Lịch sử của Porsche bắt nguồn từ hệ truyền động điện

Hệ truyền động thuần điện thừa hưởng sự hoàn hảo từ Porsche DNA.

Ferdinand Porsche – người sáng lập thương hiệu đã say mê năng lượng điện ngay từ khi còn thiếu niên. Từ năm 1893, khi chỉ 18 tuổi, ông đã lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng trong nhà của cha mẹ mình. Cùng năm đó, ông được nhận vào công ty chuyên về lĩnh vực điện Vereinigte Elektrizitäts-AG Béla Egger tại Vienna. Sau bốn năm, từ thợ máy ông đã được thăng tiến và giữ chức vụ Trưởng Bộ Phận Thử nghiệm. Những chiếc xe đầu tiên do ông thiết kế đều có hệ truyền động điện – vì vậy lịch sử của Porsche đã bắt đầu từ hệ truyền động điện.

Năm 1898, Ferdinand Porsche thiết kế chiếc Egger-Lohner C.2 Phaeton sử dụng động cơ điện với công suất từ ​​3 đến 5 PS, có thể đạt tốc độ tối đa 25 km/giờ. Năm 1899, ông gia nhập một hãng sản xuất xe kéo ở Vienna, k.u.k. Hofwagenfabrik Ludwig Lohner & Co. Và tại đây, ông đã phát triển động cơ điện đặt tại trung tâm bánh xe. Năm 1900, mẫu xe điện Lohner-Porsche đầu tiên mang đột phá công nghệ này được giới thiệu tại buổi triển lãm ở Paris. Với công suất 2 x 2,5 PS, xe có thể đạt tốc độ tối đa 37 km/giờ. Lý do cho sự ra đời của chiếc Lohner sử dụng động cơ điện này cũng là chủ đề mang tính thời sự của thời bấy giờ và cho đến tận bây giờ: không khí đang bị ô nhiễm nặng bởi số lượng lớn động cơ xăng đang sử dụng.

• 

Cũng trong năm 1900, Ferdinand đã thiết kế chiếc xe hybrid đầu tiên trên thế giới – “Semper Vivus” (tiếng Latinh có nghĩa là “trường tồn”). Công nghệ được mang tên Lohner-Porsche cũng được ứng dụng bên ngoài lĩnh vực xe điện. Ông đã gia tăng phạm vi vận hành của xe bằng cách không sử dụng pin làm nguồn năng lượng mà thay vào đó, sử dụng động cơ đốt trong để làm quay, từ đó cung cấp năng lượng điện cho trục bánh xe. Một năm sau đó, ông đã ra mắt dòng xe thương mại có tên gọi là Lohner-Porsche “Mixte”.

Tuy nhiên, Lohner-Porsche cũng đã cho thấy lý do tại sao việc di chuyển bằng xe điện đã thất bại trong nhiều thập kỷ qua: dù công suất điện khiêm tốn nhưng chiếc xe nặng đến gần hai tấn. Việc thiếu cơ sở hạ tầng kết hợp phạm vi hoạt động ngắn đã đặt dấu chấm hết cho lĩnh vực di động điện trong một thời gian dài.

Hơn 100 năm sau, ý tưởng này đã được hồi sinh: Với sự phát triển của pin lithium-ion thích hợp để sử dụng trên ô tô cũng như đáp ứng các yêu cầu pháp lý nghiêm ngặt với khí thải ô nhiễm và CO₂, một lần nữa đã khiến hệ thống truyền động điện trở thành đề tài được quan tâm. Với sự ra đời của mẫu xe Cayenne S Hybrid vào năm 2010, Porsche đã khởi đầu cho lĩnh vực di động điện của thương hiệu.. Là một trong những mẫu xe Hybrid đầu tiên trong phân khúc hạng sang cùng với Cayenne S Hybrid, phiên bản Panamera S Hybrid là mẫu xe tiết kiệm nhiên liệu nhất cho đến nay với mức tiêu thụ nhiên liệu là 6,8 lít/100 km (NEDC), dù công suất lên đến 380 PS. Và cũng trong năm 2011, Porsche đã chính thức thử nghiệm ba mẫu Boxster E sử dụng động cơ điện.

Panamera và Cayenne Turbo S E-Hybrid: Sự kết hợp đầy uy lực của “2 trái tim”

Panamera và Cayenne Turbo S E-Hybrid

Mẫu xe 918 Spyder phiên bản thương mại đã sẵn sàng ra mắt vào năm 2013. Sau đó 2 năm,  Panamera S E-Hybrid một lần nữa dẫn đầu phân khúc với tư cách là mẫu xe plug-in hybrid đầu tiên trên thế giới – sản sinh công suất 306 kW (416 PS) và phạm vi vận hành hoàn toàn bằng điện là 36 km. Ở thế hệ Panamera thứ hai, Porsche đã áp dụng hiệu suất điện trên tất cả các phiên bản: chiến lược tăng cường công suất được được kế thừa từ mẫu xe 918 Spyder mang đến công suất và hiệu suất thể thao mạnh mẽ .ở trên cả hai phiên bản Panamera 4 E-Hybrid với công suất 340 kW (462 PS) và phiên bản mạnh mẽ nhất – Panamera Turbo S E-Hybrid.

Thế hệ thứ ba của hệ dẫn động plug in – hybrid của Porsche là Turbo S E-Hybrid, cung cấp công suất cho các phiên bản mạnh mẽ nhất của dòng xe Panamera và Cayenne. Các mẫu xe này kết hợp hiệu suất vượt trội với hiệu suất tối đa: Động cơ V8 4,0 lít và động cơ điện tạo ra công suất hệ thống 500 kW (680 PS; Panamera Turbo S E-Hybrid có mức tiêu thụ nhiên liệu kết hợp 3,3 lít/100 km, lượng khí thải CO₂ 74 g/km; mức tiêu thụ điện kết hợp 16,0 kWh/100 km; Cayenne Turbo S E-Hybrid có mức tiêu thụ nhiên liệu kết hợp 3,9 – 3,7 l/100 km, lượng khí thải CO₂ 90 – 85 g/km, mức tiêu thụ điện kết hợp 19,6 – 18,7 kWh/100 km). Đây là những phiên bản thể thao nhất trong phân khúc vì được trang bị hệ truyền động hybrid.

Nhanh như điện – Từ đường đua đến đường trường

Không ngừng cải tiến để giành chiến thắng vẻ vang trên đường đua luôn là động lực và tinh thần đặc trưng của Porsche.

Năm 1899, cuộc đua dài 50 km đã diễn ra trong khuôn khổ Triển lãm Ô tô Berlin và mẫu xe điện Lohner-Porsche giành vị trí dẫn đầu. Trong năm tiếp theo, Ferdinand Porsche đã thiết kế mẫu xe dẫn động 4 bánh đầu tiên trên thế giới, mẫu xe đua điện “La Toujours Contente”. Mỗi động cơ điện đặt tại trung tâm của 4 bánh xe có công suất 14 PS. Nhờ giảm xuống còn hai động cơ có cùng công suất, Porsche đã thành công khi phá kỷ lục cuộc đua Semmering với một mẫu xe đua điện khác có tốc độ trung bình 40,4 km/giờ vận hành trên quãng đường hơn 10m và đạt tối đa 60 km/giờ.

Năm 1902, Porsche đã chiến thắng trong cuộc đua Exelberg Rally với mẫu xe hybrid – Lohner-Porsche Mixte. Và vào năm 1905, chiếc xe đua chạy điện Lohner-Porsche với công suất 2 x 30 PS đã đạt tới tốc độ hơn 130 km/giờ.

911 GT3 R Hybrid: Mẫu xe đua đầu tiên với một phần hệ dẫn động điện

Việc Porsche thực hiện điện khí hóa hệ thống truyền lực trên đường đua từ rất sớm này là điều hoàn toàn hợp lý. Đây là lý do tại sao Porsche đã đưa mẫu xe 911 GT3 R Hybrid tới Nürburgring vào năm 2010 với tư cách là chiếc xe đua đầu tiên được thiết kế một phần hệ dẫn động sử dụng động cơ điện. Mẫu xe đua được trang bị động cơ 6 xy-lanh; 4,0 lít công suất với 353 kW, được hỗ trợ bởi hai động cơ điện có công suất 60 kW cho mỗi động cơ ở trục trước. Khi đó, Porsche đã lựa chọn động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu. Hai động cơ điện đóng vai trò như máy phát điện khi phanh và tích điện qua một bánh đà bằng động năng được thu hồi. Như một phòng thí nghiệm di động, nền tảng công nghệ này đã cung cấp những phát hiện quan trọng cho công nghệ hybrid trên xe thể thao đường trường – chẳng hạn như liên quan đến việc quản lý dòng điện và năng lượng cao.

918 Spyder: Phá vỡ kỷ lục đường đua Nürburgring Nordschleife

Vào năm 2013, những phát hiện này đã giúp cho mẫu 918 Spyder đầy uy lực phá vỡ kỷ lục vòng đua trước đó với thời gian vòng chạy là 6:57 phút. Hệ thống plug-in hybrid cải tiến của mẫu xe thể thao hiệu suất cao cũng dựa trên ba động cơ: Động cơ V8 nạp khí tự nhiên, vòng tua cao và dung tích 4,6 lít sản sinh công suất 447 kW trong khi hai động cơ điện ở phía trước và phía sau trục cùng công suất 210 kW. Kết quả tạo ra công suất hệ thống lên đến 652 kW (887 PS). Mô-men xoắn cực đại của hệ thống được cộng thêm vào mô-men xoắn trục khuỷu tương đương là 1.280 Nm. Pin lithium-ion có công suất 6,8 kWh dự trữ năng lượng phanh đã thu hồi và cho phạm vi vận hành khi chỉ chạy bằng điện lên đến 31 km. Porsche 918 Spyder đạt mức tiêu thụ trung bình từ 3,1 đến 3,0 lít/100 km theo NEDC.

919 Hybrid: Nhà vô địch giải đua sức bền

Vào năm 2013, mẫu xe 919 Hybrid cũng đã rời dây chuyền sản xuất lần đầu tiên. Năm 2014, Porsche đã quyết định bắt đầu lại với một nguyên mẫu LMP1 tại cuộc đua 24 Giờ Le Mans và trong Giải vô địch Sức bền Thế giới. Năm 2015, Porsche đã đạt được chiến thắng đầu tiên trong ba lần chiến thắng Le Mans liên tiếp. Vào năm 2017, Porsche kết thúc mùa giải với sáu danh hiệu vô địch thế giới trong đua xe thể thao của mẫu xe này.

Cho đến nay, 919 Hybrid là mẫu xe đua phức tạp nhất mà Porsche thiết kế. Nhiều thành phần và khái niệm của nguyên mẫu Class 1 thành công nhất cũng đã được ứng dụng trên các dòng xe đường trường như Panamera Turbo S E-Hybrid.

Tiên phong trong công nghệ: Công nghệ điện áp 800V kế thừa tinh thần thể thao đặc trưng

Những phát triển tiếp theo từ dự án 919 Hybrid đã sẵn sàng được sản xuất hàng loạt trong thời gian sắp tới trong khi những dự án khác vẫn còn đang ấp ủ. Những thành quả phát triển này cũng đã mở đường cho dòng xe thuần điện Taycan hoàn toàn mới – với các yếu tố kỹ thuật đã được “thử lửa” tại Le Mans. Điều này đặc biệt áp dụng cho công nghệ tiên phong – công nghệ điện áp 800V. Đây là một trong những quyết định dũng cảm và táo bạo nhất trong khái niệm xe đua sáng tạo. Mức điện áp thiết lập các điều kiện cơ bản trong toàn bộ hệ thống truyền động điện: Từ pin đến cách bố trí thiết bị điện  và động cơ điện đến hiệu suất của quá trình sạc.

Do các thành phần thích hợp không có sẵn trên thị trường khi phát triển công nghệ 800 V dành cho 919 Hybrid. Vì thế, Porsche đã làm một việc mang tính tiên phong – đó là tự phát triển các thành phần này. Áp lực cạnh tranh cao của môn đua xe thể thao liên tục đẩy các kỹ sư đến giới hạn của những gì có thể thực hiện. Về phương diện quản lý hybrid, các nguyên mẫu Le Mans cũng tiến vào những lĩnh vực được xem là rất phức tạp và khó thực hiện trước đây. Bằng cách này, 919 Hybrid như một phòng thử nghiệm di động mở đường cho các hệ thống truyền động hybrid và điện trong tương lai. Động cơ điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu của 919 Hybrid cũng đã được kiểm nghiệm tại Le Mans. Không chỉ dẫn động cầu trước, 919 Hybrid còn có khả năng thu hồi động năng đóng vai trò như máy phát điện khi phanh. Động cơ điện tương tự như hai mô-đun động cơ sản sinhcông suất đến 441 kW trên dòng xe Taycan. Không như hệ truyền động điện khác hiện nay, hai động cơ này còn sản sinh toàn bộ sức mạnh cho nhiều lần tăng tốc trong khoảng thời gian ngắn – giống như cách hệ thống truyền động của 919 Hybrid đã hoạt động trong suốt 24 giờ đua. Điều này thật sự quan trọng trên đường đua cũng như trong việc lái xe thể thao trên đường ngoại ô và hiệu suất tối đa trên đường cao tốc.

Mẫu xe đua chạy điện Porsche 99X Electric

Mẫu xe đua thuần điện đầu tiên của Porsche cũng đã sẵn sàng. Bắt đầu từ mùa giải 19/2020, Porsche đã tham gia tranh tài tại Giải vô địch ABB FIA Formula E với hệ truyền động được phát triển hoàn toàn mới. Từ đây, công nghệ xe đua thể thao luôn được kết hợp chặt chẽ trên các phiên bản thương mại nhằm đảm bảo sự phản hồi nhanh và linh hoạt.