Formula E国际汽联电动方程式世锦赛，以其抢眼的环保理念、符合未来汽车发展趋势的模式，吸引了全球众多厂商的参与。为了节省成本，所有参赛车辆的底盘、电池和轮胎等部件是统一的，而动力总成则留给了各厂商独立开发。

FE的动力总成“三件套”包括电机、逆变器和变速器。它的技术革新，与量产车动力总成的快速发展也是相辅相成的。今天我们就来一起认识一下这“三件套”。

电机：电动车的“大心脏”

电机就相当于燃油车的“发动机”，电机将电池提供的动力转化到车轮上，驱动车辆行驶。电机由转子和定子组成，转子（Rotor）的主要材料是磁铁，而定子（Stator）由铜线圈绕组组成。电流通过铜线的时候会产生磁场，和转子里的磁铁进行吸引和互斥，驱动电机转起来。

FE的电机不仅是驱动赛车前进的“电动机”，它的另外一大功能则是在刹车时将能量进行回收，反向为电池进行充电，因此它也被称为“动能回收单元”（MGU），在比赛中不断进行充电和放电。

FE目前把电机的最大功率被限制在250kW，相当于335匹马力。电机与内燃机的功能相似，但想同样输出335匹马力，内燃机的体积可要比电机大不少。FE的电机重量一般仅在20kg左右，大小也就差不多就是两个纸巾盒。但它能够瞬时输出200kNm的扭矩，转速高达20,000RPM，难怪零百加速仅需2.8秒了。也正是因为这个特性，目前的电机只需要一个档位，不需要换挡和离合，动力的输出非常直接。

FE电机的运转效率可以达到97%，也就是说97%的能量都成功转化于驱动车轮前进。相比之下，内燃机的效率远远不及这个水平。举个例子，2020年F1冠军车队赛车的内燃机运转效率大概为50%，其余的能量都浪费掉了。

逆变器：电流转换全靠它

FE赛车电机使用三相交流电驱动车轮前进。逆变器的作用就是将电池里的直流电（DC）转化为电机所需的交流电（AC）。如上文所述，由于电机不仅是“电动机”，也是"动能回收单元"，所以这个逆变器也起到了整流器的作用——把动能回收来的交流电，再转换成直流电为电池充电。

由于Gen2赛车对性能的要求有了极大提升，现在这些器件都使用了碳化硅MOSFET材质，能承受900V的电压。采用新材料的逆变器体积更小，更容易布局，所需的冷却机制也更少。

由于技术的趋同，逆变器的大小、重量、布局方式和散热是区分性能高低的关键。许多车队使用一套散热机制为电机和逆变器降温，这个散热器一般处于车体的侧箱（Sidepod）内，它的体积越小，产生的空气阻力也越小，赛车的效率也随之提升。

变速器：成败在于细节

如何最大化地利用电池提供的功率，就需要依赖变速器的能力了。如此前所述，由于电机可以达到瞬时扭矩输出，所以它不需要多个档位；但它还是需要主减速器，让20,000转的电机可以匹配车轮的转速，通过后轴上的单个差速器向后轮输出动力。这个主减速器以及它需要的油和油泵系统都包覆在一个铝制外壳内。

所有车队的变速箱技术经历了几个赛季的优化，也基本处于一个水平线上。最后比拼的技术其实就是具体的设定，以及齿轮齿、轴承等的摩擦，还有变速箱和差速锁寄生损耗等细节。

大家可以看到，FE的Gen2赛车在经历了几个赛季的比拼后，技术基本趋同。所以在比赛中，细节和战术策略决定了每场比赛各台赛车的表现。根据未来的FE赛车规划，电机的功率会更大，通过制动回收动能的效率也会更高，可能甚至都不再需要前刹车盘。动力系统的效率，将会是未来电动赛车、乃至量产车性能表现的决定因素。