汽车领域有哪些黑科技？
最近因为工作上的需求做了一下动能回收功率的相关调查，偶然间发现了一项可以算得上是黑科技而且其他答主好像还没有介绍过的技术，于是就在这个答案下面给大家分享一下。 按照惯例先简单给大家介绍一下什么是动能回收。 顾名思义，所谓动能回收就是在减速时把本来会变成热能白白消耗掉的那部分能量尽可能地转化成电能储存起来以供行驶使用，动能回收的最大功率决定了能够回收的能量大小，在不考虑驾驶性的前提下，回收功率越高越好。 下面这两张图非常清晰易懂地描述了机械刹车和动能回收时各自的能量变化过程。 那么一般的车子的动能回收功率大概是多少呢？ 由于动能回收功率的数字厂商一般不会在仪表上公开显示，所以大家可能没啥概念，我这里就拿两台比较有代表性的车子的实测数据给大家看看。为了避免被友商法务找上门来，我就不公开品牌名了。 我们可以看到，一般的民用乘用车的动能回收功率也就是几十千瓦级的，电机功率480kw的大型SUV的动能回收功率也才刚超过100kw没多少。 然而我在查资料的时候发现奥迪的e-tron动能回收功率竟然有220kw。 这是个什么概念呢？举个大家都能明白的例子，如果车子的电池容量是110kwh，以220kw的回收功率开半个小时电就充满了，比现在国内的的超充充电功率还高，充电速度还快。（当然基本上很难找到这种路让你一直进行动能回收充电） 再举个大家可能不太清楚的例子，FORMULA E的赛车回收功率也才250kw。 （顺便再科普个冷知识，F1的车子由于比赛规则限制回收功率不能超过120kw，实际上很多车只有70kw，所以F1赛车的动能回收功率其实并不高）  于是我就很好奇奥迪到底是怎么做到在一台民用车上实现220kw这么高的动能回收功率的。我在网上搜了半天也没有找到直接解释原因的答案，所以只能自己从一些蛛丝马迹上进行推测。 我们先从影响动能回收功率的要素着手分析。 下图是动能回收时的超简易电路图，我们可以看到，和动能回收直接相关的有三部分： 1） 电机 2） IPM（Intelligent Power Module，当成IGBT来理解即可） 3） 电池 回收功率的大小是和电机以及电池性能相关的，可以说这两者的硬件性能决定了动能回收功率的理论上限，但其中IPM这个容易被人忽视的部分实际上也对功率有着极大的影响。因为IPM在满负荷工作状态下每秒钟进行几万次开关，容易积累热量，电子元件这种东西么一旦温度上去了就很容易坏，夏天长时间玩电脑导致死机的同学应该深有体会。所以IPM一旦温度上升到一定阈值我们就会对电机功率进行限制，这也就是为什么我说IPM对功率也有极大影响的原因。 既然我们知道了动能回收功率和上述三者有关，那我们就把e-tron的这三样东西的参数找出来看看是否能找出它的与众不同之处。 先来看看电机。 这张图大家应该已经见过很多次了，e-tron采用了前后双异步电机，但我相信绝大多数人都没有对这两台电机进行进一步研究，因为公开资料实在是不好找。在换了N多关键字以后终于让我找到了一份相对较为完整的官方技术文档。 通过阅读那份官方文档，我发现e-tron和其他电机最大的一点不同就是它的冷却系统设计。 它除了大家都有的普通冷却系统外，为了提升电机性能专门设计了一套电机转子内部冷却系统（rotor internal cooling）。 众所周知，与发动机不同，电机的性能受温度影响极大，电机的温度越高，磁力就越低，铜损就越大，效率越低，自然有效功率就越低。 所以不仅仅电池需要做热管理，电机的热管理也是十分重要的。这种直接给转子进行冷却的冷却系统我是第一次见到民用量产车上搭载，说不定是奥迪直接把FORMULA E上的技术下放到民用平台了？ 从下图我们可以看出这套冷却系统的效果也是立竿见影的。 接下来再来看看IPM。 根据文档描述，内含大量IPM的Power modules采用了双面冷却，冷却效果强于一般的单面冷却。和电机同理，IPM的性能也是和温度强相关的，冷却效果好了，性能自然能够做到更高。 最后再来看看电池。 电池对性能的影响主要在于电芯本身的性能（决定了充电功率的上限）以及高温和低温时电池输出功率会受限。 e-tron采用的水冷系统目前没看出来有什么特别的地方，所以个人判断220kw的回收功率和电池冷却系统的关系不大。 那剩下的一种可能就是奥迪的电芯能够接受的功率比一般车子要大了。但电芯性能各大厂商似乎都比较讳莫如深，我没能找到任何公开资料，所以也无法判断奥迪的电芯是否比别人更强一筹。 最后总结一下。 奥迪e-tron之所以能做到220kw的超高动能回收功率，应该主要是得益于其设计精妙的冷却系统。所以说传统车企并非没有三电技术，只是这些技术都体现在一般人看不到也看不懂的地方。比如说安全，耐久，冷却之类新造车势力们不在意也做不好的这些地方。