Fra 800V-batteriet til momentvektorering på de fire motorer transformerer Prancing Horse-projektet forholdet mellem kraft, trim og kontrol. 

Ferrari Luce introducerer en fuldt elektrisk platform til Maranello-serien, designet fra bunden, uden at starte fra en eksisterende forbrændingsmotor- eller hybridarkitektur. Det industrielle aspekt er betydeligt, men projektets kerne er frem for alt teknisk: bilen bruger elektrisk fremdrift til at redesigne forholdet mellem drivlinje, chassis, cockpit, aerodynamik og kontrolsoftware. Det er derfor ikke blot en batteridrevet sportsvogn, men et komplekst system, hvor Ferrari forsøgte at integrere hvert delsystem omkring energi- og dynamikstyring.

Valget af fire uafhængige elmotorer, én pr. hjul, gør det muligt at behandle hvert hjørne af bilen som et aktivt punkt for vejgreb, regenerering, styring og kontaktfladekontrol. Denne opsætning suppleres af et 122 kWh batteri integreret i gulvet, en 800 V højspændingsarkitektur, aktiv affjedring, firehjulsstyring, kompakte invertere og en ny køretøjsstyringsenhed. Resultatet er en bil, hvis ydeevne ikke kun afhænger af de påståede 1050 hk, men også af den hastighed, hvormed systemet koordinerer drejningsmoment, trim, energigenvinding og vejgreb.

Projektet moderniserer også emballagen. Batteripakken er placeret under gulvet og under bagsæderne, samtidig med at den centrale tunnel og de kompakte aksler er fjernet, hvilket muliggør en firedørs-konfiguration med fem sæder – en førstegangsversion af en Ferrari-gaffelvogn af denne type. Den elektriske arkitektur bliver således en faktor for beboeligheden, ikke kun vejgrebet. Luce bevarer sportsvognsproportioner, men introducerer et interiørlayout, der minder mere om en yderst brugbar Grand Tourer, med et påstået 597-liters bagagerum og en vægtfordeling på 47 procent foran og 53 procent bagi.

Strukturbatterier og motorer med høj effektdensitet

Batteripakken er designet, valideret og bygget i Maranello. Den inkluderer 210 celler Organiseret i 15 moduler med 14 celler, hvilket giver en bruttokapacitet på 122 kWh. Pouch-cellerne, designet i samarbejde med SK on, har en kapacitet på 159 Ah, en grafitanode, en nikkel-mangan-koboltkatode med et højt nikkelindhold og en flydende elektrolyt. Ifølge de angivne data når cellernes energitæthed 305 Wh/kg, mens systemets samlede energitæthed er 195 Wh/kg. Hurtigopladning når 350 kW og muliggør med tilstrækkelig infrastruktur en genopladning af 70 kWh på 20 minutter.

Det mest interessante aspekt er batteriets strukturelle funktion. Huset integrerer metalplader, støbegods og aluminiumspaneler, der er samlet gennem mekaniske fastgørelser og limning uden svejsning. Når den nederste skal er forbundet med stellet, bidrager den til karosseriets stivhed. Strukturen opnår en stigning på 25 procent i bøjningsstivhed og en stigning på 35 procent i vridningsstivhed sammenlignet med tidligere anvendelser; batterisystemet bidrager med 20 procent til stellets bøjningsstivhed og 40 procent til dens vridningsstivhed. I denne konfiguration er batteriet ikke en isoleret komponent, men snarere en integreret del af den stive arkitektur.

Motorerne er permanentmagnetsynkronmotorer med radial flux, der er afledt af F80-erfaringen og den knowhow, der er opnået i Formel 1 og WEC. Forakslen yder 210 kW, mens bagakslen når 620 kW. Forakslens motorer når 30.000 o/min, bagakslens 25.500 o/min. Bagakslens effekttæthed er angivet til 4,80 kW/kg, forakslens er 3,23 kW/kg, med en virkningsgrad på 93 procent.

For at minimere størrelse og tab bruger statorerne koncentrerede polviklinger, 0,2 mm lamineringer, Formel 1-afledt Litz-tråd og vakuumharpiksbelægning med høj varmeledningsevne. I rotoren koncentrerer Halbach-konfigurationen af ​​magneterne fluxen mod statoren, mens 1,6 mm kulfibermuffer modvirker centrifugalkræfter ved højere omdrejninger. Dette tekniske valg muliggør kombinationen af ​​høj rotationshastighed, lav masse og hurtig respons.

VCU'en kan koordinere drivlinje, affjedring og rekuperation

La Køretøjs kontrolenhed Dette er et af de vigtigste trin i projektet. For første gang på en Ferrari koordinerer en enkelt funktionel enhed drivlinjen og køretøjets dynamik og styrer et tre-linjers netværk: 800 V til motorerne, 48 V til den aktive affjedring og 12 V til hjælpeudstyret. VCU'en fortolker førerens anmodninger og komponenternes status, opdaterer aktiveringsmålene 200 gange i sekundet og regulerer effekttilførsel, regenerering, opsætning og effektivitetsstrategier.

Denne centralisering gør det muligt at omdanne køretilstande til ægte energilogik. Rækkeviddee-Manettino begrænser effekten til 320 kW, foretrækker baghjulstræk, opretholder en tophastighed på 260 km/t og aktiverer effektivitetsstrategier. VCU'en kan skifte mellem venstre og højre baghjulstræk ved høj frekvens, bruge Standby Inverter til at eliminere effekttab, når der ikke er behov for krafttilførsel eller genvinding, og fysisk afbryde forakslen, når det ikke er nødvendigt. Ifølge Ferrari kan brændstofforbruget reduceres med cirka 15 procent, samtidig med at den samme jævne kørsel opretholdes.

I tilstand Tour, øges den tilgængelige effekt til 460 kW, firehjulstrækket forbliver aktivt, og tophastigheden forbliver 260 km/t. I YdeevnePå den anden side er den opnåelige effekt lig med 725 kW, firehjulstrækket er permanent, og tophastigheden når 310 km/t. Power Deployment Control-logikken modellerer præemptivt effekten baseret på den elektriske og termiske belastning af højspændingsbatteriet med det formål at bringe bæredygtig effekt tættere på peak-effekten under gentagen brug.

Selve VCU'en indeholder Vehicle State Estimator, et system, der rekonstruerer energitilstanden ved hjælp af en datadrevet tilgang og kørevaner. Målet er at forbedre rækkeviddesestimering og rejseplanlægning ved at opdatere prognoser i realtid og tilbyde dedikerede grænseflader på instrumentbrættet. I højtydende elbiler afhænger rækkevidden ikke kun af den nominelle batterikapacitet, men også af køretøjets evne til at forudsige brændstofforbrug, temperatur, kørestil og opladningsbehov.

Momentvektorering og regenerativ bremsning bliver dynamisk

Arkitekturen med fire motorer giver mulighed for en momentvektorering Fuld bremsning på begge aksler, både under acceleration og bremsning. Det virtuelle bagdifferentiale, eller vDiff, stabiliserer bilen i lige strækninger og filtrerer forstyrrelser på vejoverfladen fra. Ferrari Lateral Optimization Wheeltorque, kendt som FLOW, arbejder på momentfordelingen i sving: Når den kører ud af et sving, styrer den baghjulstrækket og modellerer understyring og overstyring foran; når den kører ind i et sving, bruger den negativt moment til at stabilisere bilen og optimere energiudnyttelsen.

Elektrisk trækkontrol eTrac Den trækker på F1-Trac-knowhow, men er tilpasset en platform med fire uafhængige aktuatorer. Hvert hjul har sin egen momentstyring, så interventionen kan målrettes mod det enkelte hjul, der mister vejgrebet, uden at gå på kompromis med de andres bidrag. Nogle funktioner er integreret i inverterne, hvilket muliggør momentkorrektioner ned til millisekundet. Dette er et vigtigt skridt, fordi i elbiler kan aktiveringshastigheden udnyttes til at gøre bilen mere præcis, men også mere naturlig i overgange.

Den avancerede regenerative bremsning, kaldet eCRB, bruger et batteri, der kan absorbere op til 500 kW, og fire motorer, der kan regenerere op til 0,68 g. Ifølge de fremlagte data er det elektriske bidrag til bremsning øget med 50 procent sammenlignet med tidligere Ferrari-hybrider. De anslåede fordele omfatter en 20 procents stigning i rækkevidden på bjergveje og en 5 procents stigning i motorvejstrafikken. Regenerering behandles derfor ikke blot som energigenvinding, men som en del af køretøjets dynamiske balance.

Il Momentskiftindkobling Den introducerer fem effektniveauer, der kan vælges med den højre paddel, og fem niveauer af motorbremsning via den venstre paddel. Systemet simulerer ikke et gearskifte: det definerer et drejningsmomentsprog. Når føreren kører ind i et sving, kan vedkommende vælge niveauet af negativt drejningsmoment; når vedkommende kører ud af et sving, kan vedkommende modulere den tilgængelige effekt baseret på vejgreb og radius. Målet er at overvinde den typiske linearitet i elektrisk kraftlevering og give føreren mulighed for beslutningstagning og taktil progression.

Aerodynamik og termisk styring understøtter effektiviteten

Den aerodynamiske udvikling af Ferrari Luce tog over fem år, cirka 6000 CFD-simuleringer, 250 timers vindtunneltestning på en model og cirka 80 timer med et fuldskala køretøj. Målet var ikke kun at generere downforce, men også at reducere luftmodstand for at understøtte rækkevidde, aeroakustisk komfort og køling. Silhuetten er sammensat af solide, konvekse volumener med kontinuerlige overflader og få afbrydelser. Den affjedrede forvinge og det opblæste agterspejl hjælper karosseriet med at fungere som en central celle omgivet af flydende aerodynamiske elementer.

Le aktive gitre De beskytter radiatorerne, når der ikke er behov for køling, og under visse forhold kan de endda eliminere den modstand, der er forbundet med luftens passage gennem radiatorkernerne. Placeringen af ​​radiatorerne – to foran hjulene og en central kondensator foran – sigter mod at opnå en aerodynamisk form, der ligner en dråbeformet overflade, når kølergitrene er lukkede. Den aktive affjedring bidrager også til effektiviteten og sænker fronten med op til 10 mm, når forholdene er gunstige.

Aerodynamiske hjul inspireret af en jetmotors turbine reducerer luftmodstanden med cirka 5 procent, hvilket minimerer hjulvågen uden at gå på kompromis med bremsekølingen. Undervognen udnytter den flade overflade af det monolitiske batteri, mens mellemrum, koblinger og vinduesprofiler, håndtag og ladeport er blevet optimeret for at forbedre luftmodstandskoefficienten og den aerodynamiske støj. I en elbil, hvor motoren ikke maskerer andre støjkilder, bliver aeroakustisk kontrol en del af den oplevede kvalitet.

Termisk styring er organiseret omkring tre hovedarkitekturer: kølemiddel, vand og luft. Vandledningerne fungerer på forskellige niveauer: lave temperaturer for 800V-batteriet og hjælpesystemerne, mellemtemperaturer for inverteren, akslerne og den aktive affjedring, og kabinekredsløbet med varmegenvinding fra elmotorerne. Softwaren styrer ventiler, pumper, vinteropvarmning, hurtigopladning og forkonditionering af batteri og kabine, selv eksternt. I et køretøj af denne type påvirker termisk styring direkte repeterbar ydeevne, pålidelighed og rækkevidde.

Lyd, brugerflade og chassis omsætter teknikken til brug

Akustikafsnittet omhandler et specifikt problem for elektriske sportsvogne: hvordan man giver lydfeedback uden at ty til en kunstig simulering af forbrændingsmotoren. Ferrari hævder at tage lyden direkte fra de elektriske aksler via et præcisionsaccelerometer installeret i bagakselhuset. Signalet, der genereres af vibrationer fra roterende dele, gear og elektrisk maskineri, filtreres, udlignes og forstærkes af et patenteret system. Arbejdet tog fem år og 40.000 km dedikeret banetestning.

Il funktionel lyd Den forstærkes, især når det er nødvendigt for dialogen mellem fører og bil, især i Performance-positionen i e-Manettino. Lyden sker på to niveauer: et eksternt niveau, der skaber en bølgefront, som kan høres, når den kører forbi, og et internt niveau, der tilføjer hi-fi-detaljer. I Range-positionen kan bilen dog foretrække stilhed; i Tour-positionen tilbyder den en sporty kørsel med større akustisk komfort. Denne løsning demonstrerer, hvordan lyd behandles som køreinformation, ikke som dekoration.

Grænsefladen følger også en hybridlogik mellem analog og digital. Rattet integrerer Manettino- og e-Manettino-betjeningselementerne, mens paddlerne styrer drejningsmoment og regenerering. Instrumentbrættet kombinerer digitale og mekaniske instrumenter i tre drejeknapper; det drejelige midterpanel kombinerer fysiske betjeningselementer og berøringsskærmsbetjeninger; OLED-displayene, der er udviklet i samarbejde med Samsung Display, dækker fire enheder, der måler 12,9, 12, 10,1 og 6,3 tommer. Beslutningen om at beholde mekaniske knapper, håndtag og vælgere demonstrerer ønsket om at opretholde øjeblikkelig interaktion i de mest kritiske funktioner.

Akustik, betjeningselementer og chassis definerer elbiloplevelsen

Chassiset bekræfter denne integrerede tilgang. Strukturen bruger hule støbegods, ekstruderinger og aluminiumspaneler; karosseriet eliminerer stål til fordel for højstyrke aluminiumspaneler og ekstruderinger. Den elastiske bagramme, der beskrives som den første i serien, har til formål at isolere vibrationer og strukturel støj uden at forringe håndteringen. Den tredje generations aktive affjedring reducerer komfort og håndtering til en enkelt kontrolligning: absorbere, støtte, sænke bilen når det er nødvendigt, og genvinde energi fra den relative bevægelse af hjul og chassis.

Ferrari Luce flytter kort sagt fokus på elektriske sportsvogne fra individuelle præstationsværdier til integrationens kvalitet. Kraft, opladning, rækkevidde og acceleration er fortsat nøgleparametre, men de er ikke nok til at beskrive projektet. Den tekniske forskel ligger i kombinationen af strukturelt batteri, uafhængige motorer, VCU, momentvektorering, regenerering, adaptiv aerodynamik, intelligent temperaturstyring, mekanisk lyd og en haptisk grænseflade. Det er her, elektrificering bliver en platform og ikke blot en motorudskiftning.

TilItalia industrielt bekræfter casen, at højtydende elbiler kræver tværgående færdigheder: elektrokemi, effektelektronik, realtidssoftware, materialer, letvægtsproduktion, aerodynamik og oplevelsesdesign. Udfordringen er ikke blot at bygge en hurtigere bil, men at gøre en meget stor mængde energi kontrollerbar og repeterbar. I denne forstand Ferrari Luce er frem for alt et testområde for den næste generation af elektriske sportsarkitekturer.

Ferrari Luce: design og teknologi til den mest innovative elektriske sportsvogn

Ferrari Luce: en drøm om design, elektrisk kraft og en ny køreoplevelse.

Her er tre indsigter, som måske interesserer dig:

Ferrari Luce, elbilen der vil ændre innovationens omfang
XPENG har masseproduceret sin første autonome Robotaxi
Opel går ind i Formel E og genlancerer GSE-akronymet