通向无污染和零排放 丰田20年电动化技术回顾

在20年的电动化道路上，丰田不但敢于提出愿景，更可贵的是丰田还有技术实力将愿景变为现实。极少有汽车厂商能像丰田一样坚持20年电动化底层技术开发。而以丰田一贯的产品理念，其未来推出的车型同样值得信赖。

丰田作为全球最大的车企之一，近年来每年都能售出上千万台汽车。在高收益的背后，丰田深知它们理应承担更多的社会责任、对环境保护做出自己的贡献。为此，丰田提出了努力在2050年达成旗下全部车型零排放的目标。为实现这个实在不算小的目标，我们看到了丰田在大规模推广HEV混动车上的努力：普锐斯早已在世界范围内成为环保的代名词。那除了混动车之外，丰田还需要怎样的技术才能实现目标呢？

丰田对低碳排放的思考与尝试

在说车之前，我们得先了解一下为什么要大力推广混动车和电动车。众所周知，汽车是依赖化石燃料燃烧提供动力的，而化石燃料燃烧会产生大量废气。其中像一氧化氮、硫化物和颗粒物等污染物在经过汽车的三元催化、EGR废气循环等装置后已经基本得到控制，但燃烧产生的二氧化碳则无法避免。统计数字显示，交通的碳排放量占世界各国总排放量的23%，如果减少汽车的碳排放—也就是减少化石燃料的消耗，就能够有效减少碳排放总量，延缓温室效应等环境恶化。换句话说，汽车越省油、对环境的益处就越大。

根据丰田的调查统计，纯内燃机车型在整个生命周期中的二氧化碳排放量是最高的，主要表现在车辆行驶过程。相对而言，EV和FCEV车型在行驶中的二氧化碳排放为零，主要排放反而表现在车辆制造过程。因此，对于丰田来讲，减少电动汽车固有零部件和材料制造时的二氧化碳排放，是实现电动汽车高度环保的必要途径。

如果不计入发电和生产环节、单论自身的话，排放完全为零，对环境的贡献就可想而知，这也是为什么目前各大车企都致力于车辆的电动化。丰田其实是电动化研发起步非常早的企业之一，早在上世纪80年代就已经推出了名为EV-10到EV-40系列的小型纯电动车。

上世纪80年代的电机和电池水平极大的限制了电动车的性能，因此电动车能够量产并大规模使用的机会几乎为零，像EV-30这样的微型代步小车是唯一解。随着技术的进步，丰田在1997年，也就是初代普锐斯问世的同年推出了纯电动的RAV4 EV。

RAV4 EV和普锐斯是丰田十几年电气化研究的成果，尤其是镍氢电池组的量产，在当年是绝对的领先。在RAV4 EV上，我们还能看到电子空调、电动刹车泵和电动转向助力，这些都是具有绝对前瞻性的装备，至今仍在大量的纯电动车上有所应用。

丰田于1997年推出第一代普锐斯，采用开创性的THS混动技术

丰田电动化底层技术积累

随后，丰田把研发重点放在了技术更成熟、消费者接受程度更高的HEV混合动力车上，但这并不意味着丰田放弃了纯电动车，HEV混动车给丰田带来了丰厚的电池、电机、电控这三电系统的研发基础。

第四代普锐斯上的电池组，采用镍氢+锂离子电池组合

丰田在三电系统的研发上秉承小型化、轻量化、集成化的理念，目的是提升整套系统的效率。

在电池方面，丰田的第一代电池模块只是将1号干电池规格的镍氢模块串联到一起，电池包的体积比较臃肿。而到了第一代后期，丰田就放弃了低效的柱状镍氢电池，转向能量密度更高的方形电池封装形式。到了第四代的电池包，其体积已经大大缩减。丰田经过多次技术迭代，采用镍氢+锂离子电池组合的方式，从而兼顾高能量密度和高可靠性两个电池的重要指标。第四代电池的体积比第一代缩小了76%，能量密度也大大提升。

在电机方面，丰田从第一代的5.1L体积缩小到第四代2.7L，同时系统功率从30kW翻倍达到60kW，最大转速也提升至17000rpm。从照片中水平的直观参照中也能看出第四代与第一代电机转子、定子之间巨大的体积差异。

从丰田对新能源车的大力推广中我们不难看出这是一家具备社会责任感的企业，在20年的电动化道路上，它不但敢于提出愿景，更可贵的是丰田还有技术实力将愿景变为现实。而以丰田一贯的产品理念来看，其未来推出的车型将同样值得信赖，让我们拭目以待。