清洁能源——达喀尔拉力赛推动零排放汽车发展

在清洁能源的转换过程中，大力推广氢燃料汽车是重要的一步。于近期举办的达喀尔拉力赛（Dakar Rally）也在加速推动汽车进入零排放时代。

近年来的电动极限竞速（参数丨图片）挑战赛（Extreme Eracingseries）已经表明，电驱动力总成在赛车耐力运动中已保有一席之地。至2022年，Dakar Rally将引进1个全新项目，以确保从2030年开始，在其试验体系中的所有车辆将由零排放动力总成驱动。

近期，部分研究人员开始搭建全新的T1-E电动汽车体系。以Dakar Future项目为例，其将提供露天实验室，以促进、试验并确认由汽车制造商开发的先进技术。该项目的目的是对量产车型的技术进行优化。据悉，奥迪将是参与该项目的第一家汽车制造商。奥迪旗下功率为500 kW的RS Q e-tron车型将于2022年内亮相。

然而，源自Dakar Rally的零排放战略不仅涉及基础的电能设备，还对相关技术有着较高要求。至2023年，法国Green CorpKonnection（GCK)公司将采用全新的e-Blast 1型电动赛车参赛。该款车型采用碳车身，并在底部布置了1台最高功率为250 kW的电机，以及容量为150 kW·h的动力电池。

为什么将氢燃料技术集成到现有的赛车中？GCK赛车运动团队经理Sebastien Lesonneur对此进行了解释，GCK赛车的底盘与其他替代燃料汽车的底盘非常相似。因此，研究人员可在相关车辆中开展试验，来收集必要的参数，从而可进一步优化GCK赛车。据悉，第一台GCK赛车的样车已配装了氢燃料动力总成，并且已在2022年达喀尔拉力赛中正式亮相。

法国发动机制造商Pipo Moteurs公司也准备了1台氢燃料赛车，但该款车型采用了不同的技术理念。Pipo Moteurs公司总经理Frederic Barozier提到，其所选择的氢燃料内燃机，与传统汽油机或者柴油机之间存在一些相似点。该款氢燃料内燃机与采用超稀薄燃烧技术的柴油机较为相似，但与传统汽油机也有一些共同点。

第三种燃烧系统

早在2019年，Pipo Moteurs公司即已为跨界拉力锦标赛（Rallycross Championship）开发出1台4缸涡轮发动机，随后又为世界汽车耐力锦标赛（World Endurance Championship）开发了1台V型8缸双涡轮发动机。据此，Pipo Moteurs公司开始正式从事替代燃料发动机的开发工作。Barozier提到，Pipo Moteurs公司的研究人员认为氢燃料在降低发动机排放和提升热效率方面，具有显著的优势，但该款发动机的燃料存储系统依然有待优化。因此，针对该款发动机的开发工作也面临着一系列挑战。与汽油机和柴油机相比，该款发动机采用了第三种燃烧系统。因此，研究人员需要开发全新的发动机辅助系统，并对相应参数进行优化。研究人员面临的主要挑战是必须开发出适用于氢燃料发动机的测功机设备。

此外，研究人员必须重新开发从储氢罐到燃烧室的所有零部件，并且需要采用特殊的火花塞，以及能维持氢燃料燃烧的其他零部件。与传统的汽油机或柴油机相比，该款氢燃料发动机需要采用更多的部件和系统，并会经历更长的开发周期。目前，Pipo Moteurs公司已经生产出第一台样机，并用于进行测功机试验。Pipo Moteurs公司的目的是在2022年底前，将该项技术正式投入使用。

压力测试

虽然仿真在开发过程中起着重要的作用，但研究人员依然忙于试验验证。该项进程占据了开发过程的大部分时间。Lesonneur提到，研发总是从仿真开始，然后在实车上开展试验。目前，就GCK公司的开发周期而言，约有30%的时间用于仿真，剩下的是物理方面的具体应用。

Barozier提到，Pipo Moteurs公司的研究人员通常会在样车试验上花费更多的时间，以得知在仿真过程中无法观察到的现象。然后，研究人员必须比较试验结果和仿真结果，以免在数据不精确或目标不正确的最终仿真上浪费时间。

同时，Barozier认为，氢燃烧技术可用于除耐力赛之外的环境。当涉及到成本、体积、质量和可靠性时，氢燃料发动机会比燃料电池更有吸引力。

作者：RICHARD GOODING

整理：王少辉

编辑：伍赛特