簡述豐田電動化技術(shù)發(fā)展之路

在中國，新能源最近幾年才成為熱門話題。而在我們的鄰國日本，由于資源匱乏、人口密度大，能源問題更加突出。所以在中國的道路上還沒幾輛汽車的時候，日本的企業(yè)就開始了對可再生能源、節(jié)能技術(shù)的研究。這些研究迅速獲得了回報：1973年和1979年的兩次石油危機(jī)令偏愛大排量大尺寸車型的美國車企備受打擊，日本車企則從中獲益，并一舉登上世界汽車工業(yè)的主舞臺。

現(xiàn)在，能源、環(huán)境問題已經(jīng)成為了世界性的難題。由于發(fā)展中國家的人口增長和汽車的普及，預(yù)計2050年全世界的汽車保有量將比2000年增加3倍。這就引出了當(dāng)前的3大社會課題：減少化石燃料的使用、減少CO的排放應(yīng)對全球變暖、防治大氣污染。

在汽車行業(yè)，解決這三大課題的途徑就是電動化。這一次人們發(fā)現(xiàn)，又是以豐田為代表的日本車企走在了電動化的前列。

豐田對電動化技術(shù)的研究始于1965年。在那時，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)增程式混合動力的技術(shù)方案：由燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，進(jìn)而帶動電機(jī)驅(qū)動車輛行駛。

豐田對燃?xì)廨啓C(jī)混合動力技術(shù)的研發(fā)始于1965年，在研發(fā)了多款車型之后于80年代暫告一段落。

Toyota Sports 800燃?xì)廨啓C(jī)混合動力車型

1975年，豐田推出了在世紀(jì)基礎(chǔ)上開發(fā)的燃?xì)廨啓C(jī)混動測試車。1977年，豐田在第22屆東京車展上展出了Toyota Sports 800燃?xì)廨啓C(jī)混合動力車型。雖然這兩款車的技術(shù)原理與現(xiàn)在的混合動力車型大相徑庭，但是我們已經(jīng)能夠看到從中看到電動化技術(shù)的核心：電動機(jī)、電控系統(tǒng)、電池。

Toyota Sports 800燃?xì)廨啓C(jī)混合動力車型的結(jié)構(gòu)圖。

電動化車型的動力總成多種多樣，可以是油電混動，可以是插電混動，也可以是純電動或者燃料電池。但是無論采用哪一種動力，都離不開電動機(jī)、電控系統(tǒng)、電池。

從20世界70年代到90年代，豐田都處于電動化技術(shù)的探索時期。在這段時期，豐田對各項(xiàng)電動化技術(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。

1997年東京車展上的第一代普銳斯車型

豐田長時間的研發(fā)在1997年獲得了回報。在這一年的東京車展上，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)的混合動力車型。自那以后，豐田的混動技術(shù)不斷地進(jìn)步升級，車型也越來越豐富。如今，21年過去了，豐田旗下混合動力車型的總銷量已經(jīng)突破了1200萬輛大關(guān)，而普銳斯甚至已經(jīng)成為了混合動力的代名詞。

自1997年第一代普銳斯誕生之后，豐田的混合動力車型實(shí)現(xiàn)了爆發(fā)式的增長，到現(xiàn)在累計銷量已經(jīng)超過了1200萬輛。

豐田當(dāng)時對包括純電動、燃料電池在內(nèi)的多種電動化技術(shù)都進(jìn)行了研究，為何最終選擇混合動力作為突破口呢？理由很簡單，混合動力車型對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)沒有要求，推廣起來更容易，純電動汽車和燃料電池汽車都需要有充電站/加氫站的支持才能推廣開來。

第四代普銳斯是目前最先進(jìn)的混合動力車型

從1997年到現(xiàn)在，豐田普銳斯一共誕生了4代車型，其混動技術(shù)也經(jīng)歷了4代的升級，電動機(jī)、電控系統(tǒng)、電池越來越小巧，同時功率密度和效率都越來越高。這一切都為的豐田電動化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在成為了混合動力領(lǐng)域的絕對霸主之后，豐田電動化之路的下一步會怎么走？2014年，豐田以一款名為“Mirai”的燃料電池汽車給出了自己的答案。

2014年，豐田Mirai上市，成為了世界上首款大規(guī)模上市銷售的燃料電池汽車。在日語中，“Mirai”這個詞是“未來”的意思。豐田以此為旗下首款量產(chǎn)的燃料電池汽車命名，自然是看重了燃料電池技術(shù)對于日本汽車產(chǎn)業(yè)和能源格局的影響。

在Mirai這款燃料電池汽車上，我們依然能夠看到與混合動力車型普銳斯類似的電動機(jī)、電控系統(tǒng)、電池，只是普銳斯上的發(fā)動機(jī)被燃料電池堆和儲氫罐所取代。可見豐田的電動化技術(shù)是一脈相承的。

在加滿氫氣之后，Mirai可以行駛500km，而每次加注氫氣只需要花費(fèi)3min的時間。它可以為消費(fèi)者帶來與燃油車接近甚至更好的用戶體驗(yàn)，不同的是，它的排放物沒有任何污染。

毫無疑問，Mirai是目前最先進(jìn)的燃料電池汽車。不過，要推動燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，僅憑一款車是遠(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)的多個環(huán)節(jié)，即使是豐田這樣的汽車巨頭也無法獨(dú)自完成。

這些困難并沒有阻擋豐田前進(jìn)的步伐。為了推廣燃料電池汽車，豐田可謂不遺余力。2015年，豐田宣布開放5680項(xiàng)燃料電池方面的專利。將這么多研發(fā)成果無償貢獻(xiàn)出來，自然是為了讓其他汽車廠商都盡快參與燃料電池汽車的開發(fā)和推廣。

2018年3月，在豐田的大力推動下，來自汽車、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，豐田親力親為，在橫濱建了一座制氫工廠，利用風(fēng)力發(fā)電來制造氫氣。從發(fā)電到氫氣灌裝的整個過程，能源全部來自風(fēng)能，不會產(chǎn)生任何污染。

在積極推廣燃料電池汽車的同時，豐田也在研發(fā)插電混動和純電動車型。這兩種車型對充電樁有較大的依賴性，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)施越來越完善，我們以后也會越來越多地看到豐田的插電混動和純電動車型。

在豐田此前的規(guī)劃當(dāng)中，采用純電驅(qū)動的主要是微型車，用于城市代步；使用燃料電池動力的則主要是大型的商用車；混合動力及插電混動車型的適用范圍則介于前兩者之間。

在混合動力與插電混動這兩種技術(shù)路線之間并不存在技術(shù)鴻溝。對于豐田來說，做不做插電混動車型其實(shí)是一個市場問題，而非技術(shù)問題。普銳斯PHV是豐田的插電混動車型，目前已經(jīng)推出了2代產(chǎn)品。

縱觀全球新能源汽車的發(fā)展歷程，我們會發(fā)現(xiàn)，在上世紀(jì)90年代許多汽車巨頭都在新能源領(lǐng)域進(jìn)行了積極的研發(fā)，但是真正堅(jiān)持下來的只有豐田。對于電動化技術(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。在混合動力不被看好的情況下，豐田用普銳斯開創(chuàng)了一片新天地，并積累了大量的電動化技術(shù)，使得它在未來多領(lǐng)域的競爭中占據(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上，并且在插電混動和純電動領(lǐng)域都有不小的動作。豐田提出了規(guī)模宏大的電動化目標(biāo)：在2030年前后，電動化車型在全車型中所占比例達(dá)50％以上， 在2050年100％車型實(shí)現(xiàn)電動化。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)。