最早推出混动车型的丰田,电动化技术到底发展到了哪种地步?

发表于: 2019.04.25
   

如果问谁是与能源问题渊源最深的汽车企业,那么,答案很可能是丰田。

1973年和1979年的两度石油危机在极大程度上改变了美国的汽车需求结构,人们的选择热点开始由大型车转向了节省燃油的小型车,缺少小型车生产技术的美国汽车厂家逐渐地失去了往日的竞争优势,而以丰田为代表的日本车企从此走向繁荣。

如今40年过去,能源问题如影随形,环境危机日渐迫近,社会焦点问题在“节能”之上又增加了“减排”。需要指出,污染减排和节能降耗两个约束性指标有本质属性的不同,却又有密切的联系——节能促进减排,同时,节能是减排的必要条件。

这就是历史的有趣之处,上个世纪七十年代的两次能源危机一手造就的,在节能领域具有压倒性优势的丰田,如今在环境危机大势下延续着自身的优势——如果做好节能,减排也就做好了一半。当大众汽车深陷“柴油门”又被巴黎协定搞得焦头烂额而不得不宣布ALL IN电动化之时,丰田的电动化技术已经有条不紊地积累了数十年。

而这一切,要归功于丰田对环境问题的深远考量,正因如此,催生了丰田电动化技术的不断进化。那么,最早推出混动车型的丰田,电动化技术到底发展到了哪种地步?

掌握“三电”——一招鲜

在电动化进程中,每家企业都有自己的技术路线,EV、HEV、PHEV以及FCEV等,但是所有这些路线的核心是“三电”技术,即电池、电机、电控系统。以此为出发点,丰田的电动化技术进化史脉络非常清晰。

1975年,丰田推出了燃气轮机混动测试车。1977年,丰田在第22届东京车展上展出了Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型。虽然这两款车的技术原理与现在的混合动力车型大相径庭,但是已经能够看到从中看到“三电”的雏形。

(Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型的结构图)

为什么说“三电”是电动化技术的核心?

电动化车型的动力总成可以是HEV,可以是PHEV,也可以是EV或者FCV。但是无论采用哪一种动力,其根本都是“三电”的不同配比和组合。换句话说,只要掌握了“三电”,再通过与发动机、充电设备、燃料电池、储氢罐等的组合搭配,就能制造出所有的电动化车辆。

从20世界70年代到90年代,丰田处于电动化技术的探索时期。1983-1987年,丰田推出了EV10-EV40系列纯电动汽车;1985年,丰田推出了GTV燃气轮机混合动力汽车;1991年,丰田推出了Townace Van EV纯电动车型;1995年,丰田发布了普锐斯概念车;1996年,丰田推出了RAV4 EV,并在美国、日本上市销售……

1997年是丰收之年。在这一年的东京车展上,量产版普锐斯正式亮相,它也是世界上第一款大规模量产的混合动力车型。自那以后,丰田的混动技术不断地进步升级,车型也越来越丰富,从此独步天下,赢得“世界上只有两种混动,一种是丰田混动,一种是其它混动”的江湖地位。

(1997年东京车展上的第一代普锐斯)

从1997年到现在,丰田普锐斯共诞生了4代车型,其混动技术也经历了4代的升级,实现高性能化、小型轻量化,以及低成本化。

比如驱动电机,从第一代到第四代,普锐斯的驱动电机定子/转子组成的核心构件,体积从5.1升降至2.2升,功率从30千瓦升至53千瓦,最高转速从5600rpm升至17000rpm。

再比如,第四代普锐斯锂离子电池包的体积比第一代缩小了67%,另一大核心部件——动力控制单元(PCU),从第一代到第四代功率密度也提升了1.5倍,与此同时,整个混合动力系统在性能大幅提升的情况下,成本大幅降低。

全方位电动化技术——吃遍天

丰田很执着,在全球范围内率先研发核心的“三电”技术,得到胜利果实之后又很谦卑,决定把电动化选择权交给市场和消费者。“丰田遵循用户说了算的终极原则,坚定地认为用户决定世界。”

这也是丰田EV战略看起来“慢半拍”的原因。但是,为应对这个不可预知的世界,电动化汽车的定位可能会不断发展,丰田希望可以造出适应时代变化的汽车,所以选择进行全方位开发。这也使丰田成为技术路线、储备更加全面的车企之一。

2014年,丰田Mirai上市,成为了世界上首款大规模上市销售的燃料电池汽车。在日语中,“Mirai”这个词是“未来”的意思。在Mirai这款燃料电池汽车上,我们依然能够看到与普锐斯类似的“三电”系统,可见丰田的电动化技术一脉相承,遍地开花。

从1997年推出全球首款量产HEV普锐斯到“Mirai”,丰田一直是汽车“电动化”路程上的先行者。凭借20多年的沉淀和积累,丰田积累了大量数据和技术成果,产品性能、可靠性、成本控制等都处于行业领先地位。

截至目前,丰田累计销量已经超过了1300万辆。更重要的是,这1300万辆汽车经历各种使用环境的考验后性能完好,没有遇到任何大的安全故障,可见相比于“极客”文化的特斯拉,二者的造车理念有多么不同。

1300万辆是一个全新起点,证明丰田积累了行业里最丰富、最先进、最成熟的电动化技术和经验,也是丰田宣布全面电动化的最大底气。

按照规划,第一步,首先从2020年开始正式推广EV。具体而言,丰田将于2020年首先在中国正式引进自主研发的量产型EV。之后向全球推广丰田和雷克萨斯两个品牌的产品。然后,计划到21世纪20年代前半期在全球推出10款EV;

第二步,到2025年前后为销售的所有车型设定电动化选项。不断扩大普锐斯、MIRAI这种电动专用车的产品阵容,同时为所有车型设定电动化车型选择。到2025年前后,只配备传统发动机的车型将变为零;

第三步,到2030年,在所有市售丰田车中,电动化车辆将占到50%以上,其中,EV和FCV占到10%以上。换算成销量,电动化车辆合计达到550万辆以上,不使用汽油的EV和FCV,将达到100万辆以上的规模。

“电动化不是目的,只是手段。”丰田反复强调这一点。丰田最终要达成伟大目标是,2050年全球新车平均行驶过程中CO2排放量削减90%,并挑战新车CO2零排放。

在丰田的电动化战略中,中国市场是重中之重。在刚刚开幕的上海车展上,丰田首款量产纯电动车——C-HR和奕泽的EV版车型全球首发,不仅如此,包括HEV、PHEV、EV、FCEV在内全方位技术路线、覆盖中型紧凑型轿车、中小型SUV、MPV等细分市场车型,丰田电动化产品矩阵可谓在车展中独树一帜。

随着中日政治关系向好,中国汽车市场电动化加速,丰田能不能在新一轮的变革中改变格局?

时间会说明一切,但真正的较量才刚刚开始。

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