借梯爬高还是一步登天?从技术过渡路线看插混必要性

原创 文/石劼 时间:2019-10-18 17:06

即便制定了激进的销量目标,丰田仍然选择了稳妥的技术路线。而这种思量的利弊两端,在行业增速放缓的背景下,更偏向“有利”的一头。

当大众汽车ALL-IN纯电动EV路线,通用汽车宣布沃蓝达停产,插电式混合动力车PHEV作为新能源动力模式之一,似乎渐渐失宠。

的确,即便是在新能源最有前途的中国市场,插电式混合动力有时候也会面临尴尬境地。例如在统计产能时,插电式混动车被纳入燃油车范畴。而在北京市区,插混所申请的京AF绿牌,能够获得免费牌照优惠,却不能享受路权。

至于推崇新能源的欧洲市场,此前一些年份(如2015年)纯电动车销量同比暴涨七成,插混才两三成,荷兰这样的欧洲最大插混市场甚至因为政策变更而出现销量滑坡。

在这种境况下,越来越多车企选择押宝纯电动路线。与此形成反差的是,全球最大车企之一的丰田汽车,却并未放弃插混。

今年6月丰田更新电气化战略后,许多人记住了2025年的电气化车辆激进销量目标,而从坚持插混看,丰田,仍然还是那个求稳的丰田。

混动已成功,插混怎么办?

8月上旬,丰田汽车在上海崇明岛举办了第五届技术空间活动。作为丰田每年一度在华推介最新技术发展方向和研发成果的平台,这一届的主题重点选择了插电式混动动力技术,和上一届的混动重点形成了差异化和承续性。

活动环节的划分很常规,由技术讲解和车型试驾两部分组成。前一个环节,丰田汽车研发中心(中国)有限公司执行副总经理松本真一和其他多位技术专家详细解析了丰田的插电式混合动力技术;而后一个环节,则是试驾雷凌和卡罗拉的双擎E+车型,并在不同的试驾小组之间展开节油大赛。

在丰田电气化的规划中,混合动力HEV自然是全球消费者最先领略到的“长板”。丰田THS双擎系统已经发展到第四代,成为世界上综合性能(涵盖动力、可靠性和成本效率)最好的混动系统,普锐斯为代表的混动车型累计销量超过千万辆(截至2019年,混动车加上插混车、纯电动车、燃料电池车等等,共计1,400万辆以上,其中混动车占据绝大多数)。

据松本真一介绍,丰田认为氢燃料电池是新能源车的终极目标,而插混则是最好的过渡途径,因而打造了双擎E+技术。

如果仔细分析丰田的电气化战略,那么与插混车相关的逻辑有二。

其一,根据丰田公布的“丰田环境挑战2050宣言”,到2050年丰田新车二氧化碳排放相比2010年要减少90%;在电气化程度上(即电力驱动占比),显然只能以低于55公里/时的速度行驶约2公里的混动车,在远期已经不能满足需求,而在EV和HEV之间,丰田选择用PHEV进行过渡。

其二,丰田一向讲究水到渠成和模块化发展。2017年以后,丰田也开始强调EV的重要性,不过HEV、PHEV、EV和FCEV乃是一脉相承,同源的三电技术,由混动延伸到插混、纯电动和燃料电池车。丰田混动车的成功,自然也就为插混的下一步发力提供了基础。

卡罗拉/雷凌双擎E+都搭载了1.8L阿特金森循环发动机与一台永磁同步电机和三元锂电池,系统综合功率100kW,能够实现55公里的纯电驱动续航里程,已非油电式混动的双擎版可以同日而语。在纯电动模式下,只要不踩到地板油或者车速控制在125公里/时以内,都不会触发汽油发动机。许多媒体在试驾中开出了百公里油耗3升左右的成绩,当然其中不少都是采用“不开空调”等非常规模式,而实际操作中能够降低到4升左右,仍然是不错的成绩。

“丰田应该是在困惑怎么卖好插混,”有人这样猜测。

的确,对比混动车双擎,插混双擎E+目前在中国市场还没有真正“爬升”起来。按照乘联会提供的销量数据,2019年前三季度,一汽丰田卡罗拉插混和广汽丰田雷凌插混累计销量分别是6,937辆和5,956辆,反过来,卡罗拉混动和雷凌混动分别卖出了38,539辆和29,145辆,可见在市场接受度上,丰田插混还远不能和自家的混动兄弟相提并论。

丰田双擎E+为什么还没有在中国广受欢迎?其实最大的因素非常直白:一是产品力不足,目前搭载双擎E+的车型恰恰是面临换代的11代卡罗拉和8代雷凌,不管是设计、用料还是配置,几年前还算出色的水平,但到今天已经难以出挑。可以说,除了动力还算平顺、续航和油耗两大基本性能不错之外,这两款车型乏善可陈。二是价格,双擎E+车型仍然高达20万元以上的价格,确实令诸多消费者难以青睐。至于需要充电(使用公共交流充电桩3小时左右即可充满,便捷式充电器则需要5小时左右)相对还算次要。

因此,在现款双擎E+车型上,丰田还没有拿出真正的实力。当下连燃油版卡罗拉和雷凌都曾经在换代时销量滑坡,性能和价格都没有优势的插混版自然更多地只能扮演探路角色,而难以承担重任。未来12代卡罗拉和9代雷凌必然将推出插混版,基于TNGA架构开发的它们在成本上将比上一代更具优势,产品力也可预见有长足进步。甚至凯美瑞等重要车型也有希望加入插混序列,到那时丰田才算是在插混方面真正部署到位。

“绑着一只手打架”,自然还不算丰田插混真正的战斗力。丰田未来能把插混做到什么程度?这要从求稳的根源以及影响说起。

技术过渡,是保证成功还是进度落后?

今年6月份的电气化战略,着实令全球都大为吃惊:一向求稳甚至到中庸地步的丰田,居然开始切换到激进路线?

在新规划中,丰田将2017版规划里2030年节点实现的目标,提前五年到2025年达成:2025年全球每年销售550万辆,其中混动车HEV和插电式混合动力车PHEV销量为450万辆以上,而EV和FCEV销量则达到100万辆以上。丰田每年全球新车销量当前刚刚超过1,000万辆,2025年必然在1,000~1,500万辆区间内,那么换算下来EV和FCEV销量占比大约为7~10%,整个电气化车辆接近总销量的一半。

但是,在宏观框架提速的同时,必须看到丰田在细节上仍然务实和保守。不放弃插混便是一个典型例子。究其本质,丰田从来都是需要在一项技术彻底成熟之后、能够满足性能、安全、成本多方面需求,才会真正向市场推出。

本次现场的技术展示中,我又看到了去年在青岛陈列的四代电气化元件。但在个人的理解里,这并非无新词可说的重复,而是丰田再度强调自身的技术发展逻辑。

在电池电机电控三电技术进化过程中,丰田历代核心元件都遵循几个发展趋势:越来越小、越来越轻、越来越低成本。从第一代的电机/PCU/电池组到第四代,体积不断变小,重量不断变轻,而转速、功率密度却反而在提升。

这些离不开新的底层技术和元件的应用,例如新开发的升压交流器(CONVERTER)可以自由调节电压的功能,实现了逆变器(INVERTER)和电池的小型化,SiC(碳化硅)功率半导体首次应用于量产车,赋予PCU更加紧凑的尺寸。还有更薄的铜片与方形铜线用于电机,以提高性能和效率。

此外,不断的测试和实验,也让丰田确保了三电系统的安全性和可靠性。丰田在常熟TMEC建设了电池安全实验楼,将对应用在量产车上的电池进行挤压、火烧、跌落、内部短路、过充过热等测试,正如氢燃料电池之前也经受了碰撞测试,甚至储氢罐还被子弹射穿而确保杜绝爆炸风险。

这样的谨慎,让丰田在电气化车辆极其容易自燃失火的背景下,几乎避开了安全隐患。用丰田自己的话语来说,便是从1996年第一辆电气化车辆(RAV4 EV)问世至今,电池从来没有出现过安全隐患。当然,如果通过各种信息渠道扒拉消息,还是能看到国内外存在一些“普锐斯自燃”之类的说法,不过倘若仔细查看,便不难发现多半是经过车主自己改造。因此丰田电气化车辆的安全性还是得到了时间的检验。

性能和安全到位了,那么成本呢?

在丰田的TNGA蜂巢架构(丰田新一代架构)理念下,从零部件到整车产品都在提升通用性、模块性,从而降低成本、提高效率。可以预见的是,TNGA将赋予新一代双擎E+车型更强的成本竞争力。此外,丰田还与宁德时代、比亚迪签约合作,有望采购两家公司的电池,从而提升性能、降低成本。当下卡罗拉双擎E+补贴后的18.98-21.28万元售价,未来必然将是另外一个数字。

其实,丰田对技术的审慎态度不仅体现在电气化方面,也同样体现在自动驾驶智能网联等其他领域。

例如对自动驾驶技术的定位,丰田始终将这种听起来炫酷的功能作为对人类驾驶的补充和辅助,即伙伴角色。而在具体落实时,丰田决定跳过SAE L3级别,L2之后便衔接到L4/5。注意这种跳跃非但不是跃进,反而是保守——因为丰田认知到L3级别会出现驾驶控制权在人和车之间反复交接,容易产生安全隐患。反观福特等车企,一度也赞同越过L3,但最终还是回归到L3路线,毕竟一方面技术有延续性,另一方面L3也的确比L2更为夺人眼球。

由此可见,丰田仍然还是那个“谋定而后动”的丰田。插混技术作为过渡被丰田选中,并且是在技术可靠性、成本、安全性充分成熟之后在着力推广,这是丰田一以贯之的哲学。

诚然,在市场先机的争夺上,这种节奏难以产生先声夺人的效果,但随着市场从狂热中降温、回归理性涨跌,那么丰田的求稳步伐,是不是可能绕过潜在的风险?而这,恰恰是车企在当下最需要注意的要旨。

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