4月20日,豐田品牌旗下車型C-HR EV/奕澤 E進擎正式上市,純電車型基於TNGA打造。按照規劃,截至2025年,豐田將會在中國市場匯入10款以上純電動產品,並在2025年實現全球電動化車型年銷550萬輛目標。對於電氣化規劃,豐田始終踐行著多元發展的路線,目前,豐田已經形成了燃油、雙擎、雙擎E+、E進擎、氫擎的全面佈局。
豐田的電動化戰略思路是什麼?這是所有汽車消費者都關心的話題。大家希望看看,這家推動混合動力技術普及化的車企,會在中國推出一輛什麼樣的純電動汽車?節能、環保、安全、操控、成本、電池二次使用……儘管距離產品上市還有一段時間,但和過去釋出的每一項技術一樣,豐田講電動汽車的重心不只是續航里程、加速時間幾個簡單的數字,而是描述基於TNGA下一套完整的電動汽車使用安全、便捷以及產品全生命週期的生態解決方案,而這些才僅僅是豐田在中國推動純電動汽車技術的第一步而已。
豐田怎麼做到的?這一切都要從TNGA講起,很多人說,TNGA將傳統動力汽車技術性能、成本與效率再向前推進了一大步,那麼TNGA讓豐田對純電動汽車產品有了什麼革新?更低的重心,讓豐田純電動產品的操控與駕乘空間媲美任何一輛傳統動力汽車,不讓電池佔用更多空間,同時讓操控更穩定;更好的剛性與底盤結構有效保護電池組,讓純電動汽車的安全係數更高……
對於豐田,外界有一句這樣的評價,當豐田講一項新技術時,說明這項技術已經十分接近市場,豐田的戰略從來不談“多年以後”,而是讓消費者從聽到那一刻就開始享受這一技術帶來的樂趣。正如採訪中多位專家形容,豐田正在重新讓中國消費者認識電動汽車的安全、操控、環保。
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TNGA讓豐田純電動媲美傳統燃油車
2010年,豐田正式提出TNGA概念,TNGA不是特定平臺,而是豐田一個全新的體系架構,圍繞零部件通用、動力效能、燃油經濟性、外觀設計個性化、車身結構、底盤重心、以及成本控制七大產品核心進行改變,可以說TNGA是豐田生產理念的一種轉變,核心是提高汽車的效能與競爭力。
電機、電池佈局透檢視
在TNGA架構中,以全球車型CAMRY為例,鐳射螺旋焊接打造全新的車身結構剛性提高65%,重心下降25mm,實現更加穩定的操控感,在減少側傾的同時提升舒適度。更新TNGA後,與之匹配的動力總成以及HYBRID系統將動力效能提升15%,燃油效率也獲得15%-20%提升。在業內看來,豐田TNGA將傳統燃油車向前推了一步。
豐田汽車動力電池10年衰減預測
很多擁有同款燃油車的電動車都會出現離地間隙更低、車廂地板增高的問題。但根據官方資料,在離地間隙方面,奕澤 E進擎、C-HR EV與汽油版車型完全一致。一般來講,由於電池空間佔用問題,會擠壓到車內空間,但CH-R EV與奕澤 E進擎將電池包設計成為車身骨架的一部分搭載在車身下方,在不影響車內空間的同時,將車身剛性較燃油版提升20%,重心降低14%。重心越低,勢能越小,在駕駛中的側傾、穩度均會得到提升,最簡單來講,這種設計會給駕駛者傳遞出紮實、穩重的行駛質感。
電池熱管理系統示意圖
據了解,在電池安全與耐久方面,C-HR EV和奕澤 E進擎配備穩定電池輸出並能抑制電池老化的電池溫控系統,其中包括電池單體的冷媒冷卻方式和電池單體的升溫系統。在底盤電池組外沿,佈置冷風管進行降溫,車輛空調產生的冷風可以在冷風管內迴圈,在遇到碰撞的時候,冷風管還可作為電池組的吸能裝置,減小碰撞損傷。在電池單體與電池模組之間設定加溫器,加溫器在-12℃時會自動開啟,-6℃以上時會關閉,根據實驗結果,充電時間可由此縮減一半。
中國汽車工程學會名譽理事長、中國汽車人才研究會名譽理事長 付於武
此外,由於電機與內燃機截然不同的特性,很多電動車在調校方面並沒有針對功率輸出做針對性改變,造成駕乘感欠佳的情況。豐田對於TNGA下首款純電動產品進行了加速響應的調校,一方面保證起步階段響應更及時,另一方面保證加速更平穩。
同濟大學汽車安全技術研究所所長朱西產
相比於TNGA燃油車型,TNGA首款電動車在效率、重心、安全等效能上再次獲得提升,可以發現,這一次,豐田要將電動車的行業水準向前推動一步。
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TNGA將豐田純電動車研產效率提升一倍
按照豐田的規劃,從2020年開始推出純電動汽車,C-HR和奕澤兩款純電版車型率先在中國推出;2020年起,豐田希望在全球範圍內推出10款BEV車型;到2025年,所有車型都將採用電驅動。
按照豐田的發展模式,TNGA架構下節省的成本並不會作為利潤,而是作為研發端的投入,通過TNGA架構20%的降本效果來看,在純電動車型上,消費者可以用100%的價格買到120%的產品,享受的技術成果遠遠超過其他品牌產品。
事實上,豐田一直以來在電動化的道路上不斷探索。在新能源車型的佈局上,豐田依然保持多元化的技術路線,包括推進和普及混合動力車HEV、插電式混合動力車PHEV、電動車EV、氫燃料電池車FCEV在內的全方位電動化的環境技術,已經形成了動力形式多元化佈局。
豐田在純電動、混合動力和插電式混合動力規劃中,2030年實現包括混合動力汽車、插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車在內的550萬輛電動汽車銷售——混合動力和插電式混合動力汽車佔450萬輛,純電動汽車和燃料電池汽車佔100萬輛。目前豐田在全球電動汽車年銷量約為147萬輛,新的目標將超過現有銷量的3倍。
清華大學中國思想實踐研究院創始院長李稻葵
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真正實現電動汽車稀缺金屬迴圈利用的車企
豐田汽車電動化規劃
實際上,豐田在2016年豐田就成立純電動事業部,由社長豐田章男直接管理。對於豐田純電動未來發展,豐田意識到只依靠自己的力量很難快速實現,於是,豐田和松下結盟致力於開發電動車用鋰離子電池,探索下一代“全固態電池”,這無一不彰顯著豐田迫切想要變革的決心。
為了推廣電動車,豐田將採取三步走戰略,首先是針對日本國內市場部分將推出都市微型電動車,第二是海外市場的純電動車研發戰略,第三是高效能電池開發和供應。現在,豐田電動化程序已經走到第二步,伴隨著程序加快,豐田的電動化商業模式似乎已經出現了“閉環”形態。
根據中國汽車工業協會資料顯示,2019年新能源汽車產銷分別完成124.2萬輛和120.6萬輛,連續兩年超過百萬規模。截至2019年底,中國新能源汽車保有量已經接近400萬輛,隨著第一批電動車面臨換代,有相當一部分車的電池達到了退役期的標準,續航里程大幅下降。相關機構推測,目前已經產生超過110萬噸達到廢棄標準的動力電池,但這些電池中的鋰、鎳、鈷均為不可再生能源。因此動力電池回收已經成為新能源車生態中不可缺少的一環。
清華大學汽車工程開發研究院常務副院長、汽車安全與節能國家重點實驗室副主任宋健
豐田預測動力電池供應
宋健表示:“目前實驗室已經實現了用鹽酸回收鋰、鈷、鎳,但對這些金屬的提取成本高於開礦提取,很多企業因為成本、經濟價值的原因不願意做金屬回收這件事,市場決定了是否要回收金屬,因此,動力電池的成本很難再降低了。如果企業有成本更低的方法,才會真正去做金屬的回收利用。”據了解,豐田與日本住友、法國SNAM、比利時Umicore等企業建立合作。目前,豐田已經在日本、泰國設立了廢舊電池處理工廠,回收由經銷商協助完成。
豐田汽車動力電池迴圈邏輯
可以發現,電池回收再利用已經成為豐田電動化戰略中的獨立環節,在眾多業內人士看來,這是豐田與很多電動品牌不同的商業模式,豐田的電動化並不僅僅侷限在技術層面,而是貫穿整個電動車的生命週期。豐田正向外界傳遞著一個訊號,豐田純電動策略在中國推動電動汽車技術的同時,不僅要做讓消費者買得起、用得好的產品,也要在駕乘感上與燃油車高度一致,更要從根源上解決電動汽車安全、衰減與電池回收利用的問題。