現(xiàn)在關(guān)于特斯拉的新聞大多是與Elon Musk一起出現(xiàn)的,他早已從最初的站在特斯拉背后的投資人成為了全面的掌權(quán)者。不過嘛,今兒要講的并不是Musk與特斯拉的故事,而是與特斯拉有那么點兒關(guān)系的另外一位鐘情于電力驅(qū)動的人——Ian Wright。至于具體內(nèi)容,則是Wright先生與他創(chuàng)辦的Wrightspeed公司現(xiàn)在正在做的事情——把電力驅(qū)動系統(tǒng)裝到卡車上。這位前特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人,要把增程式混合動力系統(tǒng)裝到卡車上。
Ian Wright與他的混合動力系統(tǒng)
Wrightspeed是做啥子滴?
12年前,Ian Wright還是特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人。不過他的興趣一直只是在電動超跑上,所以在2005年的時候,他離開了特斯拉,打算自己去造一輛世界上最快的電動超跑。這一點從Wrightspeed這個名字里就能看出一二。
不過可惜的是,與特斯拉最初一樣,電動超跑實在是個太過于小眾的市場,很難引起投資人的興趣。腫么辦?Wright先生在被投資人無視個夠之后,絞盡腦汁,終于想到了一個新的切入點。
電動車一直以來的宣傳詞不是節(jié)能環(huán)保么?這個世界上最需要做到這一點,離這兩個詞最遠的從來就不是轎車市場,而是卡車哇。尤其是那些正在服役中的卡車,新的排放法規(guī)一旦實行,基本上就面臨著停運的結(jié)局。摘不去的耗油大戶的帽子,也讓雇傭者們十分頭疼。妥妥的新商機啊。
于是,Wright暫時放下了心愛的電動超跑事業(yè),轉(zhuǎn)而研究起了怎么把電力驅(qū)動系統(tǒng)裝到這些移動污染源上頭。成立于2011年的Wrightspeed也從一家電動跑車制造商,變成了卡車電力驅(qū)動系統(tǒng)的供應(yīng)商。請注意,Wright先生并沒有選擇自己去造新能源卡車,而是給卡車生產(chǎn)電力驅(qū)動系統(tǒng)。
電力驅(qū)動系統(tǒng)被設(shè)計成啥樣了?
現(xiàn)在Wrightspeed旗下的產(chǎn)品有三:
一、Route:增程式混合動力系統(tǒng),供給中型卡車
二、Route HD:增程式混合動力系統(tǒng),供給重卡使用,與Route組成相類似,只不過組成部件的參數(shù)不同
三、Circuit:這個與卡車無關(guān),是用在電動跑車上的純電驅(qū)動系統(tǒng),四個電機獨立驅(qū)動四個車輪。Wright的X1電動概念車就是用的這套設(shè)備,據(jù)稱百米加速不到3秒。
Route HD增程式混合動力系統(tǒng)組成示意圖
打開Wrightspeed的官網(wǎng),能夠看到一張介紹圖。這是一張Route HD的組成結(jié)構(gòu)圖,包括五個部分:增程發(fā)動機(A)、電池組(B)、電池管理系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)(C)、變速器(D)和油箱(E,增程發(fā)動機所需燃料)。Route與Route HD都是增程式混合動力系統(tǒng),除了常規(guī)的電池組、電動機之外,還需要增程發(fā)動機來給電池充電(不直接驅(qū)動車輪)。只不過,Route和Route HD上的這個增程發(fā)動機比較特殊,沒有選用常規(guī)的活塞式發(fā)動機,而是用了微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(Microturbine)。
與活塞發(fā)動機相比,微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機功率重量比更大。因為發(fā)動機內(nèi)部使用了不同的動力傳遞方式,動部件相比活塞發(fā)動機要少不少(驅(qū)動軸與輸出軸),不需要復(fù)雜的潤滑系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng),結(jié)構(gòu)相對簡單,維修成本較低。
不過,一般來說燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的熱效率比活塞發(fā)動機也會略低,基本在25%-35%的水平。但用來發(fā)電的話,因為利用廢熱,熱效率能夠大幅提升到80%左右,所以現(xiàn)在電驅(qū)動系統(tǒng)中,用微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機作為增程設(shè)備已經(jīng)成為一個新的趨勢。
微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機結(jié)構(gòu)
2010年捷豹的C-X75概念車上就是用一個微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機取代了活塞發(fā)動機來給電池充電。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的另個一個好處是對于燃燒的燃料并沒有限制,可以多種燃料在同一臺發(fā)動機上使用。Wrightspeed采用的這個微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機就是可以用柴油或者天然氣。
一輛搭載Route或者Route HD的卡車能夠在純電模式下行駛50公里左右,電池能量將要耗盡時,微型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機就會開始運轉(zhuǎn)給電池充電。另外,配置的再生能量回收技術(shù)也能夠給電池充電。據(jù)Wright先生介紹,這套再生能量回收系統(tǒng)能夠讓卡車在下緩坡的時候完全剎停,最高能夠提供730千瓦的能量。
Wrightspeed擁有這套驅(qū)動系統(tǒng)的大部分知識產(chǎn)權(quán),包括轉(zhuǎn)換器、電動機、兩速的無離合變速器、電池封裝技術(shù)、電池管理系統(tǒng)和LCD上的UI交互界面。
無離合變速箱叫做Geared Traction Drive(簡稱GTD),通過微型電腦來控制其與高速檔位的同步;電動機已經(jīng)申請專利,重量僅在31千克左右,但是最大輸出功率能夠達到250馬力;使用的磷酸鐵鋰電池由A123提供。
當(dāng)然,不論是Route還是Route HD都不便宜,價格從15-20萬美元(約93-124萬人民幣),但節(jié)能效果顯著。以鈴木NPR卡車為例,原本搭載一臺柴油機,平均油耗為12mpg,相當(dāng)于百公里油耗在20升左右。換上Wrightspeed的Route之后,平均油耗變?yōu)?4mpg,油耗降低到百公里5.3升左右,與豐田混動版凱美瑞在高速工況下的油耗相當(dāng),降低了3倍。
誰會買這套系統(tǒng)?
Wright把目標(biāo)客戶定在了常年會在城市內(nèi)行駛的垃圾車和快遞公司的送貨車上。這兩類卡車工作環(huán)境比較特殊,在城市內(nèi)行駛、經(jīng)常需要停下來,與常年跑高速的卡車相比,油耗與排放情況更為嚴(yán)重。而且,因為經(jīng)常剎車,每年在剎車系統(tǒng)的維護上都要花上一筆不小的費用。
以加州為例,一輛垃圾車每年消耗的燃油大約53000升(14000加侖),常規(guī)的垃圾車每天大概要行駛200公里左右。如果更換Wrightspeed的混合動力系統(tǒng)的話,最高花費是20萬美元(124萬人民幣)。不過每年能夠省下35000美元(約21.7萬人民幣)的油錢,以及20000萬美元(約12.4萬人民幣)美元的維護費用(剎車系統(tǒng)),差不多4-5年就可以回本。
Wrightspeed已經(jīng)把Route和Route HD裝在了25輛FedEx的貨運卡車和17輛來自于Ratto Group的垃圾車上,Ratto Group是加州的一家垃圾處理公司。
讓Ratto愿意更換的原則是加州將要實行的排放法規(guī),如果前面的17輛車表現(xiàn)良好的話,訂單數(shù)會增加到300套。因此,Wright認(rèn)為有著同樣憂患的那些車隊管理者們,也會對他的產(chǎn)品感興趣。
因為接到的需求越來越多,Wright打算給公司搬個家,并在未來三年內(nèi)將員工從現(xiàn)在的25個人擴充都250個。