
“当我们第一次在米萨诺和我们的MotoGP测试车手米歇尔·皮罗一起驾驶MotoE赛车时,我问他:‘告诉我你怎么想?“他想了很长时间,因为他想找出问题所在,但最后他告诉我:‘我无话可说。一切都很完美。’”
杜卡迪的电动车总监Roberto Canè是这样描述这款自行车在赛道上的首次亮相的。Roberto曾领导杜卡迪首次努力制造一款电动摩托车——专为单人MotoE世界锦标赛开发。这是一个人的高度赞扬,他的日常工作是开发目前在最高级别比赛中占据主导地位的摩托车。但是,即使有了这份热卖的报告,要想生产出符合杜卡迪性能预期的电动自行车,还需要几年的时间。
毫无疑问,在今天的汽车中,电力已经成为内燃机的真正替代品,但制造一辆可以与化石燃料机器竞争的电动摩托车的挑战要大得多。Damon、Arc和其他一些人正在进行尝试,但要让电池的能量密度达到足以让两轮特斯拉汽车出现并重新校准我们的感知,可能还需要几年的时间。然而,杜卡迪正准备在时机成熟时成为做到这一点的公司。
两轮法拉利
杜卡迪是一个即使不是摩托车手也会认识的名字。与法拉利一样,该公司以其漂亮的街头自行车和在赛车中取得的巨大成功而闻名。在2022年,杜卡迪在世界超级摩托车和摩托车大奖赛中包揽了制造商和车手的头衔,在2023年的中期,它几乎肯定会重复这一壮举。
杜卡迪自2012年以来一直是大众集团(Volkswagen Group)的一部分,当时被奥迪(Audi)收购,并由其子公司兰博基尼(Lamborghini)控股。从那时起,杜卡迪的量产自行车已经动摇了不可靠的光环。
摄影:杜卡迪
所有这些成功使杜卡迪成为电动摩托车技术的先驱,但与本田等行业巨头相比,杜卡迪仍然微不足道。尽管如此,摩托gp系列比赛的商业版权持有者Dorna还是让杜卡迪成为其刚刚起步的电动摩托车MotoE世界锦标赛的唯一供应商。这是一个很有价值的奖项——不仅提升了该公司在电动自行车领域的声誉,而且通过购买有保证数量的电动赛车原型车,为该项目增加了资金基础。
MotoE,顾名思义,是一个世界电动摩托车锦标赛,与取得巨大成功的电动方程式赛车锦标赛相呼应,电动方程式赛车锦标赛已经吸引了主要制造商的支持和大牌车手的参赛。与专门在街道赛道上举办赛事的E级方程式不同,MotoE将motogp打上了自己的标签——motogp本质上相当于一级方程式赛车——作为一个辅助级别,在2023年的8轮欧洲锦标赛中,每轮都有两场比赛。
虽然MotoE自2019年开始运营,但前四个赛季使用的是意大利制造的Energica Ego摩托车,专为街道设计,并在MotoE世界杯的旗帜下改装成赛车。2023年,MotoE获得了世界冠军的地位,杜卡迪将以纯种电动赛车的形式提供自行车。
重量vs功率
摄影:杜卡迪
“Dorna对摩托车的要求是,我们必须制造一辆合适的赛车,”Roberto Canè说。“我们被要求为这次锦标赛准备最快的电动摩托车。我们可以在两个不同的选项中做出选择。我们可以准备一辆重量级但功能强大的摩托车,或者设计并制造一辆轻型但功率较小的摩托车。因为如果你加了很多电池,你就会增加很多重量。我们选择制造一辆非常轻便的摩托车。我们使用了最少数量的电池来满足行驶里程的要求,以获得最适合骑乘的摩托车。”
“重量为225公斤,尺寸与标准的赛车摩托车非常相似,就像我们的超级摩托车或MotoGP摩托车一样,”Canè补充道。“电池本身是底盘的受力部分,与前框架相连,以容纳转向部件,减震器,以及后部,座椅和尾部的电动机。电池组是碳纤维的,设计成与赛车摩托车完全相同的横向和扭转刚度。为了找到最佳的可乘坐性,我们在重量分配上做了很多工作。”
阻碍电动摩托车像电动汽车一样腾飞的是电池的能量密度、大小和重量。电动汽车已经证明其速度之快令人瞠目结舌——其加速数字是内燃机无法企及的——而且它们的行驶里程也在迅速提高,这通常要归功于越来越大的电池。
但汽车以牺牲重量为代价实现了这些数字。一辆特斯拉Model S Plaid可以在1.99秒内从0加速到60英里每小时,但由于数百公斤的电池,它的重量远远超过2公吨。给汽车增加重量不是什么大问题(你可以用更大的动力和更大的轮胎来抵消它),但摩托车就不一样了。在这方面,它们更像飞机:每一立方厘米的空间和每一克的质量都是至关重要的。
电池箱到机箱
摄影:杜卡迪
与电动汽车一样,电力不是问题。杜卡迪MotoE的发动机功率为110千瓦(150马力),看起来只比咖啡罐大一点。但是为它供电的电池需要是一个专门制造的部件,它可以兼作自行车的主要结构。Canè说:“自行车的核心是电池。对于高性能的电动摩托车来说,由于重量太大,电池是致命的弱点。”
Canè说:“要有一辆高性能的摩托车,你必须尽可能地减轻重量,所以我们努力在重量和性能之间取得最好的妥协。”看到电池奇怪的形状了吗?这是因为我们想要达到像World Superbike这样的赛车摩托车的尺寸,包括重量分布。所以我们不把电池都放在自行车的前面,而是沿着自行车的长度放置。电池有四层,两边两层,中间两层,所以电池几乎是对称的。最后面是所有的电子设备,比如电池管理系统等等,所有控制电池行为的东西。”
锂离子电池是标准的圆柱形21700(直径21毫米,长70毫米,与老款特斯拉一样)。总共有1152个电池被封装在碳纤维电池中,该电池兼作自行车的主要底盘结构,为800伏的电力系统提供总计18千瓦时的电力。一个铝制的前框架持有转向杆,而电机,后悬架,和冷却系统螺栓直接到电池组。一个碳子框架在后方支持骑手。
罗伯特Canè说:“这是一个压力很大的部分,因为电池被设计得非常坚固,出于安全考虑,你可以想象。在一辆赛车摩托车中,不仅是重量的问题,还有车架的刚度,这对车手来说非常重要,所以前车架、电池、座椅和后车架的横向和纵向刚度就像一辆标准的赛车摩托车。”
崩溃保护
安全方面很重要:自行车上没有保护电池的折叠区,所以它的碳结构需要足够坚固,以确保电池在碰撞中不会破裂。就像今天的混合动力F1赛车一样,MotoE自行车上的安全led灯会亮起绿色,表明触摸是安全的,如果有任何疑问,就会亮起红色,甚至这些led灯也会加倍,以增加一层冗余。
消防队长穿着完全隔爆的装备在场地和围场巡逻。MotoE经历了惨痛的教训。在2019年的首个赛季开始之前,所有18辆打算参加当年锦标赛的Energica赛车都在赫雷斯赛道的围场大火中被烧毁,原因是充电器在季前测试中短路。
通过将电池作为自行车的结构,杜卡迪将整个自行车的重量降至225公斤,与前几年使用的260公斤的Energica机器相比,这是一个很大的减少。对于一辆赛车来说,这仍然是一个很大的数字(顶级MotoGP摩托车的最小重量为157公斤,几乎达到了MotoE摩托车的150马力),但巨大的扭矩意味着,在下线时,杜卡迪V21L原型车的初始加速度实际上比该公司的MotoGP机器更快。在意大利的穆杰罗赛道上,这款MotoE Ducati测试过的最快速度达到了275公里每小时(171英里每小时)。
这种加速来自于140牛米的扭矩,通过与MotoGP相同的牵引力控制和防车轮系统提供。电动机本身是交流设计,重量仅为21公斤,转速为18000转,在减速时作为发电机将电力反馈给电池。
没有后刹车盘。相反,发动机的再生系统连接到后制动踏板,映射响应像一个传统的刹车。与大多数电动汽车一样,V21L不需要多速变速箱,只需要一个传动比就可以让V21L从静止到最高速度。“电机通过固定减速箱驱动到小齿轮和链条,由一个小油泵润滑,”Canè说。“在电机的另一边,我们有一个水泵,用于冷却电机和逆变器,使用小的、较低的散热器。”
“更大的散热器专用于电池,只是因为电池必须保持在较低的温度相比,电机和逆变器,”Canè说。“电池冷却系统中的水是由一个电泵泵送的,当自行车在充电阶段静止不动时,这个电泵也能工作,因为当我们给电池充电时,我们需要冷却它,以便在充电阶段结束时立即让自行车准备好。”
冲锋陷阵
摄影:杜卡迪
充电是通过自行车尾部一个20千瓦的插座完成的,由于自行车的双冷却系统,在比赛结束后不需要让电池组冷却就可以再次充电,充满80%的电只需45分钟。
每个维修站车库的大型静态充电器都配有由内部电池供电的小型轮式充电器,使自行车即使在电网上也能充电,并确保电池在每场比赛开始时充满电。
没有热身圈。每一千瓦都是赛车所需要的。即便如此,比赛也很短。Canè说:“总的来说,在800伏的电压下,最大电量为18千瓦时,因为这样可以减小电线的尺寸。”“更高的电压意味着更少的电流,并减少电阻造成的损失。我们努力工作以达到最高效率。我们的能源很少,我们不想浪费它。”
范围呢?“这要看情况,”Canè说。“如果你跑得非常快,比如在穆杰罗赛道,我们可以达到很高的速度,加速度令人难以置信,我们只能跑7圈。那是小于40公里的东西。但如果你或我骑这辆自行车,我们会走得更慢,行驶里程更长。”
“但这辆自行车的设计不适合长时间行驶。它的设计非常强大,符合多娜的要求。在英国的银石赛道,赛道非常长,所以每场MotoE比赛只有6圈。”
一个x翼飞行中队
在实际操作中,这些自行车超出了预期。很难将MotoE的单圈时间与传统赛车进行比较,尤其是因为MotoE使用了特殊的米其林轮胎,这种轮胎牺牲了完全的抓地力,转而使用40%的可持续材料,但与MotoGP相比,它的初始加速度丝毫不差。
在类似的轮胎上,单圈时间将与MotoGP feeder系列中使用的765cc三缸Moto2摩托车相当。18辆杜卡迪MotoE原型车在全速聊天时发出的声音类似于一个x翼中队在死星上潜水。在银石不太熟悉,但仍然充满戏剧性。
根据杜卡迪与多纳的协议,杜卡迪将至少在2026年之前向MotoE提供自行车,每轮比赛将提供18辆自行车和几辆备用自行车。然后,这些自行车被租给参加系列赛的车队。目前的杜卡迪将在2023年和2024年使用,新车型计划在2025年和2026年使用,这是根据前两年的经验教训开发的。
尽管这些摩托车毫无疑问是我们见过的最令人印象深刻的电动赛车,但在公众能够享受到类似的东西之前,仍有巨大的障碍需要清除。
杜卡迪明确表示,它的目标是最终在其产品线中增加一款量产车型,但要等到电池化学或制造方面取得重大进展之后。目前,MotoE的电池重量为110公斤,但对于杜卡迪量产自行车来说,它需要更轻、更紧凑,才能满足客户对性能和续航里程的期望。
“我们致力于生产电动自行车,”Canè说,“但目前这项技术还没有为‘大排量’电动摩托车做好准备。这是我们面临的最大问题,因为电池的重量和能量密度。固态电池是一项有趣的技术,未来还会有其他技术出现。”
Canè说:“只要我们能达到至少是目前能量密度三倍的能量密度,那么电动摩托车就会非常非常有趣。”“但短期内我们不会看到这种情况。我认为我们会在几年内有所成就,但我们需要一些时间。”
