电动汽车如何进入赛道

罗德·米伦将头盔上的护目镜翻下，朝旗手走了几英寸，然后望向通往起跑线的柏油路面。前方的道路向右拐弯——这是接下来 12.42 英里内 156 个弯道中的第一个——然后很快就消失在视野中。终点线是科罗拉多州派克峰海拔 14,110 英尺的峰顶，这座险峻的山峰在过去 91 年里既给赛车手带来荣耀，也给他们带来灾难。米伦曾九次赢得派克峰国际爬山赛，并在 1994 年创下了赛道纪录。他的儿子里斯去年又创下了另一项纪录，以 9 分 46 秒的惊人成绩登顶；米伦认为他可以打破纪录。

他看到绿旗，猛踩油门。一瞬间，米伦感觉到后轮在努力抓地，然后这辆 563 马力的赛车冲向第一个弯道，发出像单车警察追捕一样的哀嚎声。120 分贝的警报声是观众唯一能知道米伦的赛车的线索，因为今年他的赛车丰田 TMG EV P002 几乎没有声音。这是罗德·米伦职业生涯中第一次驾驶电动汽车在派克峰上比赛。

历史上，为征服比赛而设计的车辆都是速度最快、动力最强、最先进的汽车。几十年来，赛车一直是新技术成功或失败的实验室，成功的结果往往会被过滤到量产车型中。但为了保持激烈竞争的悬念，现代比赛，从南方的环形赛道到上海的一级方程式赛道，现在都执行严格的规则。因此，工程师们不是创新，而是专注于利用微小的漏洞。

因此，如今的量产汽车通常比其赛车更先进。法拉利 458 Italia 配备了牵引力控制系统，而费尔南多·阿隆索的法拉利一级方程式赛车却没有配备这种系统，而沿着代托纳赛道高坡疾驰的丰田凯美瑞纳斯卡赛车也无法使用每个展厅车型都配备的顶置凸轮轴和可变气门正时系统。保时捷赛车中没有一款能够与即将推出的 918 Spyder 的动力系统先进性相媲美。

幸运的是，有一项比赛的规则并没有扼杀创新。在派克峰国际爬山赛上，速度实验室生机勃勃，最快的发展发生在电动类比赛中。电源管理、扭矩矢量控制甚至高速充电方面的进步都在山上进行测试，并且每年都在改进。而且，与大多数高奖金的比赛形式不同，在科罗拉多州树线之上学到的一些东西实际上可以进入车库。

直到几年前，电动车级还只是个新鲜事物；1981 年，乔·鲍尔的西尔斯电动车花了半个多小时才到达山顶。但现在电动车对无限制级赛车构成了真正的威胁，无限制级除了安全之外没有其他限制。2012 年，丰田的电动车在山顶段创下了最快总用时，这反映了其双马达在高海拔地区的优势，内燃机汽车在稀薄的空气中会损失约 30% 的动力。大多数人都认为，派克峰被电力而非汽油统治只是时间问题。

电力让我感觉与汽车更加融为一体。它只是线性动力，就像过山车加速一样。

今年，三菱派出了两辆 536 马力、全轮驱动的 MiEV Evolution II 汽车参赛。特技车手兼职业赛车手 Greg Tracy 驾驶其中一辆汽车在排位赛中取得了前三名的成绩——不仅是在电动类汽车中，而且在总体上也是如此。“电力让我感觉与汽车融为一体，”Tracy 说。“驾驶汽油汽车时，你总是在换挡，考虑功率带。而这辆车，它只是线性功率，就像过山车加速一样。一旦你消除了这些额外的刺激，它就可以让你专注于尽快通过那个弯道。而且，在最后一个弯道上拥有与第一个弯道一样多的功率的能力令人难以置信。”

MiEV 的其他优势包括即时四轮扭矩矢量控制和再生制动——在比赛条件下，这意味着电动机可以充当第二组制动器，以帮助防止传统的刹车片和转子过热。“我必须适应汽车的性能，”特雷西说。“每次练习，我都会跑得更快。”三菱的 Lancer Evo 量产车以其扭矩矢量全轮驱动系统而闻名，该系统赋予这款轿车超乎寻常的灵活性。在燃气驱动汽车中，此类系统是纯机械的，但三菱的电动赛车承诺通过改变每个车轮的单个电机的速度来实现更快的反应。

但电动赛车手仍面临一个令人望而生畏的障碍：重量。现在的电池足以将赛车送上巅峰，但由于它们的能量密度无法与汽油相媲美，因此赛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，”Team APEV 的 Monster Sport E-Runner 首席工程师 Naonobu Tajima 说道。“我们的赛车重量是无限制级赛车重量的 140% 到 150%。有 156 个弯道，转弯速度和灵活性至关重要，因此减轻重量在比赛中起着重要作用。”这对量产车型来说仍然是一个核心挑战：减轻电动汽车的重量将大大增加其行驶里程。

6 月份比赛开始前几周，丰田同意让我在北卡罗来纳州索尔兹伯里的丰田赛车开发 (TRD) 工厂试驾其唯一的一辆电动赛车。TRD 底盘开发副总裁史蒂夫·威克姆 (Steve Wickham) 表示：“通常情况下，赛车项目都是秘密进行的。但我们可以向你展示这一点，因为派克峰没有规则”——因此也没有违反规则的秘密。

Wickham 的履历包括一级方程式赛车和纳斯卡等备受瞩目的系列赛，他似乎是那种总是忍不住要让遇到的任何带轮物体都跑得更快的人。他的孩子拥有街区里最快的电动 Razor 越野车，因为爸爸把它们从出厂时的 36 伏升级到了 48 伏。他认为 EV P002 没理由不能成为爬山最快的电动车。

丰田的这款电动车基于 Radical SR8 底盘，重 2,500 磅，比赛当天将产生约 563 马力和 900 磅英尺的扭矩。在那之前，米伦将以大约少 15% 的功率进行练习，因为全油门运行会使电机在过程中烧坏。即使可能有 500 马力可用，EV P002 的功率重量比也处于疯狂的布加迪威龙的极限。而且威龙在零转速时不会提供最大扭矩，这是电动机最明显的性能优势之一。

当我将车开到 TRD 的一条通路上时，Wickham 提醒我，我有一次绝佳的机会，可以破坏丰田派克峰的整个计划。“我们只有一套机翼，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，因为它们不热。小心点——它是无价之宝。”实际上，它的开发和零件花费了几百万美元。不过，没有压力。

我在路的一端排好队，看到远处的死胡同，然后踩下油门。接下来是极度的认知失调。后座的推挤和从一个地方到另一个地方的扭曲感，伴随着的只有发动机发出的高音调嗡嗡声，以及风噪和路面沙砾从挡泥板下侧飞出的声音。我以前可能经历过这种加速，但任何其他具有这种推力的汽车都会发出机械噪音，包括进气口的咕噜声、排气管的轰隆声和涡轮增压器的呜呜声。在 EV P002 中，前一刻你还坐着不动，下一刻你最好踩刹车，因为你快要跑出路了。特蕾西说，电动赛车最初令人不安，因为大脑期待的听觉提示根本不存在。我知道他的意思。这就像把自己缩小，绑在小时候参加比赛的轨道车上。

我开着车跑了好几圈，速度越来越快，然后把 Wickham 的车还了回去，当时车子完好无损。如果这是对电动汽车未来的一种体验，那么它确实很光明。

派克峰的比赛日一开始阳光明媚、天气晴朗。无限制级别的汽油动力汽车首先冲上山顶，世界拉力赛冠军塞巴斯蒂安·勒布驾驶着 875 马力的标致汽车在 8 分 13 秒内到达山顶——创下了新纪录。但当电动汽车排队时，天气发生了变化。据报道，山顶上出现了雨夹雪。由于路面干湿交织，电动汽车车队甚至不确定要使用哪种轮胎。

“我已经数不清在派克峰上比赛了多少次，练习时天气很好，但比赛当天却不一样，”米伦说。虽然他的练习时间可以推算到九分钟左右，但他的比赛时间比最快的慢了 45 秒。“我们只比最快的慢了几秒，但大自然的魔力却把我们给打了，”米伦说。“我们被雨淋了，而无限制赛的选手没有。这就像掷骰子一样。”

驾驶四轮驱动三菱汽车的特雷西以不到一秒的优势领先米伦。他们在电动车组中分别位列第三和第四。考虑到当时的情况，特雷西对这次比赛的成绩感到印象深刻。“这是世界上最危险的比赛之一，而且还在湿地上，”他说。“在这种条件下，你能在 10:23 的时间内冲过终点线，真是难以置信。”田岛信弘（田岛直信的兄弟）驾驶 Monster Sport E-Runner 赛车，使用手工刻槽光头胎，以 9:46 的成绩赢得了电动车组的冠军，这是电动车时代第一次在 10 分钟内跑完比赛。

12 个月内，这些电动汽车的记录又缩短了一分钟。五年后，记录又会如何呢？

虽然天气令人沮丧，但并没有削弱人们对电动汽车技术进步将很快超越无限制汽车的乐观态度。“在 12 个月内，这些电动汽车的记录又缩短了一分钟，”米伦说。“未来五年的时间会是怎样？我预测这会变得非常有趣。” Naonobu Tajima 认为电动汽车将在短短三年内主宰派克峰。摩托车类比赛已经突破了这一里程碑，今年 Lightning 电动超级摩托车比排名第二的杜卡迪 Multistrada（汽油摩托车中速度最快的）快了 21 秒。

与此同时，电动赛车已经证明环保汽车能够以残酷、老式的速度行驶。“大多数人看到 Leaf 时都不知道它有这种性能潜力，”特雷西说。这些团队还准备克服其他障碍，以实现广泛应用。例如，丰田只​​用了一个半小时就搞清楚了如何为 EV P002 的电池充电——电池容量为 42kWh，几乎是 Prius Plug-in 的 10 倍。“这辆车从动力系统的试验台变成了高速充电策略的试验台，”威克姆说。

尽管内燃机汽车在技术上领先了一个世纪，但如今电动汽车在后视镜中越来越显眼，无论是在山上还是山下。“你能想象如果我们使用新电池技术将汽车重量减轻一半会怎样吗？”威克姆问道。“那将是无与伦比的。”

埃兹拉·戴尔 (Ezra Dyer) 因其对汽车技术的报道而多次获得国际汽车媒体奖。本文最初发表于 2013 年 10 月的《大众科学》杂志。