进入2020年,丰田的纯电动车元年,中国消费者能买到怎样的丰田纯电动车呢?“第一印象”尤为重要。在2019年9月的成都车展期间,丰田的展台上出现了奕泽IZOA和C-HR的纯电动版。两款纯电动SUV将在2020年上半年先后投入市场,拉开丰田在中国布局纯电动车的序幕。
导语能源环境问题的日益显现、各国严苛的排放法规正促使全球车企加快电动化转型的步伐,新能源汽车的发展已然成为了大势所趋。为了迎合正在变化的大环境,汽车制造商无不积极推出对环境更加友好的产品,并且不遗余力地在使用清洁能源上下功夫。在这条充斥着未知与挑战的新兴技术变革之路上,丰田称得上是一个值得借鉴的范例。
中国市场正处电动化浪潮席卷之际,丰田长期以混动车型为主,首款纯电动车到如今的2020年才会投入市场。或许于外界看来,丰田的电动化发展,尤其是纯电动领域,显得有些“慢热”,相比于竞争对手而言,这样的步伐甚至过于保守。但若追溯其开发电动化汽车的历史可以发现,丰田其实早在70年代就已开始研究纯电动车和油电混动车,并于90年代就把电动车RAV4-EV推向过市场。
而之所以丰田没有急于将积累了近50年的电动化技术迅速投入商业化市场,是因为他们发现电池成本、续航里程以及充电时长等因素限制了电动化汽车的普及。但在这一过程,丰田也没有“闲着”,目前其电动化车型全球销量已经超过了1,400万,在中国的累计销量达到65万辆。值得注意的是,这当中无一例电池“自燃”。
事实上,丰田并不认为纯电动车是唯一的发展方向,根据不同的需求,选择不同类型的新能源车应该受到业内的广泛认同。因此丰田的电动化研发显得更加多样性,在混动(HEV)、插电混动(PHEV)、燃料电池(FCEV)和纯电动(EV)领域都有建树。
混动车是丰田的骄傲,1997年,丰田首款混合动力量产车普锐斯正式问世。经过20多年在混动技术方面的积累,丰田混动的可靠性、安全性以及耐久性已经经历了世界各地的考验。这也使丰田在很多业内人士看来,是让混动车普及于世的最大功臣。
有了多年混动车型的技术和经验积累,发展插电混动对于丰田来说不是难事。到2050年,丰田的新车二氧化碳排放量相比2010年要减少90%,这当中插电混动车将扮演重要的角色。
就目前而言,插电混动也更符合现阶段中国消费者的使用需求,短途出行用纯电模式,长途出行用油电混合模式。2018年3月,丰田在中国相继推出了一汽丰田卡罗拉双擎E+和广汽丰田雷凌双擎E+,正式宣布进军插电混动车领域。
两款车都搭载了1.8L自然吸气发动机和双电动机以及电池组构成的插电混动系统,匹配E-CVT无级变速箱。两车的系统综合功率都是100千瓦,其中发动机最大功率73千瓦、峰值扭矩142牛米,电动机功率53千瓦、扭矩207牛米。纯电状态下它们的续航里程可达到55公里,均享受国家新能源补贴。
非常值得期待的是,一汽丰田旗下的RAV4荣放预计会在2020年新增插电混动版,它或将成为丰田在中国市场布局的首款插电混动SUV。另外,目前丰田旗下国内在售的亚洲龙、凯美瑞、RAV4荣放以及将要上市的威兰达等车型都推出“双擎”油电混动版,所采用的发动机热效率已经达到41%,未来还将提升至50%。
对于电动化产品的销售规模,丰田制定了详细的时间表。早在2017年12月,丰田曾宣布全球电动化汽车年销量到2030年将达到550万辆以上,包括混动车、插电混动车、纯电动车和燃料电池电动车。
其中,混动车和插电混动车将占450万辆,作为零排放车型的纯电动车、燃料电池电动车,力争年销量达到100万辆以上。不过在2019年6月,丰田将这一目标的预计达成时间提前至2025年。
放眼望去,丰田在混动、插电混动、燃料电池三个领域都已布局相应的产品,但是纯电动领域还有所欠缺。当前中国市场对于纯电动车的支持力度显然要比混动更大,将纯电动车提上日程正是时候。
自2020年起,丰田会从中国市场开始,加速纯电动车型在全球的布局。在中国之后,按照日本本土、印度、美国、欧州的顺序依次导入。同时,丰田在2020年还将不断丰富燃料电池乘用车、商用车的产品阵容。
进入2020年,丰田的纯电动车元年,中国消费者能买到怎样的丰田纯电动车呢?“第一印象”尤为重要。在2019年9月的成都车展期间,丰田的展台上出现了奕泽IZOA和C-HR的纯电动版。两款纯电动SUV将在2020年上半年先后投入市场,拉开丰田在中国布局纯电动车的序幕。
在丰田的新能源产品序列当中,油电混动命名为“双擎”、插电混动命名为“双擎E+”,即将推向市场的纯电动则命名为“E擎”,在一定程度上保持了新能源车系的统一性。
虽然之前没有推出过纯电动产品,但丰田在电动化的布局早已开始。对于电动化,最核心就是电控、电机和电池组成的“三电技术”。掌握了这几项关键技术,再加入FC电堆、发动机、充电装置等不同部件,就能造出各种类型的电动化车辆。
在燃油车领域,丰田依托TNGA架构提升产品的整体质感,增强了在同级别车型中的竞争力。而在电动车领域,丰田也为纯电动车专门打造了e-TNGA平台,通过规模化摊薄成本。
和TNGA架构一样,e-TNGA也具有相当高的灵活性,该架构可组合容量覆盖50~100kWh的不同规格电池组,续航里程可实现覆盖300~598km。此外,通过多种电机的组合,基于e-TNGA平台打造的电动车可以提供不同动力的车型,也可以在驱动方式满足前驱、后驱以及四驱车型。
在此之前,丰田之所以在纯电动上保持慎重,因为电池技术还未发展成熟,一方面是电池稳定性有待提高,还存在安全隐患;另一方面电池衰减造成的续航衰减等问题用户痛点尚未解决。丰田作为一家国际大厂,发展纯电动车时这些问题都要考虑。
为提高电池耐久性,丰田从材料、壳体结构以及控制系统等几个方面抑制电池性能的衰退,旨在实现世界顶级的耐久性。以一汽丰田即将推出的奕泽IZOA E擎为例,它是基于丰田的TNGA架构打造,在设计之初就对电池安全做了充分的研究。
电池作为储能机构,是电动汽车相对较为脆弱的一部分,变形、穿刺都有可能引起自燃,安全问题一直备受关注。为了增强对电池的保护强度,奕泽IZOA E擎的电池组被骨架结构包裹,装配到车上后,车辆车身扭转刚性比汽油版车型提升20%,重心降低34%。
在整个电池组的外侧还布置有通风管道,除了给电池组降温之外,在车辆受到碰撞时还能起到对电池组缓冲的作用。高压管路布置在电池组的中间,进一步降低碰撞时带来的安全隐患。
在电池包内外的安全监控系统方面,奕泽IZOA E擎除了配备电池单体和总电压的常规监控,还比其他大部分厂家多了一道对组块的监控。通过持续不断的电池状态管理,应对电池内部的意外故障。
锂离子电池老化主要有两大因素:一个是因为电池在反复充放电的过程中会造成循环老化;另一个是电池在电量存储过程中内部的化学材料会产生老化。两种老化都会造成电池容量的减少,为此丰田的研发人员从电池材料、电池包构造以及控制系统等方面设法抑制电池老化。
在车辆充电时,电池组充放电幅度并非完全从0-100%,系统会将充电电量控制在不易老化的区域内,以确保电池的使用寿命。同时,丰田的电池温控系统除了能给电池提供一个合适温度环境之外,还能稳定电池的输出并且抑制电池老化。
此外,丰田还将通过采用寿命更持久的高性能电池提升产品的竞争力,从生产到报废将纯电动车型的电池最大化用尽,以应对普及电动化车辆所面临的问题。
为了更好的发展纯电动,丰田同宁德时代、比亚迪以及松下等全球电池厂商联合,构建能够满足普及电动化需求的电池供应体系。此前丰田在混动、燃料电池领域的深耕,也为后续发力纯电动车积累了电动化技术和经验。
丰田计划到2025年要在中国推出10款纯电动新车,即将上市的奕泽IZOA E擎和C-HR E擎走在了最前面。与此同时,丰田还将继续扩大电动化车型的覆盖比例,逐步实现全球所有销售的车型均配有电动化版本的选择。
“技术的原点就是让消费者所接受”,这是丰田所有技术研发的“初心”。在当前的电动化背景下,面对新兴技术领域研发竞速的重重挑战,丰田以稳健推进的产品研发和投放节奏,绘制出了清晰的电动化发展路径。与纯电动车正式推向市场的早与晚相比,这显然更为重要。