一直想写写汽车制造商新能源技术的状态是什么,丰田、福特、通用、大众、本田、现代等新能源汽车技术路径是什么样的,优势是什么、劣势是什么,笔者争取用通俗的语言逐步写完。
混合动力汽车话题离不开丰田汽车,今天我们谈下丰田混合动力汽车,关于混合动力经常三个问题被提及,丰田混合动力汽车是否节能?丰田混合动力汽车与BYD谁更厉害?为什么丰田混合动力汽车没有补贴?
就这三个问题作为文章的主线,看看丰田混合动力汽车是否厉害,为什么没跟上中国新能源汽车春风。
丰田汽车自从1997年上市首款Prius,到2015年推出第五代,动力系统升级到第四代,节能方面一直表现不错,节能问题在此不作为展开论述,如果有朋友喜欢,后面我们在进行详细分析。
1丰田混合动力汽车,其核心技术是什么?
丰田混合动力汽车,著名的核心技术(臭名昭著的专利壁垒)是THS(ToyotaHybrid System)系统,这套系统从1997年第一代、2003年第二代、2009年第三代、2015年第四代,逐步演变,从不完善,到逐步完善,被很多媒体谈及。
事实上,丰田THS系统,更多的是一种机械设计的成果,这点让很多人认为新能源汽车很高上大可能失望了,如下图所示,它通过这么一个紧凑的轮系结构,将发动机、两个电机、汽车主减速链接在一起,形成了能量分配系统,这套系统很巧妙地讲动力源集成在一起,特别是,日本人么,在推出这款车的时候,就把相关的专利申请了,导致很多车企明明知道这套系统不错,却没有办法介入进来,中国的科力远就是个例子,福特也是,为了使用类似系统,不得不拿大功率发动机专利与丰田进行的专利互换,这是后话,我们将在福特篇的时候谈及。
笔者在不同的文章中都表述过,混合动力汽车有五种节能方式,包括提升发动机效率、让发动机工作在高效区、制动能量回收、取消怠速和整车能量削峰填谷优化,THS这套系统能够很容易通过这套系统进行优化。
当然,这套系统也不是尽善尽美,比如说发动机与变速箱无法脱开,在制动能量回收的时候,电机还要拖动熄火的发动机浪费能量,另外,双电机成本高,特别是发动机速比与电机速比,因为仅仅通过一排行星轮系,使得发动机无法工作在最佳效率区等,当然,这些问题丰田也在进行自己调整,如下图,THS三代把THS二代的钢带换成齿轮来提升效率。
再谈丰田一个非著名核心技术,从原理上来看,丰田普锐斯的节能并不是我们论及的新能源拯救了世界,而是机械设计THS和发动机优化,集成之后的结果,当下,我们看到很多汽车制造商,甚至都不懂什么是汽车就要进行汽车制造,特别是进行插电式混合动力汽车,是非常肤浅的。
Atkinson循环的优势便是最高效率很高,据称,丰田的Atkinson循环发动机效率已经做到了40%左右,基本上赶上了柴油机的效率,相对应现在市面上多数发动机效率不到30%,这个效率是其整车节能的关键,当然,Atkinson循环本身是通过延长膨胀冲程,最大可能地回收了燃烧废气能量,这也让该发动机低速扭矩较差,这部分被纯电动取代。
对于一款销量很高、非常著名的混合动力汽车来讲,它还有很多非著名核心技术,例如直流升压技术、电力电子技术等,这些技术同时还涉及到,一些核心功率器件在华禁售的垄断,这是后话,我们找机会详细介绍,在此不进行赘述。
2丰田作为混合动力技术的先驱,为什么没有获得中国市场?
很多人询问笔者一个问题,为什么丰田普锐斯在中国没有享受新能源补贴,事实上,这款车现在不是新能源汽车,而是节能汽车,节能汽车不享受新能源补贴和相应优惠。
这里面有两个问题,其一,混合动力汽车的普锐斯,仅仅是油耗降低,并不符合我国关于纯电动/插电式混合动力汽车的新能源汽车定义,相关的补贴也无法提及。
其二,插电式普锐斯,在华并没有引进和国产,即便进来也没有满足相关的指标,我们知道插电式普锐斯纯电动续驶里程仅仅18公里(EPA测试),距离我们国家要求的50公里远远不足,同时纯电动汽车最高车速仅仅100km/h,而电池的容量也仅仅是4.4kWh,也即是最多只能充满四度电,而比亚迪秦是13kWh,这款车型未能跟上中国新能源形势也是必然之中的事。
未来是不是加大电池就能够拿补贴呢?
目前来看,看丰田是不是努力做这方面的工作,不是电池容量加大就能够实现长距离的续驶里程,这里面涉及到诸多的集成,目前由于电池特别小,装载后面就可以,整体车辆布置都不需要改动,如果,增大了电池容量,比如说增大四倍,其一庞大的电池没办法布置,整车平台要进行改造、包括产线、磨具、整车集成都要进行大范围改变,这方面丰田未必会去做,即便做好了,届时经过退坡后的新能源也没有了补贴。
其二,大电池也带来了重量的增加,对于其能耗也不是好事,所以,这个问题最好的答案就是,丰田混合动力的路线和中国新能源汽车路线是不一致的,目前或者将来,都不会有相应的补贴。