近年来，虽然威廉姆斯在f1赛场上的表现差强人意，但f1的革新技术创新让威廉姆斯在f1外找回了自我，我们这一集要说的故事就是威廉姆斯的飞轮混合动力技术。可以说，正是因为威廉姆斯的这个系统，造福了我们这群“勒芒迷“”gt迷”。此话怎解？请往下看。。。（请留意文章里面的三段视频。含金量非常高！）
williams hybrid power
2006年，威廉姆斯刚刚经历了与宝马分手之后的严重衰落，号称最先将转速提升至20000转之上的考斯沃斯引擎并没有带来强大的动力，却引发了各种各样的可靠性问题。2007年改用丰田引擎，可靠性虽然改善，但成绩依然差强人意。面临2009年即将引入的技术规则的大变革，车队似乎看到可以打一个翻身仗的机会。汽车排放清洁化的大趋势，催生了混合动力技术的应用，f1也将要引入全新的刹车动能回收系统kers。
刹车动能回收系统（kinetic energy recovery systems，简称kers）是指通过技术手段将刹车时所产生的能量收集储存起来，并在之后的加速中，将能量重新释放出来，以期望不要让刹车时的能量白白损失而是加以利用，最终达到节省能源，增强赛车性能的作用。
找上门来的技术方案
各家车队各有打算，摆得上台面的技术路线也很快变得清晰，如何储存刹车过程中回收的能量成了各家门派的分水岭，锂电池和超级电容是最先被大家想起和接受的。威廉姆斯也在论证自己的九游会平台的解决方案，这时候一个叫做ian foley的人找上了门，这个自称是汽车混合动力公司automobile hybrid power总经理的家伙带来了他们设计的飞轮九游会平台的解决方案。车队二老板帕特里克·海德觉得这是一个有意思的东西，于是威廉姆斯就出资买下了这个仅有三个员工的小公司的部分股份，并且将公司的名字更名为威廉姆斯混合动力williams hybrid power，这可能成为了威廉姆斯本世纪头一个十年所作出的最正确的决定。
意想不到的应用前景
（3分5秒的视频，将带给你给你williams hybrid power的总体印象）
williams hybrid power的发展并没有按照预想的节奏来，不断扩张的技术团队，不断成熟的技术，却没有办法达成最初的目的。重达200磅的飞轮混合动力系统始终无法应用在f1赛车上，一方面它太重，另一方面庞大而不可改变形状的特性让赛车的配重无法良好实现。因此威廉姆斯不得不重新开发了一套基于锂电池的kers系统来征战f1。即便不能在f1上使用，飞轮kers系统却并非全无价值，开发的过程中积累了大量经验，如我们上期所讲，这因祸得福地让威廉姆斯积累了电池技术，以至于后来能够为formula e建造电池动力系统。
飞轮系统有劣势，但它的良好特性却让人们眼前一亮。相比于传统的化学电池，飞轮系统用纯机械的方式储存能量。在相同的功率输出下，飞轮比电池和超级电容的重量都要轻，循环使用次数更多，使用寿命更长。飞轮系统至少可以进行十万次以上的充放电循环过程，但化学电池只能坚持数千次。更重要的是在飞轮的生产过程中并不会带来对环境的不良隐患，因为飞轮通常使用钢或者碳纤维来制作转子，这不会对环境有什么太大的破坏，而锂元素对环境的破坏却是致命的。因此，williams hybrid power的飞轮混合动力系统在f1之外找了它的应用市场，这个市场不仅限于赛车界，而且在更广阔的领域获得了发挥的空间。
下面16分33秒的视频是威廉姆斯的共同创办人patrick head做的关于飞轮混合动力的讲座
porsche 911 gt3-r hybrid
2010年，保时捷在日内瓦车展上发布了橙色涂装带有白色竞赛条纹的911 gt3-r hybrid赛车。这款赛车基于997 gt3而来，特别之处在于，除了用能够提供500马力保时捷传统的后置4升水平对置6缸引擎驱动后轮之外，还两个能够提供218马力的电机驱动前轮，电机的能源来正是自于williams hybrid power的飞轮kers系统。储能的飞轮放在赛车副驾驶的位置，正好也能起到配重的作用。
这台911 gt3-r hybrid赛车在2010年3月纽博格林举行第57届adac westfalenfahrt 4小时耐力赛上首秀，2015年5月第一次赢得了vln系列赛的分站冠军。随后在纽博格林24小时赛中一度表现抢眼，从第九位发车，不断超车，名次上升到第一，并将领先的位置保持了好几个小时，期间曾经一度建立起超过1圈的优势。我们都知道的北环的一圈有多长，显然这个优势有点吓人。然而时运不济，在比赛还剩下对105分钟的时候赛车由于引擎故障不得不中途退赛。十分让人遗憾。
911 gt3-r hybrid赛车随后还作为邀请赛车参加了美洲勒芒系列赛和勒芒洲际杯赛，并且参加了珠海1000km的比赛。当时，在老将j?rg bergmeister和小将patrick long驾驶下，在珠海国际赛车场上风头比肩lmp1组的奥迪和标致。赛车单圈速度远超gt组的对手，燃油经济性也非常棒，通常一次加油可以比其他gt赛车多跑两圈，最终毫无悬念得排在所有gt赛车的前面完赛，领先后面的宝马厂队m3 gt2三圈多。
911 gt3 r hybrid在2011年推出了2.0版本，但混合动力911的项目之后就没有再继续下去，几年之后保时捷带着混合动力的919赛车回到勒芒最高等级的lmp1组别。也许911 gt3 r hybrid的尝试给了他们更大的信心。
值得一提的是，2010年，时任威廉姆斯车手的nico hulkenberg在纽伯格林北环测试了这台hybrid赛车，五年之后，他驾驶保时捷的919 hybrid赛车，为保时捷赢下第17个勒芒24小时总冠军。
时至今日勒芒lmp1组保时捷、奥迪、丰田都采用了将混合动力系统融入整个赛车。回看911 gt3 r hybrid，那时候的飞轮混合动力系统还没有整体融入赛车，是一种半吊子的hybrid，这就造成了911 gt3 r hybrid必然是一个过度的车型，此后再无后继也可以理解了。
下面3分33秒视频可以让我们一睹当年911 gt3 r hybrid参加纽博格林24小时比赛的风采。
audi r18 e-tron quattro
2012年是勒芒洲际杯更名为世界耐力锦标赛（wec）的第一年，过去几年在lmp1组比赛里获得巨大成功的奥迪在保留上年度参赛r18 ultra赛车的同时，还实验性得推出了混合动力版r18 e-tron quattro，而这款赛车就采用了威廉姆斯的飞轮作为混合动力的储能系统，这套系统的性能比用在保时捷911 gt3 r hybrid上的更加强大。
2012年的勒芒24小时奥迪派出空前阵容，audi sport team joest和audi sport north america共有四台赛车参赛，其中两台是r18 e-tron quattro。排位赛新赛车的优势并不明显，但正赛里，节能高效的性能被充分发挥出来，两台混合动力版的r18一举拿下前两名，r18 e-tron quattro成为勒芒史上首个混合动力冠军赛车，也同时成为首个四驱冠军赛车。由于飞轮混合动力系统驱动前轮，因此r18 e-tron quattro是一个部分时间的四驱赛车。
2013年，赛会规则将奥迪的混合动力系统限制在速度在120km/h以上时才能使用，但依然不能阻挡奥迪夺冠的脚步。2014年，对手丰田ts040在强大的超级电容混合动力系统的帮助下速度得到了极大的提升，新进入lmp1组的保时捷也虎视眈眈，然而在勒芒这样的长距离比赛中r18 e-tron quattro依然获胜。
2015年，奥迪依然使用飞轮系统储存能量，但这一年能量等级已经从之前的2mj提升到了4mj，然而这时候lmp1组的较量已经完全成为了混合动力技术的较量，保时捷的汽油引擎相比于奥迪的柴油引擎在赛会规则上更加占有优势，他们采用了更高能量水平的混合动力技术。虽然奥迪在开赛拿下了两场wec分站的胜利，但是这一年勒芒24小时冠军被保时捷夺得。
今年倒数第二站上海站比赛的周末，笔者与audi sport team joest车队的车队总监ralf juttner先生做了交流。当时他表示，今年为了提升能量回收等级在赛车轻量化方面做了非常多的工作，然而往后如果还需要提升能量回收等级的话将会很难。他还表示，现在虽然还在使用飞轮储存能量，但未来将会向任何可能的方向发展。那时候我就预感，也许飞轮在r18车身上的历史将要告一段落了。不满一个月后，11月28日，奥迪发布了2016款的r18 e-tron quattro，这款鼻锥酷似f1的奥迪lmp1赛车将能量回收等级从4mj提升到了6mj，而为了达到这个目的，能量储存单元从飞轮换成了锂电池。
飞轮混合动力系统的其他应用
飞轮系统不仅在汽车运动领域被应用，还找到了民用化的九游会平台的解决方案。2012年，威廉姆斯的飞轮系统迎来了来自go-ahead集团的接触，这家英国最大的铁路旅客运输和伦敦最大的巴士运营商给了williams hybrid power展示的机会。2013年在伦敦巴士上做了测试，事实证明，使用了飞轮混合动力之后，可以节省20%的燃料。随后公司又与世界最大的有轨电车制造商法国阿尔斯通公司合作，在他们的有轨电车上做了应用测试。
威廉姆斯觉得飞轮混合动力技术已经成熟到可以进行大规模商业化应用的阶段，而公司并没有大规模制造的能力。于是在2014年4月威廉姆斯大奖赛控股公司（威廉姆斯f1车队的母公司）将williams hybrid power卖给了他们熟悉的九游会平台的合作伙伴英国的gkn公司，但威廉姆斯依然保留了专利权，威廉姆斯先进技术公司williams advanced technology依然继承了该技术。
下期预告
威廉姆斯不仅仅着眼于技术开发，更始终保持下场比赛的传统。下一次，我们将带您一起领略伟大bmw v12 lmr征战勒芒24小时的风采。
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作者微博：@孤剑williams
图片来源：网络
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