有著20年電動化技術的積累,豐田每一步都走得十分穩(wěn)健。從HEV到PHEV,再到EV、FCEV,豐田對產品貫徹始終的要求就是絕不為爭搶地盤,而將不完善的產品推向市場。
本屆上海車展,豐田一舉亮相多款電動化車型,量產純電動車奕澤/C-HR?EV車型全球首發(fā),全新RAV4榮放雙擎、MPV埃爾法雙擎和威爾法雙擎也是首次登陸中國市場。和我們以往的印象不同,這次豐田讓汽油車站在一旁,將展臺C位留給這些既熟悉又陌生的面孔,精心設計的電動化產品矩陣不但讓豐田再次成為車展的話題焦點,背后更能看出豐田這家歷史悠久的頭部車企,他在電動化轉型中的自信與穩(wěn)健。
我們知道,很多車企在新能源領域走得并非一帆風順,不僅現(xiàn)階段純電汽車的使用場景問題,電動車自身的品質和可靠性也是良莠不齊。眾所周知,豐田在傳統(tǒng)燃油車領域一直是消費者最信賴的品牌之一,“買豐田能傳代”這樣的梗也被網友們玩到飛起。可過渡到電動化時代,沒有了復雜的動力系統(tǒng)架構,換成看上去比較“簡單”的電驅系統(tǒng)后,豐田在消費者心中的產品優(yōu)勢還能繼續(xù)保持嗎?
20年電動化技術積累
首先我們立一個Flag:豐田是世界上為數(shù)不多的,擁有完整電動化產品開發(fā)經驗和技術積累的汽車廠商。
我們把時間撥回上世紀80年代,那還是汽油車占據(jù)絕對統(tǒng)治地位的時期。那時候,豐田就前瞻性地認識到了節(jié)能、低排放的重要性,并認為車企負有環(huán)境保護的社會責任。彼時,豐田就對電動車進行過一些嘗試,例如推出過EV-10到EV-40系列的小型純電動車。
但由于當時電池、電驅方面技術尚不完善,純電動車型不可能與汽油車“正面交鋒”。為了同時滿足實用性、低排放和可靠性三個硬核條件,豐田轉變思路——讓汽油車逐漸過渡到電動車,這可以看做是電動化理念的發(fā)源。
基于這個思路,豐田開發(fā)出大名鼎鼎的THS混合動力系統(tǒng),并于1997年推出具有劃時代意義的普銳斯車型。可以說豐田其實是電動化研發(fā)起步最早的車企之一。從第一代普銳斯開始,豐田就以三電系統(tǒng)為核心,一步步升級THS混動系統(tǒng)的效率和性能,一直到今天。
以電池性能為例,豐田在20多年的研發(fā)歷程中秉承小型化、輕量化、集成化的理念,目的是提升整套系統(tǒng)的效率。從上圖中可以直觀看到,第一代電池模塊是用多節(jié)1號規(guī)格的鎳氫圓柱電池串聯(lián)而成,一代后期就改為了容積效率更高的方形電池。到了最新的第四代電池,正極材料升級為能量密度更高的鋰離子,電池Pack的體積也大幅縮小。相比第一代,第四代電池Pack的體積比縮小了76%,能量密度得到很大提升。
在電動化技術演進中,豐田的電機體積從第一代的5.1L縮小到第四代的2.7L,同時系統(tǒng)功率從30kW翻倍達到60kW,最大轉速也提升至17000rpm。從照片中水平的直觀參照中也能看出第四代與第一代電機轉子、定子之間巨大的體積差異。
體積的減小并沒有我們想象中那么容易,特別是豐田一定要保證每一代電機的高可靠性。例如,第一代電機的繞組采用圓柱形銅絲,而到了第四代則改進為方形繞組,就是因為方形比圓柱形能夠更好地填充繞組之間的空隙。方形繞組銅絲外表面的薄膜加工難度更高,所以從這個細節(jié)我們就能看出,簡單的體積優(yōu)化背后,是豐田在底層技術研發(fā)上所做的巨大努力。
電控方面,集成化是PCU體積減小的重要手段。豐田在第四代開創(chuàng)性地采用層疊結構的IPM功率模塊,可以根據(jù)車型的高低定位來增加或減少層疊數(shù)量,自由度高,體積也比前三代的平面結構得到優(yōu)化。另外,第四代的PCU針對功率半導體采用雙面冷卻系統(tǒng),性能更加穩(wěn)定,還是那句話,豐田的理念要求他不可能在技術進步、集成度提高的同時對可靠性做任何的妥協(xié)。
以上,只是在豐田20多年電動化技術發(fā)展歷程中挑選了三個很小的例子,諸如此類細節(jié),如果全部書寫下來,那豈止是幾本書的承載量?過去的雖然已經成為歷史,但豐田在這20多年電動化技術發(fā)展過程中,積累下的研發(fā)經驗、可靠性數(shù)據(jù)、試驗方法乃至車型匹配的功力,是其他車企很難復制出來的。也正因如此,豐田成為目前世界上為數(shù)不多同時擁有HEV、PHEV、EV車型完整研發(fā)鏈條和底層技術實力的汽車廠商。這些有形和無形資產最終使得豐田產品一直是“不鳴則已一鳴驚人”的強大存在。
全面領先汽油車的電動化產品
豐田PHEV技術 截止現(xiàn)在,以普銳斯為代表的豐田HEV車型銷量已經突破1300萬,每位雙擎混動車主在用車周期中都會減少10.2噸的CO2排放,可以說豐田在一定程度上實現(xiàn)了環(huán)境友好的企業(yè)愿景。但這遠遠不算完,HEV技術的成熟與成功讓豐田進一步推出PHEV車型變得游刃有余。
卡羅拉雙擎E+
雷凌和卡羅拉雙擎E+兩款車在國內市場導入,不但滿足限牌城市補貼政策,更重要的是雙擎E+的推出可以進一步降低油耗和排放。雷凌和卡羅拉雙擎E+在國標測試下可以做到1.3L/100km的極低油耗,充滿電純電續(xù)航超過50km,日常通勤甚至可以不燒油。最大的亮點是,即便在完全不外接充電的情況下,車輛的百公里油耗仍然能保持在4.2L/100km的水平,與HEV雙擎車型幾乎一樣,可以說是市面上為數(shù)不多的“插不插電都省油”的PHEV車型。
雷凌雙擎E+
與此同時,車輛在動力、舒適性等方面都有著高于汽油車型的表現(xiàn),技術可靠性一如既往地“豐田”,還享受電池終生質保。可想而知,如果沒有豐田20多年來的電動化技術積累,也就不可能有卡羅拉雷凌雙擎E+這樣的產品力全面提升。
EV車型開始嶄露頭角
奕澤IZOA?EV
C-HR?EV
按照豐田的新能源時間表,遠期目標是2050年實現(xiàn)CO2完全零排放,2025年則要實現(xiàn)電動化產品的全覆蓋,而近期目標則是在2020年正式推廣EV純電車型。豐田正在一步步踐行自己的目標,本次上海車展豐田首次亮相C-HR/奕澤EV,并將于2020年引入國內。
FCEV技術處于領先地位
燃料電池車型Mirai 車展現(xiàn)場,豐田的電動化矩陣中還有一位“久經展場”的老將——Mirai。在2014年,豐田就率先將燃料電池車型推向市場。燃料電池利用氫氣的高熱值優(yōu)勢,在質子交換膜中與氧氣緩慢發(fā)生化學反應,將化學能轉換為電能,進而為車輛提供動力。整個過程中,車輛唯一的排放物只有純凈的水,因此被定義為完全清潔的能量來源。Mirai只是氫能領域的一股火苗,因為豐田不光聚焦于燃料電池整車研發(fā),制造FCEV的大巴、叉車、卡車等等,還在氫燃料的上下游產業(yè)積極動作,努力構建未來無污染、零排放的氫能社會。
總結
豐田的純電車型雖然來得晚,但有著20年電動化技術的積累,豐田每一步都走得十分穩(wěn)健。從HEV到PHEV,再到EV、FCEV,豐田對產品貫徹始終的要求就是絕不為爭搶地盤,而將不完善的產品推向市場?;氐介_頭我們的疑問,電動車到底靠不靠譜?可能直到2019年我們也沒法給一個確切的答案,因為豐田尚未加入,其它玩家難有話語權。畢竟“靠譜”這個詞在汽車界,一般是由豐田來定義的。
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