2014-01-06 09:56:12 來源:網(wǎng)上車市 編輯:邱蕾
在混合動力技術(shù)的發(fā)展上,豐田似乎總能快人一步,一直引領(lǐng)該技術(shù)開發(fā)與優(yōu)化的趨勢,如今,隨著豐田汽車研發(fā)中心(中國)有限公司(以下簡稱TMEC)的竣工,中國有望成為豐田混合動力技術(shù)研發(fā)與發(fā)展的“第二故鄉(xiāng)”。
截至目前,豐田混合動力車型全 球累計銷量已經(jīng)突破了570萬輛。在日本和美國,混合動力車型在最初的普及階段,當(dāng)?shù)卣C布的補(bǔ)助政策對于混合動力車的普及給予了很大支持,眾多消費(fèi)者 在體驗技術(shù)優(yōu)勢后甚至愿意經(jīng)歷漫長的提車等待期。而即使目前在日本和美國并沒有繼續(xù)實施補(bǔ)助政策,混合動力車型的銷量依然處于領(lǐng)先地位。豐田始終堅持的的 混動之路,在市場面前顯得很有說服力。
16年前的車界新丁
“要為即將到來的21世紀(jì)研發(fā)一款具有跨時代意義的汽車!”當(dāng)時給青年工程師內(nèi)山田竹志下達(dá)工作指令的豐田高層希望沒有整車開發(fā)經(jīng)驗的內(nèi)山田能夠不受常規(guī)工程思維的限制,從零開始,開發(fā)一款油耗比當(dāng)時常規(guī)車型低1.5倍以上的全新車型。
在開發(fā)初期甚至沒有自己的專用車身、電池組需要占據(jù)整整一個行李箱的位置來安放、試制后初次點(diǎn)火發(fā)動機(jī)居然沒有反應(yīng),二次試制后車輛僅僅在試車場行駛了一小段路……這就是普銳斯項 目初期的真實寫照。普銳斯(項目代號G21)項目順利完成的基礎(chǔ)便是項目組對于混合動力的嘗試和此后連續(xù)攻克的幾大難題。行駛中汽油機(jī)關(guān)閉、制動能量回 收、電池輕量化等等,這些課題中的任何一個,在目前而言也不是所有車廠都能熟練掌握的,精準(zhǔn)的預(yù)判和團(tuán)隊的齊力居功至偉。
1997年,普銳斯橫空出世,它同時是世界上首款真正意義上量產(chǎn)的油電混合動力車型。從這一年開始,內(nèi)山田竹志被稱為“混合動力之父”,而如今,他的身份是豐田汽車會長,也就是董事長。
選擇混合動力的初衷
在混合動力技術(shù)開發(fā)之前,幾次對傳統(tǒng)動力的改進(jìn)推進(jìn)受阻,讓豐田意識到這種改進(jìn)于未來杯水車薪,而且節(jié)能減排效果有限。因此豐田選擇將“混合動力技術(shù)”定位為“核心技術(shù)”并加以推廣。
其意義在于,作為一項“節(jié)油技術(shù)”,豐田的混合動力技術(shù)被稱為“強(qiáng)混”,擁有可以單獨(dú)使用電動機(jī)驅(qū)動車輛的“純電模式”,并且通過能量回收系統(tǒng)充分利用剎 車等產(chǎn)生的能量對電池進(jìn)行自動充電,從而不需要額外進(jìn)行外部充電。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,在不改變駕駛習(xí)慣,不需要投資巨大的充電基礎(chǔ)設(shè)施等制約的情況下,油耗 最高可減少約40%,同時動力性能提升約30%。
同時,其“電池、電機(jī)、逆變器”等核心零部件也為將來發(fā)展EV、FCHEV等“脫離石油技術(shù)”奠定了堅實的基礎(chǔ)。也就是說混合動力技術(shù)在通過節(jié)能減排實現(xiàn)讓用戶長久使用汽車產(chǎn)品的同時,也為完全脫離石油夯實了地基。
豐田的混合動力技術(shù)雖然基于傳統(tǒng)動力車型,但其中運(yùn)用了多種全新技術(shù)和理念。 以變速器為例,傳統(tǒng)車輛的無級變速器(以下稱“CVT”)是以齒輪和鏈條傳動,通過傳動比的變化實現(xiàn)變速。豐田的混合動力系統(tǒng)則完全創(chuàng)新了變速器的定義。 傳統(tǒng)動力車型上所搭載的“變速器”,在混合動力系統(tǒng)中根本不存在。而是采用了一套由“電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、動力分配裝置”等組成的“混合動力變速驅(qū)動橋”。由 于不同于傳統(tǒng)變速器的“齒輪鏈條傳動”,而是直接通過“行星齒輪”傳遞動力,因此傳動效率更高。同時由于不存在“擋位”,也從根本上解決了普通AT變速器 “換擋時有頓挫感”這一問題??梢哉f,豐田的“混合動力變速驅(qū)動橋”技術(shù),開啟了汽車變速技術(shù)的新紀(jì)元。
油電雙擎成為絕配
1996年,一家名為Primearth EV Energy株式會社的公司成立,合作方為豐田公司與松下公司,意在打造“安全、可靠、高品質(zhì)”的混合動力車用電池。經(jīng)過該公司的大力推進(jìn),第三代普銳斯 所搭載的鎳氫電池的能量重量比達(dá)到1300W/kg,達(dá)到同行業(yè)最為先進(jìn)的技術(shù)水平。
為了確保電池的安全,豐田針對混合動力電池進(jìn)行了“高溫、低溫、跌落”等試驗,確保在各種使用條件下都能確保電池安全。為了抑制電池衰減,豐田通過監(jiān)測電 池使用溫度和充電量的一系列技術(shù),保證豐田的混合動力車在任何行駛條件下都可以使這兩項數(shù)值保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。通過車輛控制電池充電量和溫度,即便在行駛 距離達(dá)50萬km,大幅超過質(zhì)保公里數(shù)的情況下,電池也沒有衰減。
在電機(jī)方面,豐田在不斷推進(jìn)電機(jī)輕量化的同時,還不斷提升電動機(jī)的工作效率。目前豐田所采用的高轉(zhuǎn)速電動機(jī),轉(zhuǎn)速可達(dá)到13500rpm,是第一代普銳斯所使用電機(jī)的2倍以上。通過這種高轉(zhuǎn)速電動機(jī)與電動機(jī)減速齒輪的結(jié)合,可以使電動機(jī)實現(xiàn)小型化的同時大幅提升扭矩。
由此,也造就了混合動力技術(shù)成為現(xiàn)階段最為先進(jìn)與成熟且現(xiàn)實可行的汽車節(jié)能減排技術(shù)。為實現(xiàn)這一先進(jìn)技術(shù)向中國轉(zhuǎn)移,豐田在中國成立了TMEC。并將用于混合動力核心零部件研發(fā)的各種實驗設(shè)施首次在日本以外地區(qū)投入使用。
全力為“第二故鄉(xiāng)”服務(wù)
2013年11月14日,江蘇常熟。通過兩年時間的建設(shè),TMEC的主樓、新能源實驗樓、實驗樓、試車跑道等主要設(shè)施皆如期完工,TMEC已經(jīng)成為豐田全球研發(fā)體系中最大規(guī)模的研發(fā)中心。
TMEC副董事長兼總經(jīng)理山科忠表示:“TMEC將與一汽豐田、廣汽豐田兩個合資企業(yè)的研發(fā)中心組成‘三駕馬車’,合作開發(fā)搭載中國本地化環(huán)保技術(shù)的車型將與中國顧客見面。”同時,混合動力系統(tǒng)主要組件—電池、逆變器、變速驅(qū)動橋的現(xiàn)地化生產(chǎn)也將開始。
相信“道路造就汽車”的豐田人,對TMEC 的期許絕非僅僅是混合動力技術(shù)的引入和再開發(fā)而已,以技術(shù)的“土生土長”和更因地制宜的本土化戰(zhàn)略,面對新一輪的環(huán)保消費(fèi)趨勢,豐田技術(shù)在“第二故鄉(xiāng)”有望更上層樓。