保時捷電動車解密　120年前已完成首輛電動車

記者鍾釗榛／綜合報導

保時捷打造電動車，絕非近年來順應潮流而生的構想；早在120多年前，年輕、創造力十足的費迪南‧保時捷博士（Ferdinand Porsche）設計出他的第一部、也是全世界第一部搭載轉向輪轂馬達的電動車時，便已深植保時捷血液中。電動車的潛能更激發出費迪南‧保時捷博士對賽車的企圖心，這部搭載轉向輪轂馬達的賽車也成為世上首部全輪驅動乘用車。

昔日簡單的直流電馬達早已被更精密的機器取代，然而，可不是每一種馬達都適合電動車。保時捷使用的是永磁同步馬達（PSM），較成本較低的非同步馬達（ASM）擁有更高的連續輸出功率，也不容易因過熱而需要調降功率。保時捷永磁同步馬達（PSM）透過三相交流電壓的電力電子系統供電與控制；換言之，馬達轉速由交流電壓在零點附近從正極流向負極的頻率來決定。

▲保時捷使用的是永磁同步馬達（PSM）。（圖／Porsche提供）

Taycan電動馬達的「髮夾型繞組」技術，優勢在於可將銅含量從過去的50%提升至近70%，達成相同容積能夠輸出更高的動力輸出與扭力目標；另一個重要的優勢則是相鄰銅線可均勻接觸，進而改善導熱，強化髮夾定子的冷卻效果。Taycan的電動馬達可將超過90%的能量轉化為動力：但是，與內燃機引擎一樣，耗能會轉化為熱能，這也使得電動馬達有一層冷卻水套包覆，為其散熱。

▲Taycan電動馬達的「髮夾型繞組」技術。（圖／Porsche提供）

為了精確控制永磁同步馬達，電力電子系統必須掌握轉子的準確角度位置，此時就得仰賴解析器了。解析器由一個磁場傳導金屬製成的轉子盤、一個勵磁線圈和兩個接收線圈組成；勵磁線圈產生磁場，透過編碼器傳輸到接收器繞組，並在接收線圈中產生電壓，電壓相位與轉子位置成比例移動。控制系統可依據這些資訊準確計算轉子的角度位置。此一名為脈衝變流器的控制系統蘊含保時捷的科技心血結晶，負責將 800 V直流電轉換為交流電，並輸送至兩具電動馬達中。保時捷是有史以來第一家採用 800V電壓的車廠，這項技術一開始是為了保時捷 919 Hybrid 混合動力賽車而研發，現在則運用在量產車中，採用較細的電纜降低重量和體積，進而縮短充電時間。

▲保時捷Taycan電動車解密。（圖／Porsche提供）

Taycan是史上首款後軸搭載二速變速箱的電動跑車，其中第一檔的齒比非常短，前輪動力由一組單速行星變速箱傳輸到車輪。此一組合賦予Taycan Turbo S強大的動力。前軸電動馬達的440 Nm扭力經由齒輪比轉換後，將約3,000 Nm的扭力傳至車輪；後軸電動馬達的610 Nm扭力在第一檔時倍增為9,000 Nm，齒比較長的二檔則確保高速行駛間維持高效能和動力儲備。這是一項深富開創性的先進科技，關注最細微之處，使得保時捷在純電時代仍能延續百年來的創新傳統。

▲Taycan是史上首款後軸搭載二速變速箱的電動跑車。（圖／Porsche提供）