全新純電 Porsche Cayenne 於虛擬與實境中極限測試
Written by: Jason Hu
在全新純電Cayenne 的開發過程中，保時捷比以往更仰賴數位測試技術。然而，人的專業判斷仍不可或缺 ：在最終測試階段，無論在冰天雪地還是酷熱難耐的環境下，工程師們將這款SUV 推向極限。
透過虛擬開發並在現實中驗證，保時捷藉由全新純電 Cayenne 展現了數位轉型與工程專業知識的完美結合。這款全新純電 SUV 預計將於今年底發表，並將與現行的燃油及混合動力車型一同銷售。保時捷研發執行董事會副主席兼成員 Michael Steiner 表示：「這個專案是我們首次直接從數位整車測試過渡到預生產，而無需再進行過去耗時的原型車輛測試。」約 120 輛繁瑣費時的實體測試車輛，如今已在很大程度上由數位版本取代。工程師早在設計階段，便將虛擬原型車投入數位測試。
初步零組件測試在虛擬環境中進行
模擬與人工智慧徹底革新並大幅縮短了車輛測試流程。這項技術源於三大基礎：從紐柏林賽道到日常交通的精準數位化路線、魏薩的工程師數十年來的實地測試經驗，以及用於即時模擬的現代系統顯著提升的運算能力。工程師們不僅能在虛擬環境中視覺化 Cayenne，更能直接在虛擬環境中進行測試。在開發初期，零組件僅以數位形式存在且可輕鬆修改，專家們便利用虛擬實境（VR）對這款未來的 SUV 世代進行初步測試。數位測試的結果隨後會透過實體零組件的測試台進行驗證 。
最先進的複合式測試台模擬真實負載
為此，保時捷開發了全新的複合式測試台。該測試台能讓驅動系統、電池、能源管理和充電系統在逼真的條件下同步測試 。測試台的四個強大同步馬達可以編程，精確模擬不同的路況、加速阻力以及在動能回收與煞車時所承受的力道。工程師 Marcus Junige 表示：「這些機器極為精密，我們甚至能模擬不同柏油路面或輪胎打滑的情況。」環境條件也能被完全模擬 。
與數位分身的持續比對
Junige 表示：「我們的測試要求極為嚴苛。」一個具體的例子便是在紐柏林北環賽道上以極限速度馳騁。這項測試的輸入資訊來自虛擬原型車。所有模擬的脈衝都會即時輸入到複合式測試台。Junige 表示：「在所有條件下，只要駕駛人有需求，車輛就必須始終能輸出最大動力。」這種最大功率的釋放對高性能車輛的熱管理系統來說特別有壓力：為了在任何條件下都能最佳地調節電池，其加熱與冷卻系統比任何一款先前的保時捷電動車都更強大。在紐柏林賽道的每一點，複合式測試台測得的數值都會與其數位分身預先計算的數值進行比對。這證實模擬精準度已臻完美，在取得實體測試結果後，幾乎不需要進行任何修調。
在各種情況下進行極限測試
儘管模擬極為精確，最終的微調仍需由人類完成 。保時捷魏薩研發中心整車測試團隊負責人 Sascha Niesen表示：「事實上，只有人類才能進行最終的微調。」測試車手在完美平衡駕馭動態與控制策略方面的經驗，在賽道上尤為重要。無論是在城市、高速公路還是越野路況，純電 Cayenne 都在所有真實使用情境下進行測試 。其中一個特別的重點是充電管理。Junige表示：「無論純電 Cayenne 在停車前如何行駛，它都必須隨時為快速充電做好準備，」車輛甚至會將交通堵塞納入考量，以最優異的方式利用能源。
在極端氣候條件下的測試是一大挑戰 。在海灣國家或美國死亡谷等炎熱地區，空調系統、電池和驅動系統的耐熱管理等，都必須在最高達攝氏 50 度的溫度下進行嚴苛的功能測試。在氣溫可達攝氏零下 35 度的斯堪地那維亞，預生產車輛的測試項目則涵蓋冷啟動、空調控制、牽引力、操控性、煞車表現，以及與駕馭動態相關的控制系統性能 。無論在何種極端氣候下，純電 Cayenne 都必須能夠順利快速充電 — 幾乎沒有其他製造商對其車輛有比保時捷更高的要求 。
更高的精準度、更少的資源、更高效的開發
耐久測試旨在模擬車輛在嚴苛條件下的生命週期，這些條件是客戶在極端情況下才會遇到的。在日常條件下，測試車輛在幾個月內以輪班制行駛超過 15 萬公里，涵蓋市區交通、鄉間道路與高速公路。
從撞擊實驗室到耐久操駕，再到極端條件下的測試 — 數位化準備與現實世界測試的結合，在所有領域都證明其價值。它讓開發過程更精準、更有效率。相較於傳統的開發策略，純電 Cayenne 的開發時程縮短了 20%。同時，透過減少材料消耗，最先進的虛擬測試也更具資源效益。
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