随着能源供应的日趋严峻和可持续发展的不断要求,现在世界上各大企业都在大力发展节能汽车,发展电动汽车。丰田汽车株式会社专务兼丰田汽车研发中心(中国)有限公司总经理山科忠带来了题为“丰田在中国的节能与新能源车技术发展”的演讲,以下是演讲实录:
山科忠:非常感谢大家,在开始之前我想对大家的聆听表示感谢,我是丰田汽车株式会社专务兼丰田汽车研发中心(中国)有限公司总经理山科忠,今天在汇集很多领导很重要场合,很荣幸介绍丰田汽车节能环保战略非常容幸。今天我会给大家介绍一些主要的内容,首先我会给大家汽车面临的问题,对未来石油供应的担心,大气污染加剧,以及二氧化碳增加全球变暖的趋势。刚才谈到对大气污染的加剧,二氧化碳增加应该是我们面临最紧要的任务。对于丰田来讲由此派生燃料对于汽车来说未来是主要的燃料,未来在石油供应方面不安已经开始逐步显现出来,石油的供不应求其结果就是在公司产生较大的缺口,因此如右图所示需要各种各样替代能源弥补石油之间的缺口,这张幻灯片表示各种替代能源应用在汽车上的可能性。我们需要开发能够对应多种能源的动力传动系统,石油的替代能源的利用是不能一蹴而就的,因此,我们需要一方面谨慎的使用有限的石油资源,另一方面也需要着眼于未来,推进替代能源的开发。
首先是以传统动力,传统车辆为基础的技术发展,这一张胶片展示的是作为油耗改善的方法,如提高动力传动的效率,降低车辆行驶阻力等等。我们进行的直喷化增压小型化怠速停机等方面的改良工作,并且努力通过采用高效CVI多档位SAT等技术提高变速箱的传导效率,在降低行驶阻力方面,我们正在努力减少空气阻力,轻量化,降低轮胎滚阻方面的工作。作为替代燃料的应用,从2006年以后,丰田全系车型都可以对应掺混了10%乙醇汽油,同时根据恰当的时间,恰当的地点的原则,我们丰田根据不同国家的需求来销售汽车。比如说在巴西销售的是对应100FFV,美国销售对应150FFV,泰国对应天然气和汽油双燃料汽车。从这张胶片显示未来替代传统车的交通社会的技术发展。这张幻灯片表示是丰田所设想的未来交通工具的划分,我们认为就目前的电池技术来说,电动车比较适合于短途使用,或者适合于从公共交通用于车辆开始导入。另一方面我们认为无需担心充电设施就可以使用混合动力车HEV,PHEV比较容易替代传统车辆。FCEV外形较大,适合从事公交客车、卡车等规定路线行驶的车辆开始导入。电动车和燃料电池车今后会实现规模性普及,但是混合动力车和插电式混合动力车担负着节省石油的重任,因此稳步替代能源是非常重要的。
下面我介绍一下,丰田未来交通工具纯电动技术方面的发展,大家从这张图看到丰田EV开发的一个历史,丰田从70年代起就开始着手于电动汽车的开发,到了90年代开发出了很多个实验车型。在90年代的时候,我们向市场又推出了几款车型,其中RAV4EV主要在日本市场大约产销1900台,这一款RAV4EV在照片中所说得那样,曾经在中国科技部用车,广州汕头作为出租车实际投入使用,丰田在EV方面研发工作已经经历了40多年历史,拥有EV开发方面的悠久历史和实际的业绩。我们认为电动车是未来摆脱石油最有势力技术,并着手进行技术开发工作,但是通过40年的研发工作,我们也认识到电动车还存在着诸如充电设施,充电时间,续航里程,电池成本,车内空间等需要解决的课题,因此全面替换传统汽车尚需时日。丰田面向今后的电能社会正在积极的推进电池的开发工作,同时也在推进开发通过搭载相对容量不大的电池来完成短途行驶的EV。
接下来我给大家介绍一下在插电式混合动力车也就是PHEV技术方面的发展,丰田认为在利用电能方面比较现实方法是插电式混合动力车,插电式混合动力车以丰田混合动力技术为基础,搭载了锂离子电池,并扩大的电池的容量,并且加入了外部充电的功能,丰田的PHEV可以在上下班或者是购物等近距离移动的这样应用的时候,进行使用,可以作为电动车来使用,电能使用完直接作为混合动力车进行行驶。因此,我们不用担心节假日的车行时的续航里程,也无须担心是否有充电设施,可以实现远距离行驶。因此,我们可以说插电式混合动力车,综合电动车和混合动力车的优点。
接下来我想给大家介绍一下我们从去年4月份开始在天津和中国汽车研究中心共同就插电式混合动力车开展了为期12个月实证实验,下面我就实验内容和结果进行一下说明。我们在住宅和工作单位的停车场为共计19辆普锐斯,插电式混合动力车设置充电设施,以便上下班节假日外出时间,从这张胶片上可以看到19台PHEV在12个月实证实验所取得结果,横轴日军行驶距离,纵轴对应各自油耗散点分布图。从这个结果可以看出以传统汽油机卡罗车为参照标准,日均行驶30公里处,插电式混合动力在节油74%,远距离也有52%左右的油耗改善效果。为了计算整体节油量,我们在中国十个典型城市做了日出行距离问卷调查,并以此为标准,计算出各城市日出行对应燃油消耗量,左图表示日出行距离所对应燃料消耗量情况,右图以此为根据计算出EV行驶距离20公里和30公里时燃油消耗的比例。根据结果可以看出EV行驶距离为20公里的PHEV与传统车相比有高达64%的节油效果,另外当电动车行驶极力为30公里,PHEV与传统车相比有71%节油效果。EV行驶距离搭载电池量要基于成本来确定。
2012年春季导入欧美市场的PHEV量产车型上本次实证实验车基础上进一步改进了电池单体,努力做到了电池包的小型化,确保了与基础车型普锐斯PHEV具有同等大小的室内空间,作为一款实用车型来推广普及的话,类似这样的在日常使用方便性方面的考虑也是十分重要的。
综上所述,节油效果,充电时间,价格,行李室内空间确保等车辆使用方便性的优势出发,研究出与PHEV搭载的电池量等指标,从而确定是受PHEV的规格试样。对于顾客来讲最大的变化是使用了电能作为电能利用的先行者,在设计的阶段首先考虑用户购买尽量不损失其作为车辆的使用方便性,为了满足客户各种需求。
此图反映的是PHEV、EV新能源在去年欧美市场销售台数,以及乘用车销售市场当中所占的比例,虽然销售台数在一点点的增加,但是还大部分销售比例的1%,表明了新能源车还远远没能成为市场主力。丰田为开发出顾客接受的车型,正在不断努力进行相关课题的改善工作。
从这张胶片开始HEV方面的工作,我们认为混合动力技术是实现可持续发展的交通社会的攻坚技术,比不断的努力推进,那么混合动力车具有以下特点,无法外部充电,续航距离长,并实现电池搭载量最小化,并拥有卓越油耗性能,混合动力车在节能方面具有重要的作用。混合动力车的核心电池、电动机、EV器,关键零部件可以用于EV、PHEV和FCEV,目前阶段提高HEV可靠性和降低成本方面下大力气,这也是最基础的一步。在技术成熟后,便可以比较容易的把HEV技术用于EV、PHEF和FCEV。
可以从图上可以看出混合动力系统在匀速行驶减速等状态时能够回收车辆浪费掉的能量,在起步低速状态发动机工作效率低下轻载区域,以及急加速状态下可以再次作为电能再利用,通过电动机确保相应系统,不仅实现了油耗改善对提高车辆燃油性能也非常有效,如果把传统车替换为HEV可以减少二氧化碳排放,并且提高燃油经济性。
这张图可以看到丰田混合动力车排放效果,一般来讲重量增大的话,二氧化碳排放量以及石油的消耗,燃油消耗量都会呈增大趋势。如图所示混合动力车区域明显处于传统车型的下方,可见混合动力车的石油消耗量,油品消耗量是非常小的。
混合动力技术可以适用于多种车型,第一代普锐斯与97年作为世界上首台混合动力车型实现量产,迄今为止已经在全球16个车型上得到应用,提供给世界各地的用户。此图是在日本和美国补助政策是HEV推广普及的后盾效果图,虽然有一些补助政策以外的因素,在全球范围内,之前混合动力补助性质非常有效的坚持后盾,这是全球混合动力车销售情况,可以说丰田用了大约十年的时间,使很多顾客接受了这一款产品,今天作为云动行动的第一波活动,我们正在积极着手推进让中国的顾客了解丰田混合动力技术的优点,并努力获得尽可能多的人的理解和支持。
我们和其他的制造商一直保持了很好的合作,如图所示,我们不断致力于为推广混合动力技术伙伴关系建立,目前我们和马自达、福特、宝马一起开展技术方面的合作,马自达、福特、宝马一起,今后也将继续推进普及HEV的工作。
接下来为大家介绍一下丰田在中国的工作的发展情况,丰田与去年在常熟成立了新研发中心,简称TMEC,丰田汽车研发中心和一汽丰田技术研发中心,广汽丰田研发中心一起推进相关工作。TMEC公司内最主要工作目标之一就是推进HEV总成化,为今后市场导入HEV和EV打下基础。这张幻灯片表示丰田在今后工作发展,我们将在2015年之前进行混合动力车用关键国产化开发,同时继续开展混合动力系统匹配的技术开发。
预计2015年我们会在一汽丰田和广汽丰田生产会搭载中国的日本产的HEV的组建,并符合中国市场需求HEV的新车型。另外我想给大家分享一下我们正在常熟介绍信一代CVT工厂的消息,希望通过这些努力对中国解脱石油,摆脱石油依赖做出贡献,也希望丰田和中国在未来能够共同构筑一个美好的合作关系。这是我发自内心的一个企盼,谢谢大家的聆听。