche AG
魏斯阿赫制造:由 Olivier Champenois(穿浅蓝色衬衫者)领导的团队正在保时捷研发中心为电动方程式赛车编写软件。

电动方程式如今在外观上可能与一级方程式有更多共同之处,但在效率方面早已超越。即便在目前 GEN3 Evo 世代的 99X Electric 赛车上,其传动系统的效率便已超过 97%,而上一代 F1 赛车,这一数值尚不足 55%。原因在于,在电动方程式中,车辆减速时动能经由能量回收重新回充至电池中。由于其能量回收功率高达 700 kW,保时捷 975 RSE 仅凭 51.25 kWh 的可用储电容量,便能跑完一场超过 45 分钟的完整比赛。实际上,一场赛事所需能量中,约有一半在发车时并未存在于电池里。这正是电动方程式的独特之处。换言之:尽管全新空力设计增加了下压力,使其较以往更受风阻影响,但它们仍是能效最高的方程式赛车。“975 RSE 的最高功率输出比前代提升了 71%,” Champenois 解释道。

耐久性提升,重量与成本下降

电动方程式之所以极具挑战性,正在于赛事规则限制了总能量,研发人员和车手必须共同 “压榨” 出极限性能。此外,国际汽联强制规定的诸多通用部件,进一步限制了车队通过自研部件和发展来提升赛车性能的空间。从 GEN3 到 GEN4,这一通用部件原则鲜有变动。底盘、空力套件、轮胎以及电池对各队而言均完全一致。由于效率水平已接近完美,其他因素在 GEN4 规格表中重要性上升,其中就包括重量、长期耐久性及成本方面的潜力。这一点,与民用电驱车型的发展路径颇为相似。“尽管我们自主研发了更多部件,但我们零件组合的总重只允许增加 5 kg。” Champenois 表示,“不过,我们成功地让许多部件变得更轻了。”

2024 年,975 RSE 的概念阶段正式启动。同年,团队便已投身模拟器工作。

保时捷当时还在并行推进 GEN3 的工作。团队一直奋战到 2024 赛季结束,最终携手维尔莱茵斩获车手世界冠军,而 GEN3 升级版 GEN3 Evo 赛车的研发工作也在同步并行推进。赛车研发在快速响应、灵活迭代和纷繁复杂的需求方面,与量产跑车的研发节奏非常相似:一边运用现有车型,一边将产品升级推上市场,同时已在为下一代产品奠定根基。只不过,赛车的研发周期要短得多。“2024 年夏季,我们终于拿到了新一代赛车的首批官方数据。” Champenois 说道,“这是研发过程中的一个里程碑。” 详尽的演算与初步测试终于能全面铺开,最初阶段完全在数字世界中进行。

Steering wheel of the Porsche 99X Electric, Porsche Formula E team, Weissach, 2026, Porsche AG
前代产品:99X Electric 目前使用的方向盘让车手能够操控大量赛功能,而 975 RSE 也将同样如此。

工程师们从 GEN3 Evo 最终迭代版本的动力总成入手。保时捷得以融入自主研发的部件:后轴电机、变速箱、差速器、驱动轴及后轴其他动力总成部件,以及后部冷却和底盘部件。全部的运行管理软件同样由自己操刀,这套软件已确立为电动方程式中一项关键的技术成功保障。在 975 RSE 的控制单元上,存储着超过 150 万行代码,划分成超 100 个功能独立的独立模块。Olivier Champenois 如此概括这套自研软件的意义:“这套软件最大化了我们在车轮上可用的动力,这就是为什么在电动方程式中自主研发软件如此重要。它使我们能够更快地响应变化和新挑战,跟上紧凑的研发周期。”他补充道,一切都自主完成。

这样一来,知识便留存在公司内部,并特别保留在那些当赛季支持赛车运营的员工手中。“这种自主研发的专业能力是电动方程式制造商最重要的性能差异化因素之一。”

Pedal assembly test bench, Porsche Formula E team, Weissach, 2026, Porsche AG
踏板总成试验台:尽管减速主要通过能量回收制动实现,但机械制动系统仍须满足最高标准——尤其因为制动力往往极高。

能量回收,全新境界

软件当然也控制着制动时车轮反馈回电池的能量。这是赛道上的关键性能因素。在弯道前回收大量能量,让你能在下一段直道上全力输出。975 RSE 的全时四轮驱动支持高达 700 kW 的能量回收功率。事实上,这款全新电动方程式赛车使用的比赛能量中约有 50% 来自能量回收,这是相当惊人的数字。

后轴的油冷永磁同步电机已被证明是真正的能量回收利器,仅其自身就能以高达 350 kW 的功率回收能量。而它在过程中不会过热,这完全归功于直接油冷技术,冷却液直接流经定子绕组。换句话说,直接流经热量产生的地方。

若采用水套冷却的电机,欲达到同等的性能参数,其尺寸大约需要放大 1.5 倍。

这台 975 RSE 的直接油冷系统,几乎以完全相同的形式,也在驱动着 Cayenne Turbo Electric。一项技术研发成果,同时服务于量产车与赛车领域:这便是典型的保时捷风范。这种紧密的协同关系,同样适用于魏斯阿赫保时捷研发中心的测试台架,在这里,跑车与赛车部件一并进行严苛测试。

Test benches, Porsche Formula E team, Weissach, 2026, Porsche AG
测试在环:对于 GEN4 赛车的每一个部件而言,赛道上的成功都始于试验台上的严苛测试。它们必须尽可能既耐久又轻量化。

测试实验室

在测试台架上,工程师们对零部件和组件进行试验,以便在整车就绪之前,提前评估其性能极限与耐久寿命。这些部件,例如方向盘,或是底盘及传动系统的传感器,会被整合到一个数字仿真的车辆环境之中,形成一套电子闭环回路:即所谓的“在环”。这套回路——专家们称之为“测试在环”——能够替代控制单元等部件,使得在整车仅以碎片化形态实际存在的阶段,就能在实验室内进行测试。到了新一代赛车上,这类测试的覆盖范围又进一步扩增。“GEN3 本已相当复杂,但 GEN4 的系统要复杂得多,” Olivier Champenois 也对此加以强调。其中一大原因,在于车桥差速器的调校与控制获得了新的自由度。毕竟,每多一种能够在测试台架上模拟的测试场景,便能为研发节省一笔开支。在这里,与量产车开发的紧密关联同样清晰可见。

Digital twin of the drive components, Porsche Formula E team, Weissach, 2026, Porsche AG
照片级:驱动部件的数字孪生体可在屏幕上从任意角度查看,并可拆解为其各个独立零件。

从仿真驶向现实

然而,测试台架终究不是真实世界。即使拥有最尖端的数字化工具,它距离真实始终还差那 2% 到 3%。正因如此,实车测试无可替代,尤其是在赛车领域——在这里,与理想的毫厘偏差,便足以决定胜负。于是,自 2025 年 11 月起,尼科·穆勒与维尔莱茵便开始在赛道上测试 975 RSE,以完成所有系统的最终标定。

他们对这台新战车的进化雀跃不已。然而,更重要的永远是它能否点燃观众的热情。种种迹象表示,一片光明。Olivier Champenois 预计,新赛车的圈速将达到二级方程式(F2)水平。观众们将亲眼目睹、亲身感受这一性能的飞跃。凭借更出色的空气动力学,赛车在弯道中愈发敏捷,而得益于功率的提升,它们的直线冲刺更以前所未有的生猛之势迸发。

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车迷们预计最早可在 2026 年 12 月开始亲眼见证这一切。届时,GEN4 赛车将蓄势待发,保时捷电动方程式车队将在发车区中,屏息静待红灯——尼科·穆勒和维尔莱茵,终将解开 975 RSE 的缰绳,任其驰骋。

版权信息

本文初刊于保时捷客户杂志《Christophorus》第 419 期。

文:Christian Bangemann
图:Andi Mayr、保时捷

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