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息息相關抑或高高掛起?簡論F1/FE科技電驅科技之民用價值

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INTRO 引言

早前有留意開OptionFans的朋友可能,或許會留意到文章中曾經提及過,F1(一級方程式)科技的創造和變遷,以及經過一定年月後回饋到民用市場的例子。而近十數年來,賽道 – 市場一直繞不開的便是Hybrid混能技術,以及用電作為唯一能源的Electric Drive電驅技術。

賽車技術的頂尖殿堂F1,就早已於2014年打響「Hybrid Era(混能紀元)」旗號,引入1.6升6缸渦輪增壓引擎,結合混能技術(動能回收系統MGU-K和熱能回收系統MGU-H)一路猛進,打開了F1史上最具工程挑戰性、最複雜精細的技術發展路線。

時至2026的今天,其燃油引擎和混能技術的佔比實現「五五開」。在剔除了MGU-H的前提下,從起初的油電80:20的HEV輕混,仍然一舉跨越到全新50:50的FHEV強混態勢。而民用市場上其實亦同樣出現了類似的技術偏移,相當有趣。

2014年剛剛引入混能技術的F1,此時配備混能部份由MGU-K和MGU-H共同組成,規則實行之初,由於其科技複雜性,令不少車隊非常頭痛。
2026的F1,混能部份僅有MGU-K,但輸出功率大大提升從過往的最高120kW去到超過一倍到350kW,和燃油引擎部份基本相當。無獨有偶,新規則實施,再次讓不少車隊措手不及。 

而作為純電急先鋒的FE(電動方程式),同樣選擇與2014年亮相,和主打混能的F1「雙線行進」。從GEN1 (From 2014)200kW的輸出功率(正賽模式)以及極具畫面感的中途換車以完成比賽的「原始感」,到後來GEN 2(From 2018)技術進展,無需再換車之餘,正賽功率亦上升到250kW,同時引入了可短暫發放更多能量的Attack Mode規則,觀賞性up!

而Gen 3(From 2023)更是電驅技術狂歡的開始,350kW的功率提升顯著,但跟為搶眼的是前輪電機的加入,其Re-gen(動能回收)的功率一舉躍升至初代賽車的6倍之巨,去到600kW,比輸出功率還要高出250kW,後期Evo版本更是開放了AWD全輪驅動,零百公里加速1.86秒,甚至比F1還要快。

圖:FE GEN1- GEN3戰車圖(上3),以及將於26/27賽季正式落場的GEN4 賽車,並非GEN3與其Evo版本的中期改進,而是科技的完全迭代,在底盤/空氣動力學都有跟大改進,電驅單元輸出亦提升到450kW輸出/700kW回收,電池亦較Gen3提升43%去到55kWh,動力則全時全輪輸出,與之一起,觀眾可以預料有更強的速度和更進取的策略,簡而言之,更刺激好睇!
2026-27賽季FE GEN 4賽車,以及2026賽季F1賽車Race Spec對照表

Road Relevance 道路關聯性

睇到呢度,大家可能有個疑問:「勞師動眾搞咁大壇嘢,究竟為咗乜?」

為解答呢個問題,我哋就要引入一個專有名詞 – Road Relevance 道路關聯性

二十一世紀開始,在氣候危機和能源轉型的基礎上,環保係世界不可改變的大趨勢。加上企業社會責任(ESG – Environmental/Social/Governance)標準的日益收緊影響之下,F1頂流的贊助商乃至總管賽車運動的FIA本身,都必須看到F1要與「環保」 「可替代能源」等主題概念掛鉤。若果繼續向以往一樣「狂burn燃油」,簡單地瘋狂燒錢,將很難獲得社會和商業的支持,無以為繼。

為此,從整個活動組織細化到每一台車,都要展示到有足夠的「道路關聯性」,意為F1賽車上發展的科技,能夠被有效地轉化並下放到民用汽車市場,不再是曲高和寡的技術殿堂,而是民用科技試驗場。甚至連已經足夠環保的FE,賽道主題也要選擇為街道、輪胎也要是和街胎更接近的設計/配方,先顯得不會「離地」。

當然,事情少有一帆風順,歷史發展也未必是一條直線,爭議肯定有。

例如技術複雜成本頗高的MGU-H,被認為民用市場應用場景欠奉,從規則上被“劃走”;

2026 F1新規被評過度重視關聯性導致能量管理太過複雜,相關操作佔比已超過「純粹賽車」太多,猶如馬里奧賽車的道具賽一樣,27-28年又要修改規例

在不少賽事引入100%可持續合成燃料後(WRC/WEC/F1等已先後引入),其環保合規性和實際影響,又讓人質疑F1是否需要如此「通電」,甚至FE有沒有實際存在意義(畢竟電池生產和處理相關還是會存在不可避免的環境問題)等等。

孰是孰非,關聯性是真是假,一時之間去下定論其實都是不負責之舉,這個問題就交給後世了。

Give Back To Society 「回饋社會」

那麼,到底F1和FE有什麼科技,是我們已經/快要用得上的呢?

Electric Drivetrain Tech 電驅科技

電驅系統,又或者大灣區常叫的「三電系統」 ,即電機、電控、電池,係所有混能/電動車輛的核心。而F1/FE作為尖端科技實驗場,其實驗考證的技術不少已經應用在民用車輛之上,例如:

高性能電機 – 追求功率密度(體積/輸出比)的賽車,自然對電機(摩打)的要求極致,其內部物料、設計佈置和生產工藝不斷推陳出新,目前市場上可以購買到的中檔電動車,其實大多已經配備了早幾年賽場上的電機科技,這在以往燃油年代是不敢想像的。

快速充電 – 回想起前幾年,充電等待時間/續航,對於生活節奏緊張、爭分奪秒的香港市民來說,的確係一種「痛」,要用得順暢就好講求Trip Planning同Time Management。你咪話,日日都係咁,真係幾攰吓,所以還是有不少人選擇傳統燃油車。如今,得益於更先進的電池化學和充電技術,配合快速叉電樁,保守計算叉二十分鐘,基本上已經夠用(SOC from 20%-70%),更高級的車型甚至可以將時間再縮短1倍!

SiC碳化硅功率組件 – 電池電機固然重要,但如何高效地發放同回收亦非常關鍵,高電壓SiC碳化硅功率組件的普及,本身特性同賽場一樣,都係「更輕更快更強」。較傳統的IGBT功率組件相比,減重明顯,車輛需要背負的自重更低;效能更高,更省電,Re-gen回電亦更多,充電都會更快,甚至可以用更細的電池組達到同樣續航,台車好似去Gym過一樣,減咗肥,又勁咗。

如果大家有留意2026 F1的話,會發現直播畫面個dash上面有顯示實時電量的Energy Bar,其充/放速度實在令人驚訝,關鍵係每場比賽都會重複此過程過百次。不過,部份頂流車隊不斷纏鬥催谷之下,仲係會出現故障,勢必又會一輪技術革新,就筆者而言非常期待,此乃賽場重要意義之一。

Energy Re-gen & E-braking 能量回收及電子煞車

2026年底有一個影響全球汽車市場的重磅標準就要實施,那就是EURO 7(歐盟7)標準,除了對動力系統的能源消耗以及廢氣排放大幅收緊之外,更將其「爪牙」延伸到制動系統之上。你冇聽錯,制動系統都有「排放標準」,因為制動系統工作會產生制動粉塵,最新規例係吹毛求疵到連該部份都有嚴格要求。

為此,各大制動系統供應商都紛紛呈現出他們的最新科技進行應對(該部份未來亦會單獨開篇講解)。但,會不會有另外一個思路:不用卡鉗進行減速呢?

這便是E-braking電子煞車,係屬Energy Re-gen能量回收的衍生科技,通過對摩打的控制調整,在需要減速的時候進行反拖。如此一來,日常大多需要減速的場合用電子煞車進行替代,無需使用傳統的液壓煞車,產生粉塵的機會驟減,過程中又可以進行能量回收,可謂一舉兩得。

而事實上,混動時代的F1,後輪所需減速度已經有相當部分是用E-braking以及引擎制動實現;而FE則更為進取,Gen 3 Evo結合前輪電機進行,賽事裡面50%的驅動電量便是由能量回收獲得,相當高效!

剛剛完結的F1英國銀石分站,法拉利車隊44號車手Hamilton可謂將新規底下能量回收和硬件的理解發揮到極致,遙測數據可見,在全程5.891公里的賽道裡面,竟然有3公里的賽段並沒有使用過液壓煞車(SQ3),僅靠油門操作和能量回收檔位實現速度調控,令人折服。

Unforgotten MGU-H 未被遺忘的MGU-H

雖然在賽場上MGU-H被無情「捨棄」,但實際上,它反而大機率是未來性能車和超跑環保合規的關鍵部分。只要係Turbo車就免不了有Lag(渦輪遲滯),而遲滯的階段,正是燃油消耗和排放表現最「難睇」的階段,更加不用說還會顯著影響駕駛體驗。

如今環保趨勢底下,一般還是會採用「縮小排量,加大Turbo」,Lag自然更加嚴重。此時,配搭可以通過電機將turbo轉速拉高的MGU-H,就是最佳解決方案。其標誌性車型有已經上市的保時捷 911 T-Hybrid,平治AMG的E-Performance系列。

而平治更打算將MGU-H進行「普惠」,將MGU-H核心科技稍微downgrade,將工作電壓和能量回收水平降低並簡化(400V平台降低到48V),最新開發出一套名為e-tubro的系統,用厚度僅為4cm,但轉速高達170,000rpm的超薄電機和渦輪整合。

其首款車型為AMG C43(W206,2022年發售, 目前本港已經停售),實際效果不算狂暴,但已經非常喜樂。並以此為基礎,準備向一般民用車型進一步推廣,隨著歐盟7標準實施,或許27年就會見到不少搭載e-tubro的車型上市,都咪話唔心動。

平治AMG One,係尖端混能技術的集大成者。專業媒體賽道試駕當日,還多次出現了因為電能回收太快,系統自動判定需要保護電池,因而進入引擎關閉的純電模式,可見其效能之高。官方技術官解釋道,要全力推進到一定水平先可以避免進入保護模式,換言之,車手push得唔夠快,放電就追唔上回電的速度,邊個車手真有水平一眼便知,好有意思。

Conclusion 小結

好多人會話「賽車嘖,關我鬼事咩」,看完上面的論述就知道所言非也。賽車從Day One開始,就一直係新科技的試驗場,甚至連我們一般買到的車輛,在研發階段都會在賽車場(or近似賽車場標準的試驗場地)進行 24hours x 7 的不間斷試驗,進行整車的試驗和優化。

有人會喜歡賽車的速度與激情,而筆者就更加喜歡關注其中的科技進步,係對未來汽車科技的一個全面preview,希望有朝一日,能手握方向盤親身體會其帶來的效益和樂趣。

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