豐田電動化提速,2025年所有車型設電動化選項
“豐田將于2020年首先在中國正式引進自主研發的量產型EV,之后向全球推廣豐田和雷克薩斯兩個品牌的產品。然后,計劃到21世紀20年代前半期在全球推出10多款EV。”這是豐田汽車在2018電動化技術交流會上透露的信息。
豐田表示,到2025年前后所有在售車型將設定電動化選項,不斷擴大普銳斯、MIRAI這種電動專用車的產品陣容,同時為所有車型設定電動化車型選擇,屆時,“只配備傳統發動機的燃油發動機專用車型將變為零”。
豐田汽車(中國)投資有限公司執行副總經理董長征特別強調,燃油發動機專用車為零,不是不銷售傳統燃油車,而是不再開發只搭載內燃機的車型,屆時豐田的所有車型都有電動化選項,比如卡羅拉,既有燃油版、混動版,也有插混版和EV版,有的車型甚至只有電動化版本,比如普銳斯和Mirai。
1,電動化不等于EV化
事實上,從上圖也可以看出,在豐田未來的電動化戰略規劃中,到2025年,傳統發動機車型仍占相當大比重,大約和HEV(混動)、PHEV(插混)比例相當,而EV(純電動車)和FCV(氫燃料電池車)僅占很小比例,豐田表示,到2030年,EV和FCV合計占豐田市售車型的比例也僅為10%左右,占大頭的是HEV和PHEV。到2050年,傳統內燃機汽車比例將大幅降低,但是EV和FCV的占比依然有限,HEV和PHEV的份額會進一步擴大。
電動化毫無疑問是汽車行業的未來,豐田從研發第一代普銳斯起,便認識到電動化技術是下一代車型的關鍵所在。但是,電動化并不等于EV化,HEV、PHEV以及FCV都是汽車電動化的不同方向,而且,可能還是比EV更重要的技術方向——從市場份額來看,確實如此。
2017年,全球新能源車銷量合計約122萬輛,其中純電動車銷量約80萬輛,相比之下,豐田一家的混合動力車型早在幾年前就跨越了年銷售百萬輛大關。
截止到2017年1月底,豐田混動累計銷量突破1000萬輛大關,到今年4月底,已經達到1200萬輛。也就是說,在這15個月里,豐田混動車型全球銷量就達到了200萬輛,算下來,約合年銷售160萬輛!這就是市場的選擇。
2,電動化是手段而非目的
豐田強調,電動化不是目的,而是手段。汽車電動化要解決的主要是三個方面的挑戰:能源、溫室氣體減排和空氣污染。
從溫室氣體減排的角度,EV和FCV在使用環節是零排放的,但是只關注行駛過程的CO2排放是沒有意義的,在車輛的生產制造、能源的生產和獲取環節都會產生CO2排放,這些排放都應該被計入。當我們比較所謂的“Well To Wheel”全程排放時,HEV的排放水平與PHEV和EV是大致相當的(下圖),當然,這也取決于電力生產的方式。
從“Well To Wheel”全程碳排放的角度,HEV和PHEV、EV大致相當——如果電力生產不是采用清潔再生能源的話。
從空氣污染的角度,Nox(氮氧化合物)是汽車尾氣的主要有害污染物之一。德國汽車協會(ADAC)在歐洲市場購買車輛,在NEDC工況和高負荷的高速工況下檢測不同類型車輛的Nox(氮氧化合物)和CO2排放量,下圖是ADAC去年的測試結果。
橫軸表示氮氧化合物排放量,縱軸表示CO2排放量。可以看出,柴油車的NOx排放量差別較大,安裝了先進的凈化裝置后的柴油車,尾氣也非常清潔。而豐田的HEV和PHEV具有與EV、FCV非常接近的環保性能。需要說明的是,ADAC同樣考慮了德國的電力和氫能生產環節的CO2排放。
ADAC的測試顯示,豐田的HEV和PHEV擁有和EV、FCV非常接近的環保性能。
當然,在可持續的能源供應方面,混合動力并不能完全擺脫對化石能源的依賴,但是,混動卻可以大幅改善汽車的能效,大大降低石油的消耗量,在向完全的可再生能源時代過渡階段,混合動力無疑是一種重要的技術方案。而且,因其不會增加消費者的額外的麻煩(比如充電),不降低汽車商品的使用便利性(沒有里程焦慮),特別是由于豐田持之以恒地不斷開發完善,成本也大幅降低,混合動力越來越受到市場歡迎,已經在多個市場開始大規模普及。
從第一代到第四代,豐田混合動力系統燃效大幅提升,成本大幅降低。
3,四代混動技術積累是豐田全面電動化的最大底氣
豐田舉辦的這次“電動化技術交流會”,重點在于他們帶來了車輛電動化所需要的最核心的技術實物——電機、電控和電池。
豐田表示,掌握了這幾項技術,再通過與發動機、充電設備、燃料電池、儲氫罐等的組合搭配,就能制造出所有的電動化車輛。
而過去20多年,在四代混合動力系統開發過程中,形成的電池、電機、電控上的技術積累,是豐田全面電動化的最大底氣。
從某種程度講,汽車電動化并不存在什么高精尖的技術,難點在于如何同時實現這三項核心技術的高性能化、小型輕量化,以及低成本化。其實,這也是一切工程問題的難點,而工程問題只有在不斷實踐中才能不斷積累經驗,不斷優化完善。
豐田第四代驅動電機功率密度是第一代的約4.2倍。
比如驅動電機,在第一代普銳斯之前,根本不存在這樣的市場需求,自然也沒有這樣的現成的產品,因此豐田只能自己開發。從第一代到第四代,普銳斯的驅動電機定子/轉子組成的核心構件,體積從5.1升降至2.2升,功率從30千瓦升至53千瓦,最高轉速從5600rpm升至17000rpm。
第四代普銳斯鋰離子電池包的體積比第一代縮小了67%,另一大核心部件,動力控制單元(PCU),從第一代到第四代功率密度也提升了1.5倍,與此同時,整個混合動力系統在性能大幅提升的情況下,成本也大幅降低。
截至今年4月,豐田混合動力車的累計銷量已超過1200萬輛,每一臺HEV里都有電機、電池、電控,而且事實上混合動力車型上的三電系統,相比純電動車技術更復雜。20多年的混動技術開發實踐、1200萬輛HEV實際銷售,讓豐田積累了行業里最豐富、最先進、最成熟的電動化技術和經驗,也是豐田全面電動化的最大底氣所在。
電動化本身不是豐田的目標,豐田的目標是到2050年全球銷售的新車平均行駛過程中CO2排放量削減90%。為達此目標,豐田將以混合動力為基礎,通過多樣化的電動化汽車產品,推動電動化汽車的普及,這其中當然包括了EV、PHEV,也包括FCV。
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