在中國(guó),新能源最近幾年才成為熱門(mén)話(huà)題。而在我們的鄰國(guó)日本,由于資源匱乏、人口密度大,能源問(wèn)題更加突出。所以在中國(guó)的道路上還沒(méi)幾輛汽車(chē)的時(shí)候,日本的企業(yè)就開(kāi)始了對(duì)可再生能源、節(jié)能技術(shù)的研究。這些研究迅速獲得了回報(bào):1973年和1979年的兩次石油危機(jī)令偏愛(ài)大排量大尺寸車(chē)型的美國(guó)車(chē)企備受打擊,日本車(chē)企則從中獲益,并一舉登上世界汽車(chē)工業(yè)的主舞臺(tái)。
現(xiàn)在,能源、環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為了世界性的難題。由于發(fā)展中國(guó)家的人口增長(zhǎng)和汽車(chē)的普及,預(yù)計(jì)2050年全世界的汽車(chē)保有量將比2000年增加3倍。這就引出了當(dāng)前的3大社會(huì)課題:減少化石燃料的使用、減少CO的排放應(yīng)對(duì)全球變暖、防治大氣污染。
在汽車(chē)行業(yè),解決這三大課題的途徑就是電動(dòng)化。這一次人們發(fā)現(xiàn),又是以豐田為代表的日本車(chē)企走在了電動(dòng)化的前列。
豐田對(duì)電動(dòng)化技術(shù)的研究始于1965年。在那時(shí),由于電池技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上成熟,所以豐田采用的是燃?xì)廨啓C(jī)增程式混合動(dòng)力的技術(shù)方案:由燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。

豐田對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)混合動(dòng)力技術(shù)的研發(fā)始于1965年,在研發(fā)了多款車(chē)型之后于80年代暫告一段落。
Toyota Sports 800燃?xì)廨啓C(jī)混合動(dòng)力車(chē)型
1975年,豐田推出了在世紀(jì)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的燃?xì)廨啓C(jī)混動(dòng)測(cè)試車(chē)。1977年,豐田在第22屆東京車(chē)展上展出了Toyota Sports 800燃?xì)廨啓C(jī)混合動(dòng)力車(chē)型。雖然這兩款車(chē)的技術(shù)原理與現(xiàn)在的混合動(dòng)力車(chē)型大相徑庭,但是我們已經(jīng)能夠看到從中看到電動(dòng)化技術(shù)的核心:電動(dòng)機(jī)、電控系統(tǒng)、電池。

Toyota Sports 800燃?xì)廨啓C(jī)混合動(dòng)力車(chē)型的結(jié)構(gòu)圖。
電動(dòng)化車(chē)型的動(dòng)力總成多種多樣,可以是油電混動(dòng),可以是插電混動(dòng),也可以是純電動(dòng)或者燃料電池。但是無(wú)論采用哪一種動(dòng)力,都離不開(kāi)電動(dòng)機(jī)、電控系統(tǒng)、電池。
從20世界70年代到90年代,豐田都處于電動(dòng)化技術(shù)的探索時(shí)期。在這段時(shí)期,豐田對(duì)各項(xiàng)電動(dòng)化技術(shù)方案都做了大量的嘗試,以期能夠找到最合適的發(fā)展路線(xiàn)。
1997年?yáng)|京車(chē)展上的第一代普銳斯車(chē)型
豐田長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)在1997年獲得了回報(bào)。在這一年的東京車(chē)展上,量產(chǎn)版的普銳斯正式亮相,它也是世界上第一款大規(guī)模量產(chǎn)的混合動(dòng)力車(chē)型。自那以后,豐田的混動(dòng)技術(shù)不斷地進(jìn)步升級(jí),車(chē)型也越來(lái)越豐富。如今,21年過(guò)去了,豐田旗下混合動(dòng)力車(chē)型的總銷(xiāo)量已經(jīng)突破了1200萬(wàn)輛大關(guān),而普銳斯甚至已經(jīng)成為了混合動(dòng)力的代名詞。
自1997年第一代普銳斯誕生之后,豐田的混合動(dòng)力車(chē)型實(shí)現(xiàn)了爆發(fā)式的增長(zhǎng),到現(xiàn)在累計(jì)銷(xiāo)量已經(jīng)超過(guò)了1200萬(wàn)輛。
豐田當(dāng)時(shí)對(duì)包括純電動(dòng)、燃料電池在內(nèi)的多種電動(dòng)化技術(shù)都進(jìn)行了研究,為何最終選擇混合動(dòng)力作為突破口呢?理由很簡(jiǎn)單,混合動(dòng)力車(chē)型對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)沒(méi)有要求,推廣起來(lái)更容易,純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)都需要有充電站/加氫站的支持才能推廣開(kāi)來(lái)。
第四代普銳斯是目前最先進(jìn)的混合動(dòng)力車(chē)型
從1997年到現(xiàn)在,豐田普銳斯一共誕生了4代車(chē)型,其混動(dòng)技術(shù)也經(jīng)歷了4代的升級(jí),電動(dòng)機(jī)、電控系統(tǒng)、電池越來(lái)越小巧,同時(shí)功率密度和效率都越來(lái)越高。這一切都為的豐田電動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在成為了混合動(dòng)力領(lǐng)域的絕對(duì)霸主之后,豐田電動(dòng)化之路的下一步會(huì)怎么走?2014年,豐田以一款名為“Mirai”的燃料電池汽車(chē)給出了自己的答案。
2014年,豐田Mirai上市,成為了世界上首款大規(guī)模上市銷(xiāo)售的燃料電池汽車(chē)。在日語(yǔ)中,“Mirai”這個(gè)詞是“未來(lái)”的意思。豐田以此為旗下首款量產(chǎn)的燃料電池汽車(chē)命名,自然是看重了燃料電池技術(shù)對(duì)于日本汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和能源格局的影響。
在Mirai這款燃料電池汽車(chē)上,我們依然能夠看到與混合動(dòng)力車(chē)型普銳斯類(lèi)似的電動(dòng)機(jī)、電控系統(tǒng)、電池,只是普銳斯上的發(fā)動(dòng)機(jī)被燃料電池堆和儲(chǔ)氫罐所取代??梢?jiàn)豐田的電動(dòng)化技術(shù)是一脈相承的。
在加滿(mǎn)氫氣之后,Mirai可以行駛500km,而每次加注氫氣只需要花費(fèi)3min的時(shí)間。它可以為消費(fèi)者帶來(lái)與燃油車(chē)接近甚至更好的用戶(hù)體驗(yàn),不同的是,它的排放物沒(méi)有任何污染。
毫無(wú)疑問(wèn),Mirai是目前最先進(jìn)的燃料電池汽車(chē)。不過(guò),要推動(dòng)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,僅憑一款車(chē)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。氫氣的制備和運(yùn)輸、加氫站的建設(shè)都涉及到工業(yè)的多個(gè)環(huán)節(jié),即使是豐田這樣的汽車(chē)巨頭也無(wú)法獨(dú)自完成。
這些困難并沒(méi)有阻擋豐田前進(jìn)的步伐。為了推廣燃料電池汽車(chē),豐田可謂不遺余力。2015年,豐田宣布開(kāi)放5680項(xiàng)燃料電池方面的專(zhuān)利。將這么多研發(fā)成果無(wú)償貢獻(xiàn)出來(lái),自然是為了讓其他汽車(chē)廠(chǎng)商都盡快參與燃料電池汽車(chē)的開(kāi)發(fā)和推廣。
2018年3月,在豐田的大力推動(dòng)下,來(lái)自汽車(chē)、基礎(chǔ)設(shè)施、金融機(jī)構(gòu)的11家日本巨頭共同出資成立了一家名為“Japan H Mobility”的新公司,旨在加速日本加氫站的建設(shè)。
截止2017年8月,日本已建成的加氫站達(dá)到了91座。隨著Japan H Mobility的成立,加氫站的建設(shè)將進(jìn)一步加速。日本政府計(jì)劃在2020年把加氫站的數(shù)量提升至160座,在2025年達(dá)到320座。
為了展現(xiàn)燃料電池的環(huán)保優(yōu)勢(shì),豐田親力親為,在橫濱建了一座制氫工廠(chǎng),利用風(fēng)力發(fā)電來(lái)制造氫氣。從發(fā)電到氫氣灌裝的整個(gè)過(guò)程,能源全部來(lái)自風(fēng)能,不會(huì)產(chǎn)生任何污染。
在積極推廣燃料電池汽車(chē)的同時(shí),豐田也在研發(fā)插電混動(dòng)和純電動(dòng)車(chē)型。這兩種車(chē)型對(duì)充電樁有較大的依賴(lài)性,所以并不是豐田的主推方向。但是隨著新能源浪潮席卷全球,基礎(chǔ)設(shè)施越來(lái)越完善,我們以后也會(huì)越來(lái)越多地看到豐田的插電混動(dòng)和純電動(dòng)車(chē)型。
在豐田此前的規(guī)劃當(dāng)中,采用純電驅(qū)動(dòng)的主要是微型車(chē),用于城市代步;使用燃料電池動(dòng)力的則主要是大型的商用車(chē);混合動(dòng)力及插電混動(dòng)車(chē)型的適用范圍則介于前兩者之間。
在混合動(dòng)力與插電混動(dòng)這兩種技術(shù)路線(xiàn)之間并不存在技術(shù)鴻溝。對(duì)于豐田來(lái)說(shuō),做不做插電混動(dòng)車(chē)型其實(shí)是一個(gè)市場(chǎng)問(wèn)題,而非技術(shù)問(wèn)題。普銳斯PHV是豐田的插電混動(dòng)車(chē)型,目前已經(jīng)推出了2代產(chǎn)品。
縱觀(guān)全球新能源汽車(chē)的發(fā)展歷程,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),在上世紀(jì)90年代許多汽車(chē)巨頭都在新能源領(lǐng)域進(jìn)行了積極的研發(fā),但是真正堅(jiān)持下來(lái)的只有豐田。對(duì)于電動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,豐田始終有著非常清晰的方向,也始終堅(jiān)持著自己步伐和節(jié)奏。在混合動(dòng)力不被看好的情況下,豐田用普銳斯開(kāi)創(chuàng)了一片新天地,并積累了大量的電動(dòng)化技術(shù),使得它在未來(lái)多領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)了先機(jī)。
現(xiàn)在,豐田把當(dāng)年推廣普銳斯的勁頭用在了推廣燃料電池汽車(chē)上,并且在插電混動(dòng)和純電動(dòng)領(lǐng)域都有不小的動(dòng)作。豐田提出了規(guī)模宏大的電動(dòng)化目標(biāo):在2030年前后,電動(dòng)化車(chē)型在全車(chē)型中所占比例達(dá)50%以上, 在2050年100%車(chē)型實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。有普銳斯的成功案例在前,我毫不懷疑豐田能夠如期實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
-
燃料電池
+關(guān)注
關(guān)注
26文章
995瀏覽量
98985 -
電動(dòng)化
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
317瀏覽量
8734
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
簡(jiǎn)述豐田電動(dòng)化技術(shù)發(fā)展之路
評(píng)論