在中国普及了HEV车型后,丰田又把目光投向了全方位电动化

2020-12-23
分类: 汽车养护
标签: 汽车行业 丰田(Toyota) 汽车
汽车之家
2020-12-23

不知道从什么时候开始,汽车圈流行起这样一句话来,“世界上只有两种混动,一种是丰田混动,一种是其它混动”。这句话不仅反映出了丰田混动技术在全球车企中的领导地位,同时,也体现出了丰田混动车型在消费者心中的至高形象。

根据数据显示,截止今年9月,丰田在中国的HEV累计销量突破100万辆。如果把这个数字细分下来,能得出一个让所有厂商细思极恐的数字——在中国,每天有约1000名左右的顾客选择丰田HEV车型。能有获得如此出类拔萃的销量成绩,也从正面说明国内消费者对丰田混动技术的高度认可。

普锐斯:全球首款混动车

1997年的东京车展上,丰田Prius(普锐斯)正式亮相,它是世界上第一款量产的混合动力车型,也是首款搭载丰田THS系统的车型。

普锐斯的推出不仅成就了“世界第一辆”,同时也成为了丰田在油电混合领域,创造辉煌历史的一个重要起点。截至今年7月,以HEV为主的丰田电动化车型在全球的累计销量突破了1600万辆。

如此高认知度、高销量的背后,当然离不开丰田领先全球的混动技术支持。1997年,第一代THS系统诞生,它的主体是由太阳轮、行星架、齿圈三个旋转装置构成的“行星齿轮”。

在精准的控制下,THS-I实现了混动系统最终极的目标:让发动机在不同工况下,始终都能工作在高效率的区间,从而达到节油的效果。

相比同时代的汽车产品,THS-I的节油效果没有其他车型能够媲美,但它的加速能力存在一些短板。

为了解决这一问题,2003年伴随第二代普锐斯车型上市,第二代THS系统也同时问世。它在原有一个行星排的基础上,新增了一个行星排。简单来说,新增的行星排起到了放大扭矩的作用,提高了车辆的动力性。

到了2015年,为了适应全新的TNGA架构,丰田在第四代普锐斯车型上,对THS-II系统进行了优化升级。

这次改进最显著的特征变化就是,将驱动电机的减速机构,由之前的“第二个行星齿轮排”,改为更普通的平行轴齿轮。同时,原来三个动力源平行并列布置的形式,变成了将驱动电机侧置。

它的优势在于:轴向尺寸被显著缩短了47mm,这样就能在横置平台上适配更大的发动机,同时驱动电机的功率也能变得更大。

同时,第四代普锐斯将动力源改进为型号为2ZR-FXE的发动机,热效率提升到40%,加上0.24Cd的风阻系数,第四代普锐斯的官方理论油耗降低至了2.69L/100km。

可以看到,从1997年到2020年,从第一代的THS系统到现在的第三代THS 系统,丰田混动技术在低油耗、高性能和轻量化的路上,完成了一次次地突破和挑战。

充满挑战的HEV普及之路

在中国,丰田作为最早引进HEV的车企,将第一款在日本以外生产的HEV车型-普锐斯率先投放中国市场。作为“第一个吃螃蟹的人”,丰田在中国的HEV普及之路充满了挑战。

刚开始,国内汽车消费市场上对HEV技术一知半解,很多人认为HEV“技术不成熟”、“需要特别维护”、“电池不安全”,再加上相对昂贵的价格,让普锐斯的销量表现未能达到预期。

从2001年到2010年,以普锐斯为主的HEV累计销量仅超过1万辆,之后到2014年累计销量也只有10万辆左右。

但庆幸的是,国内第一批了解HEV以及敢于尝试新鲜事物的车主,率先购买了丰田HEV,并且把真实的感受传递给了更多的消费者。当大家真正了解了丰田HEV后,逐渐的给丰田HEV贴上了“先进技术”、“成熟可靠”、“节油环保”的正面标签。

2014年负责生产混合动力总成的丰田汽车(常熟)零部件有限公司正式运营,2015年搭载了国产HEV动力总成的卡罗拉、雷凌双擎开始上市销售。

随着消费者对丰田HEV认可度的提高,以及零部件国产化带来的成本降低,丰田HEV销量开始一路攀升,2016年一年就突破了年销量10万辆。

丰田选择研发油电混合动力技术的正确前瞻性,让丰田在混动车型市场纵横捭阖二十三年。

截止目前,丰田和雷克萨斯全球范围在售混动车型已经完成了全面覆盖轿车、SUV、MPV的HEV阵容,总量多达44种。在面对全球日益严苛的环保政策时,丰田早已做好了准备。

混动技术是电动化的基石

近年来汽车“电动化”的热潮愈演愈烈,前有造车新势力赴美敲钟,后有许多传统车企宣布“ALL IN”电动化。但让人奇怪的是,“迟到”的丰田却根本看不出有半点“着急”,其中的原因是:丰田通过混动技术的研发,早已在电动化领域有了很深厚的积累。

不少人可能会感到迷惑,发展混动技术和电动车有什么关系?实际上从技术角度来看,在混动车上积累了电机、电控、电池等方面的技术后,无论是插混车型还是纯电车型,只需要进一步强化和提升电池即可实现。

游刃有余的推出PHEV车型

PHEV和HEV从某种意义上讲像是两个孪生兄弟,用丰田官方说法解释,丰田PHEV最直观的理解就是:电池容量加大了的HEV车型。

混动技术的成熟与成功让丰田进一步推出PHEV车型变得游刃有余。2019年,丰田导入了卡罗拉双擎E+和雷凌双擎E+两款PHEV车型,这两款车型虽然比同级别车型来得晚一些,但是却以技术优势,显现出后起之势。

比如卡罗拉双擎E+和雷凌双擎E+在纯电动模式下的续航里程可达到55公里,综合续航里程985公里,用电的时候安全,用油的时候省油。更关键是,它们能够带给消费者和以往燃油车相近的驾驶感受。

崭露头角的EV车型

早在1997年就推出过第一代的RAV4 EV。由于当时当时推广电动车的时机并不成熟。配套设施不完善、电池能量密度低,充电时间长,并且成本高等原因,让丰田意识到仅凭借一己之力,很难推动电池和充电技术的发展。

但现如今,在各国大力推动电动车发展后,电动车有了完善的产业链,动力电池的能量密度和充电技术都有巨大的提升。并且,经过近10年的市场培育,消费者对电动车的认知得到了大幅度提高,现在可以说是推出纯电动车最佳时机。

今年4月丰田在中国首次推出了C-HR EV/奕泽 E进擎和雷克萨斯UX300e三款纯电动车型,开启了丰田在纯电动汽车领域的布局。此外,根据计划,丰田未来将加速EV产品的导入,到2025年在中国推出10款纯电动车型。

FCEV是丰田对未来的思考

除了HEV,丰田也是氢燃料电池车型(FCEV)的先行者,早在1996年丰田就推出的首款氢燃料电池概念车FCHV-1,并于2014年在日本开始销售Mirai氢燃料电池车,次年延伸至美国及欧洲市场。

在今年北京车展上,丰田展示了一台全新FCEV“MIRAI Concept”概念车,这是第2代MIRAI 在研发阶段的最终车型,预计在2020年底上市。

目前国内氢燃料电池车领域方兴未艾,涉足的车企也屈指可数。相比之下,丰田在研发、产品、基建等方面已经走在了最前面。

除了电动化方面的技术积累之外,丰田在如何解决电动车消费者痛点问题上,还有自己独立的思考和优势。

安全是重中之重

在过去的几年里,电动车频发的自燃事件,让消费者对于电动车的安全性存疑,这也在一定程度上影响了电动车的市场化进程。因此,丰田在推广电动车的时候,首先考虑的并不是怎么用最高的续航里程和大空间的产品来吸引用户,而是如何保证电池的可靠性、安全性和耐久性。

在电池安全方面,丰田的工程师将冷风管作为缓冲吸能区,对电池包内部进行包围,保护了电池单体以及高压回路;其次,通过将电池包与车身形成一体化的构造,提高对电池包的保护性能。

除了外部的物理结构保护之外,丰田设计了一套严密的系统来监控电池内部安全。比如在C-HR EV上,系统会分别对电池包内每个电芯、模组以及电池包的电压进行三重安全监控。相比于只监控电芯和电池包总电压的厂商,丰田的三重防护方案明显更为稳健。

此外,为了最小限度地遏止电池容量的降低,丰田应用了HEV上成熟的技术,以及电池包内部的温度管理,从各个方面抑制电池的老化,使得十年后电池的容量保持率达到同类最高水平的80%以上。

基于TNGA架构的驾驶乐趣

得益于响应速度快、无换挡冲击的电机特性,电动车提速快的优势早已被消费者所熟知。但很多时候,电动车的“傻快”并没有给车主带来舒适的感受,反而因为电动车的操控性能跟不上影响驾驶体验。

但值得肯定的是,这样的情况并不会发生在丰田的电动车上。

依托TNGA架构,C-HR EV和奕泽EV通过车身扭转刚性的提升,以及对重心高度的降低,实现了更轻快的操控体验。对比数据显示,两款EV版车型的车身抗扭刚性比现款汽油版提升了20%,重心高度降低了34%,整体的操控稳定性甚至要比现燃油版车型更好。

同时,丰田还针对EV车型的悬架系统进行适配,对油门敏感地进行全新调节,使EV车型的驾控表现更优。在提升操控稳定性的同时,让EV车型拥有较燃油车更出色的驾驶感受。

在新能源车享受高补贴和爆发式增长的那几年,有不少企业进行了投机行为,这些投机行为让整个市场为其买单——如果不能从技术上根本解决用户“痛点”,电动化的进程就难以有根本性的突破。因此,转型电动化的关键不在于进入的时机,而在于以什么样的姿态进入。

虽然丰田全面电动化的时间略微晚了点,但是23年来,丰田在电动化技术发展过程中积累下的研发经验、可靠性数据、试验方法等,是其他车企很难复制出来的。正因如此,丰田也是世界上为数不多,同时拥有从HEV到PHEV,再到EV、FCEV车型完整研发链条和底层技术实力的汽车厂商。

当然,造好车对于丰田来说只是一个起点,成为中国消费者量产幸福的“当地最好的企业”的理念,“用丰田的环境技术为中国做贡献”才是丰田在中国的努力方向,要为全世界提供能够让所有人幸福的商品和服务才是丰田真正的使命。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。


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