豐田到底在新能源汽車領(lǐng)域有哪些突出優(yōu)勢？

一、背景

根據(jù)中國政府網(wǎng)消息：2018年5月11日上午，在日本首相陪同下，總理來到豐田汽車北海道廠區(qū)參觀考察。

有些自媒體為搏眼球，標(biāo)題稱：“總理神情凝重”。正文稱：“在豐田工廠，總理看到了真正的電動車，見證了什么是真正的高科技，表情凝重，突然明白了國內(nèi)向他展示新能源汽車的廠家都是騙子”。這種為了流量搏眼球的伎倆，毫無底線，不專業(yè)，下作，傷害了新能源汽車行業(yè)，我們堅決抵制。

那么，豐田到底在新能源汽車領(lǐng)域有哪些突出優(yōu)勢？有哪些值得我們學(xué)習(xí)的？對中國新能源汽車國家戰(zhàn)略有何影響？中國如何應(yīng)對？

二、豐田的新能源汽車技術(shù) 1、混合動力車

發(fā)動機(jī)和電動機(jī)、發(fā)電機(jī)利用行星輪系混聯(lián)耦合，所謂油電“雙擎”。很好地利用了電機(jī)低速大扭矩和發(fā)動機(jī)運行在高效區(qū)的特點。詳細(xì)技術(shù)介紹見作者此前連載文章。

目前國產(chǎn)的混合動力車有：“卡羅拉雙擎”、“雷凌雙擎”、“凱美瑞雙擎”，不能外部充電，即“非插電式混合動力”，不在中國補(bǔ)貼的新能源汽車范圍內(nèi)。

備注：混合動力車的電池容量很小，僅在起/停、加/減速的時候供應(yīng)/回收能量，不能外部充電，不能用純電模式較長距離行駛；插電式混合動力車的電池相對比較大，可以外部充電，可以用純電模式行駛，電池電量耗盡后再以混合動力模式（以內(nèi)燃機(jī)為主）行駛，并適時向電池充電。

2、純電動車

豐田目前沒有大規(guī)模量產(chǎn)的純電動汽車。豐田此前認(rèn)為在城市的“”短距離”移動上使用電動汽車是最適合的。豐田章男此前稱，2030年豐田汽車的年銷量大概在1100萬輛，其中純電動汽車和燃料電池車共100萬輛，占9%。

3、插電式混合動力車

2018年4月北京車展上，豐田在中國推出卡羅拉插電混動版、雷凌插電混動版。這是豐田為了進(jìn)入中國補(bǔ)貼車型目錄所做的努力，其配備的鋰離子電池組可以使車輛在純電動條件下的續(xù)航里程超過100km。

4、氫燃料電池車

豐田將氫能定位為“未來的清潔環(huán)保能源”，氫燃料電池車是對社會貢獻(xiàn)度極高的“終極環(huán)保車”。

以下為豐田氫燃料電池車原理和關(guān)鍵零部件：

Mirai的儲氫罐采用了3層設(shè)計，可以承受700個大氣壓（70MPa）。Mirai的2個儲氫罐一共可以儲存約5kg的高壓氫氣。配合專業(yè)的加氫設(shè)備，3分鐘內(nèi)即可為Mirai加滿氫氣。充滿之后，5kg的氫氣可以驅(qū)動Mirai行駛650km（日本的JC08標(biāo)準(zhǔn)）。

燃料電池堆在穩(wěn)定工作時效率最高，但車輛對動力的需求變化頻繁。所以，需要有動力電池來存儲燃料電池堆產(chǎn)生的富余電能，并在加速時為電機(jī)提供額外電能。另外，電池也存儲回收的制動能量。（說白了，氫燃料電池車還是個電動汽車，只是電池小一點，多了 燃料電池堆這個發(fā)電站。）

氫燃料電池車優(yōu)點是：

續(xù)航里程長（一般可以達(dá)到500km）；

真正做到零排放零污染（只排出水，水也可收集后集中排放）；

充氫時間短（3到5分鐘，可以達(dá)到加汽油的時間水平） 。

缺點有：

燃料電池堆在工作時會產(chǎn)生比較明顯的噪音；

氫氣具有可燃性，且高壓（70MPa），在碰撞后點燃可能發(fā)生爆炸；

氫燃料電池是核心部件，也是成本占比最高的部分，燃料電池的核心技術(shù)質(zhì)子交換反應(yīng)過程需要鉑族元素等催化劑實現(xiàn)，而金屬鉑不僅價格昂貴而且資源稀缺；

目前氫燃料電池車售價頗高。 在日本，氫燃料電池車Mirai的售價為700+萬日元，另可獲得200萬日元的補(bǔ)貼，終端售價500+萬日元（約30萬人民幣）。這一售價在日本能夠買到雷克薩斯IS300；

氫氣的制備、加氫站布局、高壓氫氣運輸難度大。

三、對中國新能源汽車國家戰(zhàn)略有何影響？中國如何應(yīng)對？

未來新能源汽車的發(fā)展方向還未最終塵埃落定，純電動和燃料電池技術(shù)路線，應(yīng)該說都有機(jī)會。

純電動汽車的弱點在于電池技術(shù)遲遲無法突破，續(xù)航里程和充電時間都受到了很大的限制。

燃料電池汽車的弱點在于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展緩慢，包括氫氣的制備、運輸，以及加氫站的建設(shè)。由于需要很多專業(yè)的設(shè)備，所以成本上存在劣勢。

另外，需要指出的是，中國并沒有放棄燃料電池汽車，只是說豐田在這方面走的更快一些。文后附錄：《中國制造2025》：推動節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)、重點領(lǐng)域。

后續(xù)計劃：本田、豐田、日產(chǎn)、通用、奔馳、寶馬、奧迪、大眾、捷豹、特斯拉、比亞迪、上汽、廣汽、北汽等混合動力、純電動驅(qū)動系統(tǒng)分析、比較，每日一推。敬請關(guān)注訂閱號“汽車先進(jìn)技術(shù)”。

附錄：《中國制造2025》：推動節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)

（一）純電動汽車和插電式混合動力汽車

1. 產(chǎn)業(yè)化取得重大進(jìn)展。到2020年，自主品牌純電動和插電式新能源汽車年銷量突破100萬輛，在國內(nèi)市場占70%以上；到2025年，與國際先進(jìn)水平同步的新能源汽車年銷量300萬輛，在國內(nèi)市場占80%以上。

2. 產(chǎn)業(yè)競爭力顯著提升。到2020年，打造明星車型，進(jìn)入全球銷量排名前10，新能源客車實現(xiàn)批量出口；到2025年，2家整車企業(yè)銷量進(jìn)入世界前10。海外銷售占總銷量的10%。

3. 配套能力明顯增強(qiáng)。到2020年，動力電池、驅(qū)動電機(jī)等關(guān)鍵系統(tǒng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，在國內(nèi)市場占有率80%；到2025年，動力電池、驅(qū)動電機(jī)等關(guān)鍵系統(tǒng)實現(xiàn)批量出口。

4. 逐步實現(xiàn)車輛信息化、智能化。到2020年，實現(xiàn)車-車、車-設(shè)施之間信息化；到2025年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)區(qū)域試點。

（二）燃料電池汽車

1．關(guān)鍵材料、零部件逐步國產(chǎn)化。到2020年，實現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料批量化生產(chǎn)的質(zhì)量控制和保證能力；到2025年，實現(xiàn)高品質(zhì)關(guān)鍵材料、零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化和批量供應(yīng)。

2.燃料電池堆和整車性能逐步提升。到2020年，燃料電池堆壽命達(dá)到5000小時，功率密度超過2.5千瓦/升，整車耐久性到達(dá)15萬公里，續(xù)駛里程500公里，加氫時間3分鐘，冷啟動溫度低于-30℃；到2025年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車、電動汽車相比具有一定的市場競爭力，實現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場化推廣。

3.燃料電池汽車運行規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。到2020年，生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進(jìn)行示范運行；到2025年，制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，燃料電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行。

《中國制造2025》：推動節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域 （一）純電動汽車和插電式混合動力汽車

純電動汽車是指其動力系統(tǒng)主要由動力蓄電池和驅(qū)動電機(jī)組成，從電網(wǎng)獲得電力，并通過動力蓄電池向驅(qū)動電機(jī)提供電能驅(qū)動的汽車。 插電式混合動力汽車是一種能從外部電源對其能量存儲裝置進(jìn)行充電的混合動力汽車，具有純電行駛模式。圍繞純電動汽車和插電式混合動力汽車，將主要在以下重點領(lǐng)域開展工作：

1. 研發(fā)一體化純電動平臺。開發(fā)高集成度的電動一體化底盤產(chǎn)品技術(shù)，高度集成電池系統(tǒng)、高效高集成電驅(qū)動總成、主動懸架系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向/制動系統(tǒng)、集成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)整車操縱穩(wěn)定性、電池組安全防護(hù)、底盤系統(tǒng)的輕量化的研究應(yīng)用。

2. 高性能插電式混合動力總成和增程式器發(fā)動機(jī)。開發(fā)高性能插電式混合動力總成，開展離合器、電機(jī)及變速箱集成開發(fā)、混合動力系統(tǒng)控制和集成技術(shù)開發(fā)。重點掌握新型結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)、高效高密度發(fā)電機(jī)的開發(fā)，研究高效發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)的集成的核心關(guān)鍵技術(shù)，形成增程器系統(tǒng)的自主開發(fā)和配套能力。

3. 下一代鋰離子電動力電池和新體系動力電池，高功率密度、高可靠性電驅(qū)動系統(tǒng)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，構(gòu)建自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈。建立和健全富鋰層氧化物正極材料/硅基合金體系鋰離子電池、全固態(tài)鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等下一代鋰離動力電池和新體系動力電池的產(chǎn)業(yè)鏈，并推動高功率密度、高效化、輕量化、小型化的驅(qū)動電機(jī)的研發(fā)。

4. 基于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的智能化汽車產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，突破車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、信息融合、車輛集成控制、信息安全等關(guān)鍵技術(shù)。建立基于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主研發(fā)體系和生產(chǎn)配套體系，基本完成汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級突破環(huán)境感知與多傳感器信息融合技術(shù)、信息支撐平臺與協(xié)同通信技術(shù)、智能決策及智能線控技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的車輛集成技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

（二）燃料電池汽車

燃料電池汽車是指利用氫氣和空氣中的氧在催化劑作用下，在燃料電池中電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能作為主要動力源的汽車。圍繞燃料電池汽車，將主要在以下重點領(lǐng)域開展工作：

1.燃料電池催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙、膜電極組件、雙極板等關(guān)鍵材料批量生產(chǎn)能力建設(shè)和質(zhì)量控制技術(shù)研究。開展高功率密度電堆用的低Pt催化劑、復(fù)合膜、擴(kuò)散層（碳紙、碳布）、高性能及耐受性質(zhì)子交換膜材料、高可靠性及低鉑擔(dān)量的膜電極（MEA）、高性能及高可靠性的金屬雙極板的開發(fā)和質(zhì)量控制技術(shù)的研究，形成批量生產(chǎn)能力。

2.燃料電池堆系統(tǒng)可靠性提升和工程化水平的研究。提高催化劑及其載體的抗氧化能力，質(zhì)子膜的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性；改進(jìn)燃料電池材料制備工藝和質(zhì)量控制，提高電堆設(shè)計水平；驗證電堆運行壽命，解決車輛運行條件下的電堆均一性問題；結(jié)合車輛動態(tài)運行特征，對系統(tǒng)級運行與操作條件做匹配優(yōu)化；實現(xiàn)系統(tǒng)級壽命驗證與參數(shù)表征，提高產(chǎn)品級壽命；提高系統(tǒng)零部件的可靠性，開展系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計改進(jìn)。

3.汽車、備用電源、深海潛器等燃料電池通用化技術(shù)研究。開展燃料電池通用化技術(shù)研究，2020年，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)出新一代的金屬雙極板電堆，2025年，完成商業(yè)化產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)。

4.燃料電池汽車整車可靠性提升和成本控制技術(shù)。開展燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)集成與優(yōu)化，實現(xiàn)燃料電池整車可靠性提高；推動燃料電池關(guān)鍵材料（膜、炭紙、催化劑、MEA、雙極板等）及系統(tǒng)關(guān)鍵部件（空壓機(jī)、膜增濕器、電磁閥、車載70MPa氫瓶等）國產(chǎn)化，開發(fā)超低鉑，非鉑催化劑，降低材料成本，促進(jìn)燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品化和工程化，實現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)設(shè)計模塊化，并改進(jìn)生產(chǎn)制造工藝。