嘴上說著不做純電動車的豐田,現在也開始行動了

作者 | 發布日期 2016 年 11 月 03 日 17:00 | 分類 汽車科技 , 電動車 , 電池
FLICKR Mike Mozart

一心搞混和動力和氫燃料電池車的豐田,似乎對純電動車沒太大興趣。比如,在 2014 年,豐田的研發負責人 Mitsuhisa Kato 曾表示,純電動車的續航里程太短了,充電時間太長。就目前的技術來說,需要有諾貝爾獎等級的成果出來。所以不如去搞氫燃料電池車和插電混動車。




豐田為什麼拒絕純電動?

豐田的高層一直不太看好純電動汽車的發展。早在 2013 年 10 月,豐田汽車董事長內山田武(Takeshi Uchiyamada)就曾說過:「豐田之所以沒有推出重要的純電動汽車,是因為我們不認為該市場有太大潛力。」

這可能和我們現在的認知有點矛盾:都說電動車是趨勢,你憑什麼覺得沒有市場潛力?

其實,這話如果深入來看,可能還有另一層意思:豐田認為純電動車沒有什麼技術壁壘。

純電動車比汽油車從技術上來說簡單粗暴很多,造車的門檻相對低不少,國外有特斯拉的例子,中國有各種新造車團隊的例子。純電動車的核心技術在於三電,而這恰恰是傳統汽車廠商以前並不關心的;但是,又因為進入門檻低,豐田要想做純電動,或許在他們來看也是分分鐘能搞出來的。

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而以十幾萬的卡羅拉為例,這種車是最難造的,因為要兼顧外觀、成本、性能、耐用程度、油耗等,而這種平衡的藝術,恰恰是豐田的優勢所在。再看新能源領域的混和動力和氫燃料,其實也都比純電動車的技術含量高,容易形成技術壁壘,所以豐田選擇在這兩個方面深耕。

再加之純電動車現在依然面臨的種種客觀尷尬,比如充電問題、續航里程問題、電池穩定性問題等,豐田不做純電動,看起來理由充足。

但是,看著友商都高喊著要跑步進入電動時代,豐田終於按捺不住了。

最近,豐田宣布,公司在鋰離子電池技術方面取得了突破性的進展,他們可能找到了讓鋰電池變得更穩定的辦法,而第四代普銳斯也可能在混和動力、插電混動之外,再推出純電動版。

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怎麼讓鋰電池更穩定?

目前市面上的純電動汽車大多采用鎳、鈷、鋰、錳等金屬元素做為電池原材料,由這些原材料製作而成的鋰電池具有能量密度大、充電速度快等優點。只不過,一旦操作不當或者發生意外狀況,這種電池十分容易發生過熱起火。

當然,三星 Note 7 爆炸的事情,鋰電池也同樣「功不可沒」。

根據鋰離子電池的技術特點,豐田新開發出了一套檢測控制系統。新系統可以精確地檢測整車電池組,確保電池組的溫度狀況保持在常規範圍之內。此外,豐田的鋰電池供應商 Panasonic 也將與豐田合作,雙方將會進一步提高電池內的原材料純度,因為即便是一個微小的金屬粒子都有可能導致電池短路爆炸。

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豐田 Prius 的總工程師 Koji Toyoshima 說,想要開發出一套適用於純電動車上的鋰離子電池組是一項巨大的挑戰,這需要在可靠性和安全性兩方面同時考慮。為了確保車上乘客的人身安全,豐田將會採用雙重甚至三重電池保護機制。有了更安全的電池,意味著可以更放心大膽的去做大容量的電池組。當然,對一家汽車公司來說,自己去花精力研發電池技術,是不尋常的事情。

在確保安全性的同時,豐田還著重提高了鋰離子電池的能量密度。以插電混動版 Prius 為例,相比於舊款電池組,新電池組在體積增加三分之二的基礎上,容量擴大了一倍,達到了 8.8kWh,但電池組的重量是原來的一半。

技術上的進步,或許給了豐田做純電動的信心。你可以把它理解為豐田在慢慢建立自己在純電動領域的技術優勢。這個關於電池的「微小努力」,對豐田來說可能也只是個開始,以後我們說不定能看見他們在純電動領域越來越多的研發成果。

純電動,必然的選擇?

2015 年,豐田首席工程師 Yoshikazu Tanaka 也表達了自己對純電動車的憂慮,他是這麼說的:「如果你要在 12 分鐘內充 500 公里續航的電量,那麼你需要的充電功率抵得上 1,000 戶家庭。但是豐田並不是在否定純電動車,我們認為最好的充電時間是在晚上(可以避開用電高峰),而它也只適合白天短途通勤。」

這名工程師,正是做氫燃料電池車 Mirai 的。

Mirai 的動力系統叫做 TFSC(Toyota FC Stack),即豐田燃料電池堆疊。在「Mirai」內部,包含一套鎳氫電池組和兩個高壓儲氫罐。

氫燃料電池車最大的優點就是零污染排放,「2H₂+O₂=2H₂O」的化學式一直讓豐田痴迷不已,豐田也堅定地認為只有排放純水的氫燃料電池車才是新能源汽車的未來。

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所以,豐田這麼痴迷氫氣,混和動力油耗也很低,為什麼還要搞純電動車?

首先,氫燃料車的「困境」。氫燃料電池車成本太高,加氫站網路不成熟,短時間內無法普及。常溫狀態下,氫氣是氣體,密度很小且很難液化。想要把氫氣安全地儲存在車上,只能使用儲氫罐。豐田為 Mirai 選擇的兩個儲氫罐氣壓高達 700MPa,兩個儲氣罐加起來的總容量為 122.4 升,可是即便如此,也只能容納 5 公斤的氫氣。

為了確保儲氫罐的安全性,豐田還在罐體內部設置了碳纖維強化保護層以及玻璃纖維減震保護層。如此下來,製造一輛氫燃料電池汽車的成本直線上升。

其次,和很多其他國家一樣,日本的車企油耗限值政策也起了很重要的作用。根據日本政府制定的標準,2020 年的汽油發動機的節能標準將從 2009 年的平均 16.3km/L 提高到 20.3km/L(JC08 循環),也就是百公里油耗小於 5L。

具體的計算辦法,就是以每家生產廠商為單位,將所有車型的油耗,結合實際出貨量得出一個加權平均數。如此一來,想拉低車企平均油耗,讓那些油老虎繼續存在,生產純電動車成了非常「政治正確」的一種行為。雖然氫燃料電池車也是零排放,但一時半刻也很難形成規模效應。

當然有一種比較「陰謀論」的說法,就是豐田開發氫燃料電池汽車也是為了擺脫本國對單一能源依賴。萬一其他國家斷供電池所需的原材料,那日本的電動車產業豈不是GG 了……

如果從全球層面來看,當越來越多的廠商都陸續開始做純電動車的時候,很難說豐田不會無動於衷,畢竟他們不能像馬自達一樣任性。當用戶想買一台近百萬元的電動車時,市面上有福斯、奧迪、日產、通用甚至特斯拉可以選擇,卻偏偏沒有豐田的產品,那應該是一件很尷尬的事。

可以預見的是,受國家政策、市場競爭等多方面因素影響,豐田很有可能會採用純電動、混動、氫燃料 3 種新能源驅動模式共同運作的策略。而究竟哪種會成為主流,還要交給時間來說話。

(本文由 36Kr 授權轉載;首圖來源:Flickr/Mike Mozart CC BY 2.0) 

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