21,964
2013
12月
9
BMW 集團從 2008 年開始投入電動車款的研發,以數百輛電能驅動的 Mini 車款 Mini E,投入日常生活階段的實際測試;數年後,BMW 成立了電動子品牌 BMW i,而從 Mini E 開始投入的電動車款研發,持續地延伸到 BMW 車系的 ActiveE、摩托車與腳踏車等。當 BMW i 品牌以概念車的型式發表了首兩款作品 i3 與 i8,理所當然的將研發結果延續到 BMW i 家族中,i3 是一款針對都會地區使用而設計的交通載具,i8 則是代表未來動感樂趣的新世代跑車,為了兩種不同目標,BMW 為其採用不同的動力配置形式,i3 採純電動配置,i8 之動力系統則是搭載 1.5 升小排量汽油引擎,與電動馬達組合的 Hybrid 油電混合動力。
i3 純電驅馳,環保生活圈
為了讓電動車擁有更加實用的續航力,電動車的設計往往在效能與重量之間求取平衡,BMW 為 i3 的車體導入輕量化設計,而動力部分則是規劃了兩種選擇,分別是標準版 i3 與增程車型的 i3 Range Extender。雖然是銜接為來的電動車款,但 BMW 品牌最負盛名的操控本質當然也不會省卻,因此 BMW eDrive 將驅動 i3 的同步電動馬達,以及變速箱傳動機構整合於後軸上方,也就是後輪驅動的設定來確保操控表現之優異性,而這具電動馬達的性能數據,則落在 170 匹最大馬力 (125kW),以及 25.5 公斤米最大扭力之譜。
揉入輕量化材質與科技所打造而成的車體,搭配如此之動力表現,讓 i3 從靜止加速到時速 100 公里,僅需 7.2 秒的時間就可完成,而從靜止加速到時速 60 公里僅耗時 3.7 秒,i3 更能在 4.9 秒內,完成從時速 80 公里加速到時速 120 公里的表現,讓這款純電動驅馳的都會載具,仍保有有 BMW 最迷人的性能樂趣。
i3 搭載的永磁電動馬達之所以能擁有如此高轉性能,在於研發團隊開發、命名為 Synchronous Motor 的馬達電機結構,透過永磁馬達所產生的扭力之外,還透過馬達轉子的不對稱設計,並重新設計所有組件佈置,讓這具電動馬達產升轉動力矩;轉化成實際的馬達運作效能來解釋,就是透過此一不對稱設計,讓這具電動馬達在高轉速時仍然擁有大扭力輸出之優勢,i3 的驅動馬達最高轉速可達 11,400 轉。
供輸電動馬達能量來源的電池組,乃是由 8 個鋰電池模組架構而成,每一組鋰電池組是由 12 顆鋰電池組合而成,能產生高達 360 伏特的電壓,提供約 22kWh 的總電量;為了讓 i3 擁有更優異的平衡性與操控表現,BMW 將電池組設置在車體中央下緣,並由 BMW 特製的外殼和固定系統保護著,總重約 230 公斤,特製外殼的功能乃是為防止碰撞後造成漏電危險,而擺放於車體中央下緣則讓重量更趨低且集中,針對電池模組,BMW 提供了長達 8 年或是 10 萬公里的保固。
為了能更有效的運用每一分能源,i3 配置的電池管理系統不但能完整掌握充放電過程,也有效的控制電池組的工作溫度,當車輛行進時,所有電池組會均勻地供電,受損實則會切換成單一供電模式;管理系統還會運用車輛的空調系統來調節電池組溫度,高溫時有效降低電池組溫度,在低溫的用車環境中,也可以先行加熱電池組,讓車輛在起步前能達到攝氏 20 度的最佳工作溫度。此外,設計團隊還為 i3 配置名為「Single-Pedal」之功能,當駕駛人的腳離開油門踏板,i3 就會直接進入動能回收模式,電動馬達也會自動從驅動功能轉為發電動能,雖然車輛行進表現會與傳統汽車有不小差異,但卻能更有效的提升 i3 實用價值。
由於電動車款所仰賴的硬體配備 (如充電站),並非全球各地都有完整的配套佈建,且避免因沒有充電站造成實用性大打折扣,除標準版的 i3 之外,BMW 還推出了增程車型 Range Extender,從車尾看過去,i3 的電動馬達配置在車尾左側,而增程車型則是在車尾右側處,植入擁有 34 匹最大馬力的 650c.c 雙缸小引擎,引擎所需用的油料,則來自填裝於前軸上的 9 公升油箱當中。這具汽油引擎並非負責驅動車輛,而是擔任發電機的角色,為 i3 的電動馬達進行充電,BMW 表示,雖然搭載汽油引擎讓車重增加不少,但原本 i3 在 Eco Pro+模式下即能續航 200 公里,增程車型則可達 300 公里之遠。
油電跑車 i8,小排量身段效能更迷人
i8 傳動系統配置維持與概念車的插電式混合動力基礎相同,以前置電動馬達、後置傳統內燃機引擎,以及安裝於車底中央趨前的鋰電池模組,來達成品牌強調的低車身重心與近乎 50:50 的前後配重比例。搭載於前軸的混和動力系統電動模組,除了擁有一顆 131 匹馬力輸出的同步電動馬達之外,動能回收系統、電子無段變速系統與其餘電子部件亦匯聚於車輛前方。至於後方所搭載的則為一具 1.5 升渦輪增壓引擎,透過 BMW TwinPower Turbo 渦輪增壓科技、高壓缸內直噴與 VALVETRONIC 汽門揚程可變科技,使其擁有 231 匹最大馬力、32.6 公斤米最大扭力之輸出水準,並且透過將 6 速自排變速箱、引擎與後懸吊系統整合於後方的配置,使 i8 在使用汽油引擎為動力時,能夠擁有更直接的動力輸出反應。
透過此混合動力系統的配置,i8 可達成單靠電動馬達的純電動驅動、或是兩組動力系統同時運作時來達成四輪驅動,在電量消耗殆盡時,i8 也能夠單以後軸上的引擎來進行驅動;在兩組動力系統同時運作之下,i8 綜效最大馬力可達到 362 匹,最大扭力則來到 58.1 公斤米,搭配僅低於 1490 公斤的車重後,i8 可於 4.5 秒完成靜止加速至時速 100 公里衝刺,極速則是被限制在時速 250 公里,另外,在純電動行駛模式下,極速則可來到時速 120 公里。
i8 擁有更為實用的續航表現,雖然於純電動行駛下,所搭載的鋰離子電池模組僅能支援最多 35 公里的純電行駛,不過當 i8 於滿油、滿電且與可在高速巡航與滑行時充電的動能回收系統搭配後,混合動力行駛模式下 i8 最大續航力可達到 500 公里、Eco Pro 模式下則可再增加 20%行駛里程,同時 i8 也已於歐洲油耗循環測試標準中,交出每公升 40 公里的油耗表現,二氧化碳平均排放量則為每公里 5.9 公克。