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新能源汽车之集大成者,丰田领先优势到底在哪?

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汽车产业“电动化”变革大潮之下,各大车企纷纷发力,新能源汽车层出不穷,取代传统燃油车之势不可阻挡。然而随着国家补贴的退坡,2019年,中国汽车工业迎来了新能源产业化的关键之年。究竟哪种新能源技术会成为主流,哪家车企能在这场“电动化”之争中脱颖而出呢?


作为在新能源领域发展积累数十年的丰田来说,在核心电动化技术上拥有领先行业的实力以及先人一步的新能源车推广普及经验,或将领跑新能源车市场。

数十年积累,奠定新能源汽车行业领先地位

20世纪70年代,第一次石油危机爆发,引发了石油价格的疯涨,对于石油严重依赖的经济业态受到严重打击,而汽车产业首当其冲。基于此,丰田公司开始着眼于新能源汽车的规划和产业化发展。那么到底发展哪种新能源车型适合社会发展的步伐呢?

经过20世纪70~80年代纯电动汽车研发后,丰田发现,因为电池技术、充电设施和环境温度等限制了纯电动汽车的使用,纯电动车在当时并不能够大规模普及。

在不断的研发和探讨之后得出统一结论,以电力驱动为主,以燃油为辅助动力的全新汽车驱动方式,也就是混合动力技术,不但能够节能减排,还不改消费者的使用习惯,是真正能够普及的电动化汽车产品。

丰田明确发展电动化汽车的重点就是要在“电池、电机、电控”三大关键技术方面进行深入研发,把“三电”技术作为未来新能源发展的核心技术。在丰田的规划中,通过三电技术可以轻松实现多种电动化汽车产品,三电+汽油发动机组合变成了HEV(混合动力汽车),三电+汽油发动机+充电机设备就变成了PHEV(插电式混合动力汽车),三电+充电机设备就变成了EV(纯电动汽车,此时电池组需要增大),三电+燃料电池+储氢罐就变成了FCEV(氢燃料电池汽车)。

自1997年推出全球首款量产混合动力车普锐斯,到2014年首款氢燃料电池车Mirai上市,我们看到了丰田凭借新能源汽车领域深厚的技术积淀和不断扩大的产品矩阵,以及丰富的研发和制造经验,奠定了丰田新能源汽车领域的行业领先地位。

核心技术升级换代成就卓越性能

如今丰田电动化车辆全球累计销量已经突破1400万台,深受消费者认可与信赖。这是丰田在三大核心技术领域深耕细作的结果,历经了四代发展,三电技术零部件的体积逐代减小、成本逐代降低、性能逐代提升。

具体到电池上,第一代普锐斯电池单体采用了圆形Ni电池,到了第四代已经优化为方形LI-ion电池。此外丰田在混动系统中加入升压转换器,从而降低电池额定电压,减少电池单体数量。这也让电池在车内布局上选择性更多,在不影响使用空间的同时,小型车搭载混动系统变得更为容易。从第一代安置于后座背面到第四代电池包可以安置于后座之下,安置位置的变化也为扩大后备箱体积做出了贡献。

在动力控制单元(PCU)方面,同样也是遵循低损耗、轻量化和低成本的开发原则。第一代PCU的体积高达17.4L,而发展到第四代,体积几乎缩小了一倍,仅为8.4L,同时输出功率密度则提升了2.5倍。

而电机已经从第一代的30千瓦,体积达到5.1升发展到第四代的53千瓦,体积只有2.2升,在电机的铜线分布以及铜线的选型方面进行了全面革新,由原来的圆柱形的铜线更改为接触面积以及效率更高的方型铜线。

凭借在核心技术上的不断钻研,丰田积累了行业里最丰富、最先进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,极大地推动了HEV、EV、PHEV和FCEV的发展。

成熟可靠 电动化之路的最稳健基石

电动化技术除了性能以外,由于近几年电动车自燃事故频发,安全问题同样成为发展过程中必须解决的问题。对于丰田而言,全球销售的1400万台电动化车辆零电池事故应该是丰其在电动车领域前行中最好的基石。

丰田分析出电池包容易出故障的大致是内部短路、车辆碰撞和过度充电过热三大类原因。既然要保证安全,每种故障只设置一种安全措施显然是不够,于是,丰田又分别针对他们在电池单元、电池包和软件的三个层面,分别设置了保险,做到每种故障发生,都至少有两重安全保险。

另外,丰田在电池包的研发试验中,找出了最容易导致电池包发生自燃现象的几个外界原因。并针对短路、挤压、高温甚至异物穿刺等情况,进行了高强度的测试,以确保在任何情况下电池包都不会给车主和乘客带来危险。比如火烧实验,要求是电池包在直接焚烧70秒,再加间接焚烧60秒后,还能不爆炸,甚至2分钟内外部的余火要自动熄灭。

对于丰田来说,技术的成熟度以及产品的可靠稳定是丰田汽车一贯坚持的产品原则。基于此,才有了丰田全球超1400万销量却未出现一起电池事故的优异表现,也是丰田加速电动化产品普及的有力保障。

丰田在电动化领域的技术成果已经成为新能源汽车产业发展的重要一环。正是因为数十年的坚定信念和研发创新,让丰田新能源汽车领域成为集大成者。

在中国,丰田正在推动全方位电动化汽车产品的落地。除了已经实现国产的双擎、双擎E+产品外,丰田电动车C-HR、奕泽EV车型也将于2020年上市。在氢燃料电池车领域,丰田已经在国内进行Mirai的实证实验,并且在商用车领域与国内车企展开众多合作。

中国新能源汽车市场正在从导入期向自由市场初期转变,随着丰田电动化产品的加速导入,势必引发新一轮的核心技术升级以及产品换代。

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