体育创新：赛车对下一代乘用车发展的影响

如果要加快电动车的商业化进程，需要克服的一个关键障碍是消除消费者对这种车辆无法行驶足够里程就耗尽电量的担忧。通过采用新的电池化学成分的实验，再加上动力总成能效的提高(这两点在某种程度上都来自于Formula E赛车完成的工作)，现在市场上的电动车型能够在需要充电之前行驶超过200英里。同时，充电基础设施的全面铺设和快速充电技术的出现，都有助于进一步解决消费者的“里程焦虑”问题，确保可以快速、方便地进行充电。

对于Formula E赛车和大众市场电动车模型的动力总成，其目标基本相同。这些目标主要是最大化电力传输能效(采用精密的马达算法，实现更快的开关以避免损耗)，并使用动能回收机制补充电池储备。达到这些目标，电池耗尽的速度将减缓，车辆在需要充电之前所能行驶的里程将增加。

目前，大多数消费者的电动车所使用的主电源总线的额定电压为400伏。在Formula E赛车的推动下，更高电压的动力总成已得到利用，现在正在开发800 V系统，以用于大规模市场部署。传统的硅功率分立组件不能解决这些更高电压值。需要采用宽禁带组件，如基于碳化硅(SiC)工艺技术的组件。SiC已用在Formula E赛车的动力系统中，其更高的能效水平和对恶劣运行条件的适应性被证明是极有优势的。

安森美(onsemi)在Formula E动力总成开发中发挥着重要作用。例如，它协助梅赛德斯-EQ电动方程式车队使用卓越的汽车级功率组件开发超高能效的动力总成系统。两家公司紧密合作以提高主驱逆变功率级的能效水平。随后利用从这样的项目中获得的经验来提高消费者电动车动力总成的能效。

电动车主电源总线已转向采用更高电压——有助于提高工作能效和减少潜在损耗。然而，从充电的角度来看，它也将具有相当大的价值，使传输损耗减少。正如潜在的电动车客户对车辆续航能力的担忧一样，他们也渴望确保充电不会出现不必要的困难。最新一代Formula E赛车的充电技术可以在30秒内提供4千瓦时的电量。在很长一段时间内，消费者的充电点还不能达到这样的速度(配电网络难以支持，而且充电器和电缆的电流承载能力也有问题)。然而，为电动车充满电所需的时间正在不断缩短——这一趋势将持续，采用最新的宽禁带功率半导体组件至关重要。

再生制动是Formula E赛车的一个重要方面，因为它意味着赛车可以获得更多的现有能源。在赛车场景中，急刹车是常见的，显然有足够的机会进行再生。也就是说，在急刹车期间，捕获这种能量的时间并不长，不足以将其转移回电池中。超级电容器提供了一种暂时储存回收能量的方法，这样它就可以返回到电池中，或在赛车开始再次加速时应用到马达中。

在Formula E设计中加入这些超级电容器是合理的，但它们的高价标签将阻碍它们在消费者电动车中的使用，因为需要控制成本。此外，消费者电动车的制动与运行比率将低得多，因此所带来的好处将没那么大。即便如此，电动车制造商正在投入大量的工程努力，开发高性价比的能量回收系统，以用于大规模市场部署。