牛车网网友xyllk 问：
牛人能说说919 Hybrid赛车的混合动力技术运作原理吗？
牛车网网友纯情小火机 答：
保时捷919 Hybrid是一款专为勒芒24小时耐力赛LMP1组别（混合动力原型车组别）量身打造的赛场武器，它也是第18次称雄的绝对功臣。
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919 Hybrid搭载的是2.0L V4 涡轮增压汽油引擎，V4引擎在四轮世界里并不多见，但在摩托车的世界里，是本田NR500的V4引擎（椭圆缸体、异形的V8引擎）将它发扬光大了。的确，V4引擎在现在的MOTO GP赛事变得很常见了。而919 Hybrid搭载V4引擎的出发点和本田的摩托赛车是一样思路的，工程师们希望919 Hybrid跑得更快，但也希望919 Hybrid有上佳的操控性能，所以，引擎越轻巧越紧凑越好，从2015赛季开始，919 Hybrid甩掉身上870kg的肉，肯定少不了这款轻量V4引擎的帮助。
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当然，这也是保时捷迄今为止所打造出最有效率的汽油引擎，两颗涡轮增压器的加持下，2.0L榨取了500匹的实力，前轴的电动机介入工作之后，总输出达到峰值900匹马力。同时，919 Hybrid还搭载类似电动涡轮的废气驱动发电机（废气能量回收系统），充分利用高速排出的废气能量进行发电。重要的是，这款2.0L它还要承受24小时的高极限状态的摧残，可谓牛逼哄哄。
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而电动机方面，当车手踩下制动踏板之时，前轴的发电机将动能转换成电能，而在其排气系统里，一个涡轮负责驱动涡轮增压器，另一个负责将过剩的能量转换成电能。据官方数据显示，其中，制动能量占 60%，废气能量占40%。而回收的电能暂时被存放在一颗锂离子电池内，并为电动马达“按需”供应电力。说到这里，你应该知道919 Hybrid搭载了两个不同的动能回收系统。
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而这里的“按需”指的是——当车手想要赛车加速时，就按下按钮而得到额外的动力输出。当然，我们不能相当太简单。首先，这两种动力源的运用、交互系统的运作，需要有车队的设定调校和的战术策略。其次，此功能受到赛例的规定限制，下面就来说说吧。
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都知道，车手的每一次制动都是动能回收的过程。动能的回收量将取决于车手的刹车动作的利落程度（进入弯道的车速决定），而制动、回收的时间将持续至弯道的顶点为止，接着是出弯的油门加速，此时，车手需要尽可能消耗更多的动力，因此，车手会踩下燃油动力的油门踏板，同时，这也是为了增加电池的电能。
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919 Hybrid的V4引擎驱动后轮轴时，电动机则负责前轮的驱动力，当然，也可以利用“引擎+电机”的四轮驱动系统，并在不流失循迹性的状态急速出弯，在此过程中，电动机又可以进行二次动能回收，因为持续的高引擎转速下，排气系统内的压力大大增加，直接与发电机连接的第2片涡轮将被驱动了。
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但是，这两种动力源都会受限于比赛规则限制——每一圈赛道不得使用超过 1.8 L燃油，也不能超过 1.3 kW·h的电能。超额使用的车手将会受到处罚。所以，赛前车队必须以“赛例规定”为前提，仔细计算跑完一圈所需要的动力数据和燃油使用状况，车手在掌握好比赛节奏的同时，也要最适当的时机将他的脚从油门上移开，还要适时使用“按需控制”的动力按钮。
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如果勒芒跑道的13.629公里（一圈）来换算，电能的容许额度为2.22kW·h，也就是赛例规定的最高动力限制（相等于8000千焦），而919 Hybrid是第一辆，也是 2015 年唯一一辆挑战极限的混合动力原型车，而到了2016赛季，丰田也推出8000千焦的TS050战车与之抗衡。
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第二个动能回收系统则是排放的废气回收动能，如果只采取刹车回收放式，则必须用非常短的时间回收动能，换句话来说，必须以电动机的重量来换取更大的动力。然而，加速时间比制动时间更长，再加上919 Hybrid在后轴设计了驱动系统，贸贸然增加后轴动力性能就会产生更多无效率的轮胎空转情况发生。为了能延长回收时间以及减轻赛车的重量，废气能量回收系统出现了，其排气系统中有两颗涡轮，其中一颗和电机相连，另一颗涡轮和一个发电机相连。这样就使得 919 Hybrid 在引擎运转的所有时间里都可以回收能量。并解决了重量和效率的问题。
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在2016年勒芒24小时耐力赛的赛果表明，利用前轴的制动回收动能是最明智之举。当然，保时捷最终成为赢家靠的不是幸运，而919 Hybrid的混合动力系统中，最大胆地使用、并且是最稳定输出的800伏技术。这是电动系统最基本的基础，同时，它也是影响电池的设计、电子组件的设计和电动马达的设计以及充电技术的关键。然而，适合高电压的零件非常难找，尤其是找合适的储存装置更是难上加难，不过，919 Hybrid采用了一个由数百颗电池芯组成的水冷式锂电池，而每颗电池芯都密封于高7cm、直径1.8cm的柱状金属壳体内，尽管制作难度非常非常高（其难度不亚于开发战斗机的引擎了），不过问题还是引刃而解了。
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无论是街车还是赛车，电池的电力密度和能源密度不能忽视双重考虑对象，因为电力的密度越高，能源越快补充以及越快释放。而能源密度则决定可储存的能源额度，所以，两者需要找到平衡点。
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这样说吧——假如智能手机的锂电池与919 Hybrid具备相同的电力密度，那么，手机只需要一秒的充电时间就能满格，但我刚发了一条微信就没电了，这就是一个问题了。因此，为了让智能手机能够维持一两天的电力，厂商必须以“能源密度”为优先级，也就是“储存容量”进行考虑。
简单来说，民用电动车型的“储存容量”等于“行驶距离”，从这方面来讲，赛车与民用电动车有着不相同的需求。比赛的过程中，电池芯犹如一个血盘大口，车手一旦踩下制动踏板，大量的动能将会涌进电池内，当赛车需要被加速时，动能也必须以相同的速度释放能量，而民用电动车需要回归到“行驶距离”的问题上。
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丰田TS050临近终点线的抛锚，保时捷919 Hybrid最终的超越，再想深一层，919 Hybrid的电池和电动机的冷却性能、超高电压的链接技术、电池管理系统的设计等等的油电混合动力管理系统的稳定性已经不用质疑。当然，他们在2015年勒芒24小时耐力赛夺冠后，自信地将800伏的技术经验运用到四门概念跑车Mission E身上，据说将在十年内量产问世，这将成为保时捷第一辆纯电动驾驶的车型，今年是2016年，坐等2025年吧，又或许在不久以后就会公布Mission E的技术参数呢，还是可以期待一下的。
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