

Rod Millen 降下头盔遮阳板,靠近发令员,目光锁定在通往起跑线的赛道上。前方的道路急转弯,这是接下来 12.42 英里中的 156 个弯道之一,然后迅速爬升,消失在视野之外。终点线是科罗拉多州派克峰的海拔 14,110 英尺的山顶,这座严酷的山峰在过去 91 年里以荣耀和灾难引诱着赛车手。Millen 曾九次赢得派克峰国际爬坡赛,并在 1994 年创下了赛道纪录。他的儿子 Rhys 去年再次打破纪录,以惊人的 9 分 46 秒冲顶;Millen 认为他可以打破这个纪录。

他接到绿旗,踩下油门。短暂的一瞬间,Millen 感觉到后轮开始打滑,然后这辆 563 马力的赛车如同一辆警车追逐般咆哮着冲向第一个弯道。其 120 分贝的警报声是观众唯一能察觉到 Millen 到来的信号,因为今年他的赛车 Toyota TMG EV P002 几乎是沉默的。Rod Millen 职业生涯中第一次在派克峰驾驶电动车比赛。
历史上,那些为赢得比赛而设计的赛车一直是道路上速度最快、动力最强、技术最先进的汽车。几十年来,赛车就像实验室一样,新技术在那里成功或失败,成功的技术也常常会应用到量产车型上。但为了维持比赛的悬念,现代比赛,从南方的环形赛道到上海的 F1 赛道,现在都实行严格的规则。因此,工程师们并没有致力于创新,而是忙于钻研那些微小的规则漏洞。
结果是,今天的量产车通常比它们的赛车版本更先进。一辆法拉利 458 Italia 拥有费尔南多·阿隆索的法拉利 F1 赛车无法使用的牵引力控制系统,而在代托纳高银行赛道上轰鸣的丰田凯美瑞 NASCAR 赛车无法使用 showrooms 中每款车型都具备的顶置凸轮轴和可变气门正时技术。没有一辆保时捷赛车能媲美即将推出的 918 Spyder 的动力总成复杂程度。
幸运的是,有一项比赛,规则并没有抑制创新。在派克峰国际爬坡赛上,速度实验室依然充满活力,发展最快的便是电动车组。动力管理、扭矩矢量控制甚至高速充电等技术都在这座山上得到测试,并在每年得到改进。而且,与大多数高投入的赛车形式不同,在科罗拉多州树线以上学到的知识,确实有可能应用到普通汽车上。

直到几年前,电动车组还不过是一种新奇事物;1981 年,Joe Ball 的 Sears 电动车花了半个多小时才到达山顶。但现在,电动车已经成为真正威胁不限级别组赛车的对手,该级别除了安全限制外没有其他限制。2012 年,丰田的电动车在山顶路段取得了整体最快的成绩,这得益于其双电机在高海拔地区的优势,那里内燃机汽车会因稀薄的空气损失约 30% 的动力。大多数人都认为,派克峰最终会被电力而不是汽油统治,这只是时间问题。
电动动力让我感觉与赛车融为一体。它就是线性的动力输出,就像过山车加速一样。
今年,三菱推出了两辆 536 马力的全轮驱动 MiEV Evolution II 赛车。特技演员兼职业赛车手 Greg Tracy 驾驶其中一辆参加预选赛,成绩预示着他不仅能在电动车组,而且能在总成绩中获得前三名。“电动动力让我感觉与赛车融为一体,” Tracy 说。“开燃油车时,你总是在换挡,考虑动力输出区间。而电动车,就是线性的动力输出,就像过山车加速。一旦消除了这些额外的刺激,你就可以专注于尽可能快地通过弯道。而且,在最后一个弯道也能拥有和第一个弯道一样的动力,这是令人难以置信的。”
MiEV 的其他优势包括瞬时的四轮扭矩矢量控制和再生制动——在比赛条件下,这意味着电动马达可以作为第二套刹车,帮助防止常规刹车片和刹车盘过热。“我必须适应赛车的性能,” Tracy 说。“每一次练习,我都在进步。” 三菱的 Lancer Evo 量产车以其扭矩矢量全轮驱动系统而闻名,该系统赋予了这辆轿车一种违反物理定律的灵活性。在燃油车中,这种系统纯粹是机械的,但三菱的电动赛车通过改变每个车轮独立马达的速度,有望实现更快的响应。
但电动赛车仍然面临一个严峻的障碍:重量。目前的电池容量足以让汽车到达山顶,但由于能量密度无法与汽油媲美,汽车需要更大的电池组。“电池重量是电动汽车未来面临的最重要问题,” Monster Sport E-Runner 的首席工程师 Naonobu Tajima 说。“我们的赛车重量是普通不限级别赛车重量的 140% 到 150%。有 156 个弯道,过弯速度和灵活性至关重要,因此减重在比赛中起着重要作用。” 这也是量产车型面临的一个核心挑战:减轻电动汽车的重量将显著增加其续航里程。

比赛前几周,在六月份,丰田同意让我驾驶他们唯一的电动赛车,地点是位于北卡罗来纳州萨利斯伯里的丰田赛车开发(TRD)基地。“通常,赛车项目是保密的,” TRD 底盘开发副总裁 Steve Wickham 说。“但我们可以向你展示这个,因为派克峰没有规则”——因此也没有需要规避的秘密。
Wickham 的履历包括 F1 和 NASCAR 等知名赛事,他似乎是那种被驱使着要从他遇到的任何带轮子的物体中榨取更多速度的人。他的孩子们拥有镇上最快的电动 Razor 越野自行车,因为爸爸将它们从原厂的 36 伏升级到了 48 伏。他认为 EV P002 没有理由成为派克峰上最快的电动车。
丰田的电动车基于 Radical SR8 底盘,重 2,500 磅,比赛当天将输出约 563 马力和 900 磅-英尺的扭矩。在那之前,Millen 将以大约 15% 的功率进行练习,因为全油门冲刺会在此过程中烧毁电机。即使只有大约 500 马力的可用功率,EV P002 的功率重量比也达到了布加迪威龙那种疯狂的级别。而威龙没有零转速时的最大扭矩,这是电动马达最显著的性能优势之一。
当我慢慢开到 TRD 场地的一条通道上时,Wickham 提醒我,我有独特的、可能导致整个丰田派克峰计划泡汤的机会。“我们只有一套扰流板,所以不要撞到任何东西,”他说。“刹车是碳纤维的,所以它们不会真正起作用,因为它们没有预热。小心点——它价值不菲。” 实际上,这价值数百万美元的开发和零件。不过,没有压力。

我把车对准路的一端,瞄准远处的圆形场地,然后慢慢踩下油门。随之而来的是一种极度的认知失调。背部受到推力,仿佛瞬间转移的感觉,伴随着的只有马达发出的高亢的嗡嗡声,以及风声和路面碎石击打挡泥板底部的声音。我可能以前经历过这种加速,但任何具有如此推力的其他汽车都会发出机械的轰鸣声,包括进气口咕噜声、排气声和涡轮增压器的啸叫声。而在 EV P002 中,你还在静止不动,下一秒你最好踩刹车,因为路已经不够了。Tracy 说,电动赛车最初令人不安,因为大脑期望听到声音提示,而这些提示根本不存在。我明白他的意思。感觉就像我缩小了自己,然后把自己绑在小时候玩的玩具赛车里。
我进行了几次逐渐加快速度的行驶,然后将 Wickham 的车完好无损地还给了他。如果这是电动未来的预演,那么它确实光明。
派克峰的比赛日以阳光明媚、天气晴朗开始。不限级别组的燃油车率先冲上山,世界拉力冠军 Sébastien Loeb 驾驶着 875 马力的标致赛车以 8 分 13 秒冲顶——打破了纪录。但当电动车排队时,天气已经发生了变化。有报告称山顶有雨夹雪。路面干湿混合,电动车队甚至不确定该使用哪种轮胎。
“我不知道我参加过多少次派克峰的比赛,练习时天气很棒,但比赛日就变了,” Millen 说。虽然他的练习时间可以推算出他能在九分半钟左右完成比赛,但他的比赛时间慢了大约 45 秒。“我们只比最快的成绩慢了几秒,但老天爷给我们下了雨,” Millen 说。“我们淋了雨;不限级别组的选手没有。这就像是赌博。”

Tracy 驾驶全轮驱动的三菱赛车,比 Millen 慢不到一秒冲过终点。他们分别在电动车组中获得第三和第四名。考虑到当时的条件,Tracy 对这个成绩印象深刻。“你把世界上最危险的比赛之一变成湿的,”他说。“在这种条件下起跑,跑出 10:23 是不可思议的。” Nobuhiro Tajima(Naonobu 的哥哥)使用 Monster Sport E-Runner 上的手工刻纹光头胎,以 9:46 的成绩赢得了电动车组的冠军,这是电动时代首次跑进 10 分钟。
在 12 个月内,这些电动车将他们的纪录又缩短了一分钟。五年后,他们的成绩会怎么样?
虽然令人沮丧,但天气并没有削弱人们的乐观情绪,相信电动车组的技术进步将很快超越不限级别组。“在 12 个月内,这些电动车将他们的纪录又缩短了一分钟,” Millen 说。“未来五年,成绩会怎么样?我预测这将会变得非常有趣。” Naonobu Tajima 认为,三年内电动车将统治派克峰。在摩托车组,这一里程碑已经实现,今年一辆 Lightning Electric SuperBike 比第二名的杜卡迪 Multistrada(最快的燃油摩托车)快了 21 秒。
与此同时,电动赛车已经证明了环保型汽车同样可以拥有野蛮、老式的速度。“大多数人在看到 Leaf 时,根本不知道它有如此强的性能潜力,” Tracy 说。车队也准备克服更广泛应用的障碍。例如,丰田已经解决了 EV P002 的电池充电问题——其 42kWh 的电池容量,几乎是普锐斯插电混动版的 10 倍——仅需一个半小时。“这辆车已经从动力总成测试平台演变成了高速充电策略的测试平台,” Wickham 说。
尽管内燃机汽车在技术上拥有一个世纪的先发优势,但电动车现在在它们的后视镜中越来越显眼,无论是在山上还是在山下。“你能想象如果我们的电池技术有了突破,减重一半,那会怎么样?” Wickham 问道。“那将是无敌的。”

Ezra Dyer 曾因其对汽车技术的报道获得多项国际汽车媒体奖项。本文最初发表于 2013 年 10 月的《大众科学》杂志。