突破瓶颈 解读丰田电动化技术前世今生

  [爱卡汽车 新能源频道 原创]

  在中国,新能源最近几年才成为热门话题。而在我们的邻国日本,由于资源匮乏、人口密度大,能源问题更加突出。所以在中国的道路上还没几辆汽车的时候,日本的企业就开始了对可再生能源、节能技术的研究。这些研究迅速获得了回报:1973年和1979年的两次石油危机令偏爱大排量大尺寸车型的美国车企备受打击,日本车企则从中获益,并一举登上世界汽车工业的主舞台。

  现在,能源、环境问题已经成为了世界性的难题。由于发展中国家的人口增长和汽车的普及,预计2050年全世界的汽车保有量将比2000年增加3倍。这就引出了当前的3大社会课题:减少化石燃料的使用、减少CO的排放应对全球变暖、防治大气污染。

  在汽车行业,解决这三大课题的途径就是电动化。这一次人们发现,又是以丰田为代表的日本车企走在了电动化的前列。

  丰田对电动化技术的研究始于1965年。在那时,由于电池技术还远远谈不上成熟,所以丰田采用的是燃气轮机增程式混合动力的技术方案:由燃气轮机发电,进而带动电机驱动车辆行驶。

丰田对燃气轮机混合动力技术的研发始于1965年,在研发了多款车型之后于80年代暂告一段落。

Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型

  1975年,丰田推出了在世纪基础上开发的燃气轮机混动测试车。1977年,丰田在第22届东京车展上展出了Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型。虽然这两款车的技术原理与现在的混合动力车型大相径庭,但是我们已经能够看到从中看到电动化技术的核心:电动机、电控系统、电池。

Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型的结构图。

  为什么说电动机、电控系统、电池是电动化技术的核心呢?

  电动化车型的动力总成多种多样,可以是油电混动,可以是插电混动,也可以是纯电动或者燃料电池。但是无论采用哪一种动力,都离不开电动机、电控系统、电池。

电动机、电控系统、电池是电动化技术的核心。

  从20世界70年代到90年代,丰田都处于电动化技术的探索时期。在这段时期,丰田对各项电动化技术方案都做了大量的尝试,以期能够找到最合适的发展路线。

  1983-1987年,丰田推出了EV10-EV40系列纯电动汽车;

  1985年,丰田推出了GTV燃气轮机混合动力汽车;

  1991年,丰田推出了Townace Van EV纯电动车型;

  1995年,丰田发布了普锐斯概念车;

  1996年,丰田推出了RAV4 EV,并在美国、日本上市销售;

  ......

  这些车型里大部分都不为人们所了解,但是它们对丰田电动化技术的发展功不可没。特别是在电动机、电控系统、电池这些核心领域,丰田积累了丰富的经验,获得了大批的成果。

1997年东京车展上的第一代普锐斯车型。

  丰田长时间的研发在1997年获得了回报。在这一年的东京车展上,量产版的普锐斯正式亮相,它也是世界上第一款大规模量产的混合动力车型。自那以后,丰田的混动技术不断地进步升级,车型也越来越丰富。如今,21年过去了,丰田旗下混合动力车型的总销量已经突破了1200万辆大关,而普锐斯甚至已经成为了混合动力的代名词。

自1997年第一代普锐斯诞生之后,丰田的混合动力车型实现了爆发式的增长,到现在累计销量已经超过了1200万辆。

  丰田当时对包括纯电动、燃料电池在内的多种电动化技术都进行了研究,为何最终选择混合动力作为突破口呢?理由很简单,混合动力车型对基础设施建设没有要求,推广起来更容易,纯电动汽车和燃料电池汽车都需要有充电站/加氢站的支持才能推广开来。

普锐斯经历了4代的更迭,技术越来越先进,也越来越成熟。

第四代普锐斯是目前最先进的混合动力车型。

  从1997年到现在,丰田普锐斯一共诞生了4代车型,其混动技术也经历了4代的升级,电动机、电控系统、电池越来越小巧,同时功率密度和效率都越来越高。这一切都为的丰田电动化技术的进一步发展奠定了坚实的基础。

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