2019丰田技术空间剖析混动技术四次换代的本质

对于车型的换代来说，我们似乎已经司空见惯了，凯美瑞出到了第九代，卡罗拉出到了第十一代，而丰田的历史一共才82年。普通消费者一般对于换代车型最大的观感就是，外观更契合当代审美、动力操控更有卖点，却很少有人会深究，在这一代一代的换代过程中，车企在研发层面上做出了哪些突破，完成了哪些技术难点？又有几个人会深究，在持续通货膨胀的当下，换代车型能保持住老款车型的售价，利润点究竟在哪里？近日，我参加了“2019丰田技术空间”活动，看到了丰田汽车在四代混动科技上的成就，略有所得。

谈及混合动力车型，不得不提1997年问世的普锐斯，这是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车。2005年在中国上市的普锐斯是第二代，2009年是第三代，目前在售的双擎就是第四代。纵观这四代产品，在“三电”层面上可以总结出三大特点——“小型、轻量化”、“低损失化”和“低成本化”。而且，这三个特点也能衍生到纯电动汽车上，哪哪都适用。

上图就是四代丰田混动系统中变压器和功率模块的演变过程，从左到右看

小型、轻量化很好理解，日系车相比于德系车最大的特点就是轻量化，这个谈不上是优点还是缺点，只能说两者的造车理念略有不同。日系车认为车子轻了就能节省燃油，提升产品的竞争力。目前市面上有些豪华车型采用了全铝车身就是出于这种考量，经济性上去了，成本也就上去了；逼格上去了，维修成本也会上去；如何在正方与反方中达到一个平衡是最难的。小型化也是这个道理，材料用得少就能节约成本，还能解放空间。

丰田混动四代PCU动力控制单元的演变，电压从288V升到600V，体积从17.4L降到8.4L

低损失化说的就是效率要高。要知道，内燃机的热转化转化率本来就很低，目前民用产品效率最高的也就在40%左右。制约效率的瓶颈主要是需要克服摩擦力、燃油的雾化等技术物理因素。理论效率可以达到60%左右，主要是低摩擦技术、热电转换的混合动力输出（整车的动力输出效率，严格说并不是发动机的直接效率）。还有就是车辆的风阻系数，越低就越有效率。

丰田第四代电动机定子，采用扁铜线设计，更节约空间，提升效率

最后就是低成本化。这点就很矛盾了，以目前的科技含量来说，想要在现有的基础上开发新一代产品，想要采用更便宜、更少的材料，就需要大量的研发费用，这可是要直接算在成本里的。如果最后研究不出来，轻则影响利润，重则资金链断裂。这其实很考校一个企业的技术储备和研发能力。一般人会把低成本理解为生产成本，这也没错，所有在生产过程中产生的费用都算成本。

下一步，丰田可能会在燃料电池车（FCEV）上投入较大的力气研发，从使用角度上来说，这种模式是最贴近目前的燃油车的，只要把加氢理解成加油就行了。不需要像纯电动车一样长时间充电，更有效率。只是，研发、普及估计还有很长一段路要走……