简述丰田电动化技术发展之路

在中国，新能源最近几年才成为热门话题。而在我们的邻国日本，由于资源匮乏、人口密度大，能源问题更加突出。所以在中国的道路上还没几辆汽车的时候，日本的企业就开始了对可再生能源、节能技术的研究。这些研究迅速获得了回报：1973年和1979年的两次石油危机令偏爱大排量大尺寸车型的美国车企备受打击，日本车企则从中获益，并一举登上世界汽车工业的主舞台。

现在，能源、环境问题已经成为了世界性的难题。由于发展中国家的人口增长和汽车的普及，预计2050年全世界的汽车保有量将比2000年增加3倍。这就引出了当前的3大社会课题：减少化石燃料的使用、减少CO的排放应对全球变暖、防治大气污染。

在汽车行业，解决这三大课题的途径就是电动化。这一次人们发现，又是以丰田为代表的日本车企走在了电动化的前列。

丰田对电动化技术的研究始于1965年。在那时，由于电池技术还远远谈不上成熟，所以丰田采用的是燃气轮机增程式混合动力的技术方案：由燃气轮机发电，进而带动电机驱动车辆行驶。

丰田对燃气轮机混合动力技术的研发始于1965年，在研发了多款车型之后于80年代暂告一段落。

Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型

1975年，丰田推出了在世纪基础上开发的燃气轮机混动测试车。1977年，丰田在第22届东京车展上展出了Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型。虽然这两款车的技术原理与现在的混合动力车型大相径庭，但是我们已经能够看到从中看到电动化技术的核心：电动机、电控系统、电池。

Toyota Sports 800燃气轮机混合动力车型的结构图。

电动化车型的动力总成多种多样，可以是油电混动，可以是插电混动，也可以是纯电动或者燃料电池。但是无论采用哪一种动力，都离不开电动机、电控系统、电池。

从20世界70年代到90年代，丰田都处于电动化技术的探索时期。在这段时期，丰田对各项电动化技术方案都做了大量的尝试，以期能够找到最合适的发展路线。

1997年东京车展上的第一代普锐斯车型

丰田长时间的研发在1997年获得了回报。在这一年的东京车展上，量产版的普锐斯正式亮相，它也是世界上第一款大规模量产的混合动力车型。自那以后，丰田的混动技术不断地进步升级，车型也越来越丰富。如今，21年过去了，丰田旗下混合动力车型的总销量已经突破了1200万辆大关，而普锐斯甚至已经成为了混合动力的代名词。

自1997年第一代普锐斯诞生之后，丰田的混合动力车型实现了爆发式的增长，到现在累计销量已经超过了1200万辆。

丰田当时对包括纯电动、燃料电池在内的多种电动化技术都进行了研究，为何最终选择混合动力作为突破口呢？理由很简单，混合动力车型对基础设施建设没有要求，推广起来更容易，纯电动汽车和燃料电池汽车都需要有充电站/加氢站的支持才能推广开来。

第四代普锐斯是目前最先进的混合动力车型

从1997年到现在，丰田普锐斯一共诞生了4代车型，其混动技术也经历了4代的升级，电动机、电控系统、电池越来越小巧，同时功率密度和效率都越来越高。这一切都为的丰田电动化技术的进一步发展奠定了坚实的基础。

在成为了混合动力领域的绝对霸主之后，丰田电动化之路的下一步会怎么走？2014年，丰田以一款名为“Mirai”的燃料电池汽车给出了自己的答案。

2014年，丰田Mirai上市，成为了世界上首款大规模上市销售的燃料电池汽车。在日语中，“Mirai”这个词是“未来”的意思。丰田以此为旗下首款量产的燃料电池汽车命名，自然是看重了燃料电池技术对于日本汽车产业和能源格局的影响。

在Mirai这款燃料电池汽车上，我们依然能够看到与混合动力车型普锐斯类似的电动机、电控系统、电池，只是普锐斯上的发动机被燃料电池堆和储氢罐所取代。可见丰田的电动化技术是一脉相承的。

在加满氢气之后，Mirai可以行驶500km，而每次加注氢气只需要花费3min的时间。它可以为消费者带来与燃油车接近甚至更好的用户体验，不同的是，它的排放物没有任何污染。

毫无疑问，Mirai是目前最先进的燃料电池汽车。不过，要推动燃料电池产业的发展，仅凭一款车是远远不够的。氢气的制备和运输、加氢站的建设都涉及到工业的多个环节，即使是丰田这样的汽车巨头也无法独自完成。

这些困难并没有阻挡丰田前进的步伐。为了推广燃料电池汽车，丰田可谓不遗余力。2015年，丰田宣布开放5680项燃料电池方面的专利。将这么多研发成果无偿贡献出来，自然是为了让其他汽车厂商都尽快参与燃料电池汽车的开发和推广。

2018年3月，在丰田的大力推动下，来自汽车、基础设施、金融机构的11家日本巨头共同出资成立了一家名为“Japan H Mobility”的新公司，旨在加速日本加氢站的建设。

截止2017年8月，日本已建成的加氢站达到了91座。随着Japan H Mobility的成立，加氢站的建设将进一步加速。日本政府计划在2020年把加氢站的数量提升至160座，在2025年达到320座。

为了展现燃料电池的环保优势，丰田亲力亲为，在横滨建了一座制氢工厂，利用风力发电来制造氢气。从发电到氢气灌装的整个过程，能源全部来自风能，不会产生任何污染。

在积极推广燃料电池汽车的同时，丰田也在研发插电混动和纯电动车型。这两种车型对充电桩有较大的依赖性，所以并不是丰田的主推方向。但是随着新能源浪潮席卷全球，基础设施越来越完善，我们以后也会越来越多地看到丰田的插电混动和纯电动车型。

在丰田此前的规划当中，采用纯电驱动的主要是微型车，用于城市代步；使用燃料电池动力的则主要是大型的商用车；混合动力及插电混动车型的适用范围则介于前两者之间。

在混合动力与插电混动这两种技术路线之间并不存在技术鸿沟。对于丰田来说，做不做插电混动车型其实是一个市场问题，而非技术问题。普锐斯PHV是丰田的插电混动车型，目前已经推出了2代产品。

纵观全球新能源汽车的发展历程，我们会发现，在上世纪90年代许多汽车巨头都在新能源领域进行了积极的研发，但是真正坚持下来的只有丰田。对于电动化技术的发展，丰田始终有着非常清晰的方向，也始终坚持着自己步伐和节奏。在混合动力不被看好的情况下，丰田用普锐斯开创了一片新天地，并积累了大量的电动化技术，使得它在未来多领域的竞争中占据了先机。

现在，丰田把当年推广普锐斯的劲头用在了推广燃料电池汽车上，并且在插电混动和纯电动领域都有不小的动作。丰田提出了规模宏大的电动化目标：在2030年前后，电动化车型在全车型中所占比例达50％以上， 在2050年100％车型实现电动化。有普锐斯的成功案例在前，我毫不怀疑丰田能够如期实现这一目标。