钜大LARGE | 点击量：629次 | 2022年11月09日
丰田电动化不唯电动汽车四代混动技术积累是基石
与其说从燃油车向新能源汽车的转变，是源自对全球气候的考虑，不如准确地说是来自技术的不断升级和创新。从内燃机到电动化的转型过程中，技术才是核心。由此看，国内应声而起的各种新势力快马加鞭的造车模式不由得引人深省，同样，作为全球汽车巨头的丰田汽车在电动化领域的“慢”也值得让人一探究竟。
日前，在丰田电动化技术交流会上，丰田拿出了HEV（混动）车型电驱系统中最关键的3套系统——电池包、PCU动力控制单元和电动机，即我们常说的“三电”技术。丰田表示，正是经历了四代混动技术的积累，才有底气正式宣布全面电动化。
四代混动技术积累是基石
为了全面展示在“三电”方面的领先技术，丰田方面的工程师现场将组件拆分为更细小的电池电芯、PCU中的IGBT功率半导体模块和电机中的转子、定子等零件。丰田的HEV车型进化到第四代，上述零部件也同步更新了四代。当工程师将每一代产品罗列排开对比时，人们便能直观感受到丰田在HEV领域的深厚积累。
以电机为例，通过改进结构、提高磁阻转矩比例、减少稀土材料用量，实现了小型化、轻量化、低损耗化、低成本化。2015年诞生的第四代电机比1997年的第一代电机体积小了一半有余，从5.1L减小到2.2L，同时最大功率从30kW提升到53kW，稀土元素用量降低96%，大幅降低成本。电池包方面，从第一代圆柱形镍氢电池改良到第四代的方形锂电池，立方体电芯在打包成电池组时比圆柱形的体积利用率高得多。此外，在损耗、散热、电控和电池包在车内摆放位置上，丰田都在进行持续优化。丰田表示，掌握了这几项技术，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。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
回归到具体车型上，丰田第四代驱动电机功率密度是第一代的约4.2倍。但在第一代普锐斯之前，根本不存在这样的市场需求，自然也没有这样的现成产品，因此丰田只能自己开发。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。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，成本也大幅降低。
从某种程度讲，汽车电动化并不存在什么高精尖的技术，难点在于如何同时实现这三项核心技术的高性能化、小型轻量化，以及低成本化。其实，这也是一切工程问题的难点，而工程问题只有在不断实践中才能不断积累经验，不断优化完善。截至今年4月，丰田混合动力车的累计销量已超过1200万辆，每一台HEV里都有电机、电池、电控，而且事实上混合动力车型上的三电系统，相比纯电动车技术更复杂。20多年的混动技术开发实践、1200万辆HEV实际销售，让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，也是丰田全面电动化的最大底气所在。
全面电动化不代表全面EV化
电动化无疑是汽车行业的未来，丰田从研发第一代普锐斯起，便认识到电动化技术是下一代车型的关键所在。但是，丰田也提出，电动化并不等于EV（纯电动）化，HEV（混动）、PHEV（插电混动）以及FCV（氢燃料电池车）都是汽车电动化的不同方向，而且可能还是比EV更重要的技术方向。从市场份额来看，事实确实如此。截止到2017年1月底，丰田混动累计销量突破1000万辆大关，到今年4月底，已经达到1200万辆。也就是说，在15个月里，丰田混动车型全球销量就达到了1200万辆。
在丰田看来，电动化本身不是目标，丰田的目标是到2050年全球销售的新车平均行驶过程中CO2排放量削减90%。为达此目标，丰田将以混合动力为基础，通过多样化的电动化汽车产品，推动电动化汽车的普及，这其中包括EV、PHEV，也包括FCV车型。
事实上，在丰田未来的电动化战略规划中，到2025年，传统发动机车型仍占相当大比重，大约和HEV、PHEV比例相当，而EV和FCV仅占很小比例；到2030年，EV和FCV合计占丰田市售车型的比例也仅为10%左右，占大头的是HEV和PHEV；到2050年，传统内燃机汽车比例将大幅降低，但是EV和FCV的占比依然有限，HEV和PHEV的份额会进一步扩大。
丰田表示，到2025年前后所有在售车型将设定电动化选项，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，届时，“只配备传统发动机的燃油发动机专用车型将变为零”。对此，丰田汽车(中国)投资有限公司执行副总经理董长征特别强调，燃油发动机专用车为零，不是不销售传统燃油车，而是不再开发只搭载内燃机的车型，届时丰田的所有车型都有电动化选项，比如卡罗拉既有燃油版、混动版，也有插混版和EV版，有的车型甚至只有电动化版本，比如普锐斯和Mirai。
关于FCV的发展，除了有2014年发售的Mirai轿车车型外，丰田还将面向SUV、高档车，以及巴士、卡车等商用车，扩充产品阵容。目前，Mirai已经在日本、美国和欧洲上市销售，并且已经开始在中国以及世界各地开展实证实验。去年10月，丰田在常熟的TMEC内建设加氢站，开始进行实证实验，此外，丰田还将推动电动零部件的国产化，推动电动化技术在中国的扎根。HEV类别，在油耗、成本、行驶性能方面进一步升级以往的丰田混合动力系统。
中国是丰田电动化战略要地
对于中国市场，丰田表示“中国市场正成为丰田电动化道路上的重要战略地区——甚至是最重要的。”丰田技术专家久保馨表示：“除了政策因素，丰田认为EV实际上是电动化非常重要的一个环节，研发出的产品将在全世界进行投放，但从时间、速度，包括优先度上来说，肯定要选择顾客最多且EV产品需求最大的中国优先来推广，因此从时间点上来说中国是优先的。中国是我们非常重视的一个市场，所以我们也非常努力、尽全力在针对中国市场要上的EV产品进行研发。”
“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多款EV。”这是丰田在此次电动化技术交流会上透露的信息。
今年丰田在中国的销量增长明显。数据显示，今年前7个月在华累计销量最高的日系企业是日产，销量为82.73万辆，同比上涨9.5%；丰田紧随其后，前7个月在华累计销量为80.74万辆，同比增长10.2%。但丰田增长势头强劲，7月在华累计销售新车12.74万辆，同比增长17%，创单月销量历史新高，前7个月已完成全年140万辆目标的57.67%。
一直秉承“年轮经营”的丰田，其实早已意识到树木不可能一日成才，只有通过多年积累，吸收足够养分，历经岁月洗礼，才能长成参天大树。在电动化方面，此前丰田难免给外界慢半拍的印象，但正是这种不愿赚快钱的理念，让丰田有了足够应对未来变化的底气。
