2020年才把純電動車導入中國 豐田究竟晚不晚

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能源環境問題的日益顯現、各國嚴苛的排放法規正促使全球車企加快電動化轉型的步伐,新能源汽車的發展已然成為了大勢所趨。為了迎合正在變化的大環境,汽車制造商無不積極推出對環境更加友好的產品,并且不遺余力地在使用清潔能源上下功夫。在這條充斥著未知與挑戰的新興技術變革之路上,豐田稱得上是一個值得借鑒的范例。

中國市場正處電動化浪潮席卷之際,豐田長期以混動車型為主,首款純電動車到如今的2020年才會投入市場;蛟S于外界看來,豐田的電動化發展,尤其是純電動領域,顯得有些“慢熱”,相比于競爭對手而言,這樣的步伐甚至過于保守。但若追溯其開發電動化汽車的歷史可以發現,豐田其實早在70年代就已開始研究純電動車和油電混動車,并于90年代就把電動車RAV4-EV推向過市場。

而之所以豐田沒有急于將積累了近50年的電動化技術迅速投入商業化市場,是因為他們發現電池成本、續航里程以及充電時長等因素限制了電動化汽車的普及。但在這一過程,豐田也沒有“閑著”,目前其電動化車型全球銷量已經超過了1,400萬,在中國的累計銷量達到65萬輛。值得注意的是,這當中無一例電池“自燃”。

電動化進程呈現多樣性 符合使用需求最重要

事實上,豐田并不認為純電動車是唯一的發展方向,根據不同的需求,選擇不同類型的新能源車應該受到業內的廣泛認同。因此豐田的電動化研發顯得更加多樣性,在混動(HEV)、插電混動(PHEV)、燃料電池(FCEV)和純電動(EV)領域都有建樹。

混動車是豐田的驕傲,1997年,豐田首款混合動力量產車普銳斯正式問世。經過20多年在混動技術方面的積累,豐田混動的可靠性、安全性以及耐久性已經經歷了世界各地的考驗。這也使豐田在很多業內人士看來,是讓混動車普及于世的最大功臣。

有了多年混動車型的技術和經驗積累,發展插電混動對于豐田來說不是難事。到2050年,豐田的新車二氧化碳排放量相比2010年要減少90%,這當中插電混動車將扮演重要的角色。

就目前而言,插電混動也更符合現階段中國消費者的使用需求,短途出行用純電模式,長途出行用油電混合模式。2018年3月,豐田在中國相繼推出了一汽豐田卡羅拉雙擎E+和廣汽豐田雷凌雙擎E+,正式宣布進軍插電混動車領域。

兩款車都搭載了1.8L自然吸氣發動機和雙電動機以及電池組構成的插電混動系統,匹配E-CVT無級變速箱。兩車的系統綜合功率都是100千瓦,其中發動機最大功率73千瓦、峰值扭矩142牛米,電動機功率53千瓦、扭矩207牛米。純電狀態下它們的續航里程可達到55公里,均享受國家新能源補貼。

非常值得期待的是,一汽豐田旗下的RAV4榮放預計會在2020年新增插電混動版,它或將成為豐田在中國市場布局的首款插電混動SUV。另外,目前豐田旗下國內在售的亞洲龍、凱美瑞、RAV4榮放以及將要上市的威蘭達等車型都推出“雙擎”油電混動版,所采用的發動機熱效率已經達到41%,未來還將提升至50%。

對于電動化產品的銷售規模,豐田制定了詳細的時間表。早在2017年12月,豐田曾宣布全球電動化汽車年銷量到2030年將達到550萬輛以上,包括混動車、插電混動車、純電動車和燃料電池電動車。

其中,混動車和插電混動車將占450萬輛,作為零排放車型的純電動車、燃料電池電動車,力爭年銷量達到100萬輛以上。不過在2019年6月,豐田將這一目標的預計達成時間提前至2025年。

從中國開始布局純電動 先于日本本土市場

放眼望去,豐田在混動、插電混動、燃料電池三個領域都已布局相應的產品,但是純電動領域還有所欠缺。當前中國市場對于純電動車的支持力度顯然要比混動更大,將純電動車提上日程正是時候。

自2020年起,豐田會從中國市場開始,加速純電動車型在全球的布局。在中國之后,按照日本本土、印度、美國、歐州的順序依次導入。同時,豐田在2020年還將不斷豐富燃料電池乘用車、商用車的產品陣容。

進入2020年,豐田的純電動車元年,中國消費者能買到怎樣的豐田純電動車呢?“第一印象”尤為重要。在2019年9月的成都車展期間,豐田的展臺上出現了奕澤IZOA和C-HR的純電動版。兩款純電動SUV將在2020年上半年先后投入市場,拉開豐田在中國布局純電動車的序幕。

在豐田的新能源產品序列當中,油電混動命名為“雙擎”、插電混動命名為“雙擎E+”,即將推向市場的純電動則命名為“E擎”,在一定程度上保持了新能源車系的統一性。

雖然之前沒有推出過純電動產品,但豐田在電動化的布局早已開始。對于電動化,最核心就是電控、電機和電池組成的“三電技術”。掌握了這幾項關鍵技術,再加入FC電堆、發動機、充電裝置等不同部件,就能造出各種類型的電動化車輛。

在燃油車領域,豐田依托TNGA架構提升產品的整體質感,增強了在同級別車型中的競爭力。而在電動車領域,豐田也為純電動車專門打造了e-TNGA平臺,通過規;瘮偙〕杀。

和TNGA架構一樣,e-TNGA也具有相當高的靈活性,該架構可組合容量覆蓋50~100kWh的不同規格電池組,續航里程可實現覆蓋300~598km。此外,通過多種電機的組合,基于e-TNGA平臺打造的電動車可以提供不同動力的車型,也可以在驅動方式滿足前驅、后驅以及四驅車型。

在此之前,豐田之所以在純電動上保持慎重,因為電池技術還未發展成熟,一方面是電池穩定性有待提高,還存在安全隱患;另一方面電池衰減造成的續航衰減等問題用戶痛點尚未解決。豐田作為一家國際大廠,發展純電動車時這些問題都要考慮。

為提高電池耐久性,豐田從材料、殼體結構以及控制系統等幾個方面抑制電池性能的衰退,旨在實現世界頂級的耐久性。以一汽豐田即將推出的奕澤IZOA E擎為例,它是基于豐田的TNGA架構打造,在設計之初就對電池安全做了充分的研究。

電池作為儲能機構,是電動汽車相對較為脆弱的一部分,變形、穿刺都有可能引起自燃,安全問題一直備受關注。為了增強對電池的保護強度,奕澤IZOA E擎的電池組被骨架結構包裹,裝配到車上后,車輛車身扭轉剛性比汽油版車型提升20%,重心降低34%。

在整個電池組的外側還布置有通風管道,除了給電池組降溫之外,在車輛受到碰撞時還能起到對電池組緩沖的作用。高壓管路布置在電池組的中間,進一步降低碰撞時帶來的安全隱患。

在電池包內外的安全監控系統方面,奕澤IZOA E擎除了配備電池單體和總電壓的常規監控,還比其他大部分廠家多了一道對組塊的監控。通過持續不斷的電池狀態管理,應對電池內部的意外故障。

鋰離子電池老化主要有兩大因素:一個是因為電池在反復充放電的過程中會造成循環老化;另一個是電池在電量存儲過程中內部的化學材料會產生老化。兩種老化都會造成電池容量的減少,為此豐田的研發人員從電池材料、電池包構造以及控制系統等方面設法抑制電池老化。

在車輛充電時,電池組充放電幅度并非完全從0-100%,系統會將充電電量控制在不易老化的區域內,以確保電池的使用壽命。同時,豐田的電池溫控系統除了能給電池提供一個合適溫度環境之外,還能穩定電池的輸出并且抑制電池老化。

此外,豐田還將通過采用壽命更持久的高性能電池提升產品的競爭力,從生產到報廢將純電動車型的電池最大化用盡,以應對普及電動化車輛所面臨的問題。

為了更好的發展純電動,豐田同寧德時代、比亞迪以及松下等全球電池廠商聯合,構建能夠滿足普及電動化需求的電池供應體系。此前豐田在混動、燃料電池領域的深耕,也為后續發力純電動車積累了電動化技術和經驗。

豐田計劃到2025年要在中國推出10款純電動新車,即將上市的奕澤IZOA E擎和C-HR E擎走在了最前面。與此同時,豐田還將繼續擴大電動化車型的覆蓋比例,逐步實現全球所有銷售的車型均配有電動化版本的選擇。

“技術的原點就是讓消費者所接受”,這是豐田所有技術研發的“初心”。在當前的電動化背景下,面對新興技術領域研發競速的重重挑戰,豐田以穩健推進的產品研發和投放節奏,繪制出了清晰的電動化發展路徑。與純電動車正式推向市場的早與晚相比,這顯然更為重要。

編輯:說書先生

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