豐田到底在新能源汽車領(lǐng)域有哪些突出優(yōu)勢(shì)？

一、背景

根據(jù)中國(guó)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(lái)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(dòng)車，見(jiàn)證了什么是真正的高科技，表情凝重，突然明白了國(guó)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(wú)底線，不專業(yè)，下作，傷害了新能源汽車行業(yè)，我們堅(jiān)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(shì)？有哪些值得我們學(xué)習(xí)的？對(duì)中國(guó)新能源汽車國(guó)家戰(zhàn)略有何影響？中國(guó)如何應(yīng)對(duì)？

二、豐田的新能源汽車技術(shù) 1、混合動(dòng)力車

發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)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(dòng)機(jī)運(yùn)行在高效區(qū)的特點(diǎn)。詳細(xì)技術(shù)介紹見(jiàn)作者此前連載文章。

目前國(guó)產(chǎn)的混合動(dòng)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(dòng)力”，不在中國(guó)補(bǔ)貼的新能源汽車范圍內(nèi)。

備注：混合動(dòng)力車的電池容量很小，僅在起/停、加/減速的時(shí)候供應(yīng)/回收能量，不能外部充電，不能用純電模式較長(zhǎng)距離行駛；插電式混合動(dòng)力車的電池相對(duì)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(dòng)力模式（以內(nèi)燃機(jī)為主）行駛，并適時(shí)向電池充電。

2、純電動(dòng)車

豐田目前沒(méi)有大規(guī)模量產(chǎn)的純電動(dòng)汽車。豐田此前認(rèn)為在城市的“”短距離”移動(dòng)上使用電動(dòng)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(wàn)輛，其中純電動(dòng)汽車和燃料電池車共100萬(wàn)輛，占9%。

3、插電式混合動(dòng)力車

2018年4月北京車展上，豐田在中國(guó)推出卡羅拉插電混動(dòng)版、雷凌插電混動(dòng)版。這是豐田為了進(jìn)入中國(guó)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(dòng)條件下的續(xù)航里程超過(guò)100km。

4、氫燃料電池車

豐田將氫能定位為“未來(lái)的清潔環(huán)保能源”，氫燃料電池車是對(duì)社會(huì)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(chǔ)氫罐采用了3層設(shè)計(jì)，可以承受700個(gè)大氣壓（70MPa）。Mirai的2個(gè)儲(chǔ)氫罐一共可以儲(chǔ)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(dòng)Mirai行駛650km（日本的JC08標(biāo)準(zhǔn)）。

燃料電池堆在穩(wěn)定工作時(shí)效率最高，但車輛對(duì)動(dòng)力的需求變化頻繁。所以，需要有動(dòng)力電池來(lái)存儲(chǔ)燃料電池堆產(chǎn)生的富余電能，并在加速時(shí)為電機(jī)提供額外電能。另外，電池也存儲(chǔ)回收的制動(dòng)能量。（說(shuō)白了，氫燃料電池車還是個(gè)電動(dòng)汽車，只是電池小一點(diǎn)，多了 燃料電池堆這個(gè)發(fā)電站。）

氫燃料電池車優(yōu)點(diǎn)是：

續(xù)航里程長(zhǎng)（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(shí)間短（3到5分鐘，可以達(dá)到加汽油的時(shí)間水平） 。

缺點(diǎn)有：

燃料電池堆在工作時(shí)會(huì)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(diǎn)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(guò)程需要鉑族元素等催化劑實(shí)現(xiàn)，而金屬鉑不僅價(jià)格昂貴而且資源稀缺；

目前氫燃料電池車售價(jià)頗高。 在日本，氫燃料電池車Mirai的售價(jià)為700+萬(wàn)日元，另可獲得200萬(wàn)日元的補(bǔ)貼，終端售價(jià)500+萬(wàn)日元（約30萬(wàn)人民幣）。這一售價(jià)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(yùn)輸難度大。

三、對(duì)中國(guó)新能源汽車國(guó)家戰(zhàn)略有何影響？中國(guó)如何應(yīng)對(duì)？

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

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

燃料電池汽車的弱點(diǎn)在于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展緩慢，包括氫氣的制備、運(yùn)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(shì)。

另外，需要指出的是，中國(guó)并沒(méi)有放棄燃料電池汽車，只是說(shuō)豐田在這方面走的更快一些。文后附錄：《中國(guó)制造2025》：推動(dòng)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(diǎn)領(lǐng)域。

后續(xù)計(jì)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(dòng)力、純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析、比較，每日一推。敬請(qǐng)關(guān)注訂閱號(hào)“汽車先進(jìn)技術(shù)”。

附錄：《中國(guó)制造2025》：推動(dòng)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(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)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(dòng)和插電式新能源汽車年銷量突破100萬(wàn)輛，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占70%以上；到2025年，與國(guó)際先進(jìn)水平同步的新能源汽車年銷量300萬(wàn)輛，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占80%以上。

2. 產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(shí)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(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率80%；到2025年，動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)批量出口。

4. 逐步實(shí)現(xiàn)車輛信息化、智能化。到2020年，實(shí)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(shí)現(xiàn)區(qū)域試點(diǎn)。

（二）燃料電池汽車

1．關(guān)鍵材料、零部件逐步國(guó)產(chǎn)化。到2020年，實(shí)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(shí)現(xiàn)高品質(zhì)關(guān)鍵材料、零部件實(shí)現(xiàn)國(guó)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(shí)，功率密度超過(guò)2.5千瓦/升，整車耐久性到達(dá)15萬(wàn)公里，續(xù)駛里程500公里，加氫時(shí)間3分鐘，冷啟動(dòng)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(dòng)汽車相比具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場(chǎng)化推廣。

3.燃料電池汽車運(yùn)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(yùn)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(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。

《中國(guó)制造2025》：推動(dòng)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域 （一）純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車

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

1. 研發(fā)一體化純電動(dòng)平臺(tái)。開(kāi)發(fā)高集成度的電動(dòng)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(dòng)總成、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向/制動(dòng)系統(tǒng)、集成控制系統(tǒng)，實(shí)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(dòng)力總成和增程式器發(fā)動(dòng)機(jī)。開(kāi)發(fā)高性能插電式混合動(dòng)力總成，開(kāi)展離合器、電機(jī)及變速箱集成開(kāi)發(fā)、混合動(dòng)力系統(tǒng)控制和集成技術(shù)開(kāi)發(fā)。重點(diǎn)掌握新型結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)、高效高密度發(fā)電機(jī)的開(kāi)發(fā)，研究高效發(fā)動(dòng)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(kāi)發(fā)和配套能力。

3. 下一代鋰離子電動(dòng)力電池和新體系動(dòng)力電池，高功率密度、高可靠性電驅(qū)動(dòng)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(dòng)力電池和新體系動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)鏈，并推動(dòng)高功率密度、高效化、輕量化、小型化的驅(qū)動(dòng)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(jí)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(tái)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?jiǎng)恿υ吹钠?。圍繞燃料電池汽車，將主要在以下重點(diǎn)領(lǐng)域開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(jì)水平；驗(yàn)證電堆運(yùn)行壽命，解決車輛運(yùn)行條件下的電堆均一性問(wèn)題；結(jié)合車輛動(dòng)態(tài)運(yùn)行特征，對(duì)系統(tǒng)級(jí)運(yùn)行與操作條件做匹配優(yōu)化；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)壽命驗(yàn)證與參數(shù)表征，提高產(chǎn)品級(jí)壽命；提高系統(tǒng)零部件的可靠性，開(kāi)展系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計(jì)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(kāi)展燃料電池通用化技術(shù)研究，2020年，實(shí)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(kāi)展燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)燃料電池整車可靠性提高；推動(dòng)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(guó)產(chǎn)化，開(kāi)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(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊化，并改進(jìn)生產(chǎn)制造工藝。