广汽丰田新能源汽车扩建项目二期投产 产能规划20万台/年
易车讯 12月20日,广汽丰田新能源汽车扩建项目二期正式投产,产能规划20万台/年。官方表示这标志着广汽丰田正式达成百万产能,取得重大意义得里程碑式跨越。
据悉,广汽丰田新能源汽车扩建项目成为丰田全球集中规模化程度最高的生产基地,首款量产车型为广汽丰田bZ4X。相较一期,二期的中国本地采购设备比例提升至98.8%。
新工厂通过导入太阳能发电系统、购入绿色电力,成为广汽丰田首个电力碳中和工厂,助力国家达成双碳目标。
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丰田是世界上最大的 汽车 生产商之一,在全球市场销售量名列前茅,产品覆盖面非常广泛。然而在电动车领域,人们通常会用保守、谨慎之类的词汇来形容丰田。丰田似乎更专注混动车型,而在纯电动车型上一直犹豫不决。
这种情况终于要改变了,在昨天(6月7日)的丰田电动车战略发布会上,丰田明确了其电动化节奏:将两年前(2017年)制定的计划提速5年,到2025年提前5年(原计划为2030年)实现550万辆新能源车的业绩。丰田真的要发力了。
激进的目标:550万辆
这么激进的目标,一反丰田在电动车方面保守的常态,到底有什么计划呢?我们先来看一些的具体数字。550万辆的组成是450万辆混合动力车型(简称HEV)及插电式混合动力车型(简称PHEV),100万辆纯电动车(简称EV)及氢燃料电池 汽车 (简称FCEV)。
看到这两个数字你会明白,重点是在后面的100万辆。因为以丰田当今的产能,只要不断提高HEV及PHEV车型的生产占比,并合理控制售价(例如丰田双擎车型在中国的售价就并不昂贵),450万辆HEV及PHEV车型是不难实现的。所以,EV和FCEV才是接下来丰田最大的挑战。
加快这一节奏的核心因素一方面是电池技术的不断成熟,能够真正承担起日常行驶里程的需要,当然还有全球各国对排放政策的升级。丰田也明确表示550万辆的数据并非企业的野心诉求,而是应对当前政策所要交出的合理答卷,而真正的挑战依然是:能否制造让消费者接受并喜欢的EV车型。
到2025年实现全球10款以上EV车型
在EV车型方面具体的措施丰田希望分几步走:明年(2020年)在中国推出纯电动丰田C-HR和奕泽仍然是全球EV计划的第一步,之后丰田、雷克萨斯品牌会在日本、印度、美国、欧洲依次推出EV车型,到2025年实现全球10款以上EV车型的阵营。
在EV车型的布局上,丰田也给出了明确的规划:在日本本土推出2-4座的超小型EV车型,主要应用于短距离出行需求;其实这类车型和日本现在的K-CAR车型有很多共同之处,未来是否有可能替代一部分K-CAR市场目前还不清晰。
与斯巴鲁合作开发全新电动车平台 e-TNGA
第二步是在中国、美国等国家推出符合市场需求的EV,例如2020年广汽丰田C-HR和一汽丰田奕泽(IOZA)都将推出纯电车型。不过这两款产品的角色应该是先行者,因为丰田已经计划与斯巴鲁合作开发EV车型的专用平台e-TNGA。
该平台以中型SUV为基础,前后电机、电池组的宽度以及电机相对车轮的位置为固定设置,而轴距、轮距、车身长宽高均可灵活调整,相对于以前的平台概念、甚至模块化概念更多灵活。可以实现前驱、后驱、四驱多种驱动形式。通俗地说,只要车身达到一定尺寸能够容纳下整套系统,其他没有限制。
第三步是联合比亚迪、宁德时代等企业在电池、电机、电控等领域开展合作,加速高性能、长寿命电池的研发,并建立满足电动车高速增长的电池供应体系。在今年4月,丰田已经宣布免费开放其2万多项核心电动化技术相关专利,几乎涵盖了整个混合动力系统的动力部分,并表示有需要的企业可向丰田提出申请,共同商讨具体实施条件后签署合约。
打造更完整、更有价值保障的电动车体系
其实当前的电动车仍然不够完善,这一点相信大家心知肚明。除了一直以来的里程焦虑,还有安全、可靠性、残值等诸多问题优待解决。面对许多政策导向的电动车繁荣市场,丰田在发布会中多次提到要制造让消费者喜欢的产品,我想这才是新的EV计划的核心价值,而这也是丰田的长处。在电池方面,丰田已经拥有1300万辆HEV车型的电池相关经验,这是宝贵的经验,一定会利用到EV车型的开发中去。
电动车的另外一个发生在购买之后,很多用户明知使用几年后残值会不复存在,却要硬着头皮解决当下问题,这无疑会给电动车的发展和用户感知造成极差的影响。目前大多数生产EV车型的企业都只停留在生产、销售环节,并没有涉及到更重要的用户使用甚至二次购买等环节,这也是消费者质疑电动车企的重要原因之一,丰田显然看到了这样的问题。
在丰田的商业模式,解决用户需求不仅通过提高EV车型性能,还要通过购买/租赁形式、二手EV车型服务、电池回收再利用等措施完善EV车型作为商品的应有尊严。以及充电、保险等相应的服务。
氢燃料电池仍然会大力发展
不过FCEV确实是EV车型很好的补充,例如冬季的使用环境下,FCEV会更贴近普通燃油车型的使用性能,此处还有一个伏笔:其实在2019上海国家车展上丰田带来了氢燃料电池版Coaster,基于丰田与2020年东京奥运会的深度合作关系,会不会在2022年的北京冬奥会上,会出现氢燃料电池版Coaster呢?2025已不远,2020、2022更加指日可待,期待丰田会带来一个又一个惊喜。
易车讯 在天津广播电视台近期播出的新闻中披露了天津一汽丰田新能源汽车项目最新动向。据了解,项目一期已于2021年底建设完成,并于2022年12月底计划完成3款新车排产,其中首款新车将于今年6月投产下线。据悉,这三款车型分别是一汽丰田bZ4X、一汽丰田GRANVIA及丰田与比亚迪合作打造的首款纯电动汽车。
一汽丰田bZ4X
从播出的视频来看,一汽丰田bZ4X试装车已下线。作为一款纯电动紧凑型SUV,一汽丰田bZ4X基于e-TNGA纯电专属架构打造,新车WLTC标准续航里程或为500km。值得一提的是,作为双车战略车型,丰田bZ4X也将在广汽丰田实现国产化生产。
一汽丰田GRANVIA
作为广汽丰田赛那的姐妹车型,此前曝光的信息显示一汽丰田版赛那将定名“GRANVIA”,并纳入皇冠体系进行销售。目前新车同样处于试装阶段,播出的视频显示一汽丰田GRANVIA与广汽丰田赛那相同,将推出福祉版车型。
丰田与比亚迪合作打造的首款纯电动汽车
第三款车型为丰田与比亚迪合作打造的首款纯电动汽车,此前曝光的信息显示丰田bZ SDN概念车将是这款车型的雏形,其量产版有望在4月开幕的北京车展上首发。
丰田bZ SDN概念车定位于纯电动中型轿车,造型方面借鉴了部分丰田bZ4X概念车的设计语言,犀利的前脸造型配合溜背式车身及隐藏式门把手让其看上去动感十足。
据了解,未来发布的量产版将采用来自比亚迪的磷酸铁锂刀片电池技术,价格也极具竞争力,售价门槛或低于20万元。
4月20日,丰田品牌旗下车型C-HR EV/奕泽 E进擎正式上市,纯电车型基于TNGA打造。按照规划,截至2025年,丰田将会在中国市场导入10款以上纯电动产品,并在2025年实现全球电动化车型年销550万辆目标。对于电气化规划,丰田始终践行着多元发展的路线,目前,丰田已经形成了燃油、双擎、双擎E+、E进擎、氢擎的全面布局。
丰田的电动化战略思路是什么?这是所有 汽车 消费者都关心的话题。大家希望看看,这家推动混合动力技术普及化的车企,会在中国推出一辆什么样的纯电动 汽车 ?节能、环保、安全、操控、成本、电池二次使用……尽管距离产品上市还有一段时间,但和过去发布的每一项技术一样,丰田讲电动 汽车 的重心不只是续航里程、加速时间几个简单的数字,而是描述基于TNGA下一套完整的电动 汽车 使用安全、便捷以及产品全生命周期的生态解决方案,而这些才仅仅是丰田在中国推动纯电动 汽车 技术的第一步而已。
丰田怎么做到的?这一切都要从TNGA讲起,很多人说,TNGA将传统动力 汽车 技术性能、成本与效率再向前推进了一大步,那么TNGA让丰田对纯电动 汽车 产品有了什么革新?更低的重心,让丰田纯电动产品的操控与驾乘空间媲美任何一辆传统动力 汽车 ,不让电池占用更多空间,同时让操控更稳定;更好的刚性与底盘结构有效保护电池组,让纯电动 汽车 的安全系数更高……
对于丰田,外界有一句这样的评价,当丰田讲一项新技术时,说明这项技术已经十分接近市场,丰田的战略从来不谈“多年以后”,而是让消费者从听到那一刻就开始享受这一技术带来的乐趣。正如采访中多位专家形容,丰田正在重新让中国消费者认识电动 汽车 的安全、操控、环保。
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TNGA让丰田纯电动媲美传统燃油车
2010年,丰田正式提出TNGA概念,TNGA不是特定平台,而是丰田一个全新的体系架构,围绕零部件通用、动力性能、燃油经济性、外观设计个性化、车身结构、底盘重心、以及成本控制七大产品核心进行改变,可以说TNGA是丰田生产理念的一种转变,核心是提高 汽车 的性能与竞争力。
电机、电池布局透视图
在TNGA架构中,以全球车型凯美瑞为例,激光螺旋焊接打造全新的车身结构刚性提高65%,重心下降25mm,实现更加稳定的操控感,在减少侧倾的同时提升舒适度。更新TNGA后,与之匹配的动力总成以及HYBRID系统将动力性能提升15%,燃油效率也获得15%-20%提升。在业内看来,丰田TNGA将传统燃油车向前推了一步。
丰田 汽车 动力电池10年衰减预测
很多拥有同款燃油车的电动车都会出现离地间隙更低、车厢地板增高的问题。但根据官方数据,在离地间隙方面,奕泽 E进擎、C-HR EV与汽油版车型完全一致。一般来讲,由于电池空间占用问题,会挤压到车内空间,但CH-R EV与奕泽 E进擎将电池包设计成为车身骨架的一部分搭载在车身下方,在不影响车内空间的同时,将车身刚性较燃油版提升20%,重心降低14%。重心越低,势能越小,在驾驶中的侧倾、稳度均会得到提升,最简单来讲,这种设计会给驾驶者传递出扎实、稳重的行驶质感。
电池热管理系统示意图
据了解,在电池安全与耐久方面,C-HR EV和奕泽 E进擎配备稳定电池输出并能抑制电池老化的电池温控系统,其中包括电池单体的冷媒冷却方式和电池单体的升温系统。在底盘电池组外沿,布置冷风管进行降温,车辆空调产生的冷风可以在冷风管内循环,在遇到碰撞的时候,冷风管还可作为电池组的吸能装置,减小碰撞损伤。在电池单体与电池模组之间设置加温器,加温器在-12℃时会自动打开,-6℃以上时会关闭,根据实验结果,充电时间可由此缩减一半。
中国 汽车 工程学会名誉理事长、中国 汽车 人才研究会名誉理事长 付于武
中国 汽车 工程学会名誉理事长付于武在采访中向 汽车 预言家表示:“安全是电动车永恒不变的话题,造车不是做概念。纯电动车在国内已经有了一定体量,安全什么时候强调都不过分。新推出的纯电动车在讲概念的同时,都在强调电池安全,这意味着无论什么价位,安全始终是主体。从市场特征来看,电动车价格已经呈现出走高的趋势,企业最终是要瞄准目标群体,在保证安全的前提下伴生智能化、网联化。”
此外,由于电机与内燃机截然不同的特性,很多电动车在调校方面并没有针对功率输出做针对性改变,造成驾乘感欠佳的情况。丰田对于TNGA下首款纯电动产品进行了加速响应的调校,一方面保证起步阶段响应更及时,另一方面保证加速更平稳。
同济大学 汽车 安全技术研究所所长朱西产
电动车能耗受到外部环境、驾驶习惯等多种因素影响,丰田首款纯电动车搭载54.3kWh电池包,能耗水平达到了13.1 kWh/100km。对此,同济大学 汽车 安全技术研究所所长朱西产在采访中向 汽车 预言家表示:“现在很多电动车动辄18度到20度的百公里能耗,抛开外部因素,在整车节能设计以及电机匹配度上,都还有很大空间。我们都知道,丰田很早就开始研究油电混合技术,它的技术积淀一定可以为纯电动车的节能设计提供参考。”
相比于TNGA燃油车型,TNGA首款电动车在效率、重心、安全等性能上再次获得提升,可以发现,这一次,丰田要将电动车的行业水准向前推动一步。
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TNGA将丰田纯电动车研产效率提升一倍
按照丰田的规划,从2020年开始推出纯电动 汽车 ,C-HR和奕泽两款纯电版车型率先在中国推出;2020年起,丰田希望在全球范围内推出10款BEV车型;到2025年,所有车型都将采用电驱动。
汽车 预言家通过对丰田电动化规划梳理后发现,虽然目前只规划了6款全球纯电动车型,如果市场潜力爆发,基于TNGA架构高效率的特点,丰田纯电动车产能在短时间内快速提升。假设以前开发一款车可能需要4年时间,现在只需要2年时间,如果开足马力,丰田表示,2025年之前,所有车型都可以有电驱动,这丝毫不夸张。
按照丰田的发展模式,TNGA架构下节省的成本并不会作为利润,而是作为研发端的投入,通过TNGA架构20%的降本效果来看,在纯电动车型上,消费者可以用100%的价格买到120%的产品,享受的技术成果远远超过其他品牌产品。
事实上,丰田一直以来在电动化的道路上不断 探索 。在新能源车型的布局上,丰田依然保持多元化的技术路线,包括推进和普及混合动力车HEV、插电式混合动力车PHEV、电动车EV、氢燃料电池车FCEV在内的全方位电动化的环境技术,已经形成了动力形式多元化布局。
丰田在纯电动、混合动力和插电式混合动力规划中,2030年实现包括混合动力 汽车 、插电式混合动力 汽车 、纯电动 汽车 和燃料电池 汽车 在内的550万辆电动 汽车 销售——混合动力和插电式混合动力 汽车 占450万辆,纯电动 汽车 和燃料电池 汽车 占100万辆。目前丰田在全球电动 汽车 年销量约为147万辆,新的目标将超过现有销量的3倍。
清华大学中国思想实践研究院创始院长李稻葵
清华大学中国思想实践研究院创始院长李稻葵在接受 汽车 预言家采访时表示:“现在无论是纯电动、氢燃料还是混合动力,都没有看到新能源最终方向,企业做新能源车不要孤注一掷,要务实,走多路线。”从现在看来,丰田在燃油、油电混动、插电混动、纯电动、氢燃料方面都已有布局,并且都取得对应成果。
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真正实现电动 汽车 稀缺金属循环利用的车企
2019年6月7日,丰田发布了与斯巴鲁的电动车战略合作方案后,发布了更加完整的EV纯电动车战略规划。从公布战略到落地实现第一阶段仅仅用了不到一年时间,在外界看来,丰田的进展很快,但 汽车 预言家注意到,与欧美车企不同的是,丰田提出战略的时候一定已经有了3-4年的技术研发铺垫,而一些欧美车企提出战略的时候是刚刚开始。
丰田 汽车 电动化规划
实际上,丰田在2016年丰田就成立纯电动事业部,由社长丰田章男直接管理。对于丰田纯电动未来发展,丰田意识到只依靠自己的力量很难快速实现,于是,丰田和松下结盟致力于开发电动车用锂离子电池, 探索 下一代“全固态电池”,这无一不彰显着丰田迫切想要变革的决心。
为了推广电动车,丰田将采取三步走战略,首先是针对日本国内市场部分将推出都市微型电动车,第二是海外市场的纯电动车研发战略,第三是高性能电池开发和供应。如今,丰田电动化进程已经走到第二步,伴随着进程加快,丰田的电动化商业模式似乎已经出现了“闭环”形态。
根据中国 汽车 工业协会数据显示,2019年新能源 汽车 产销分别完成124.2万辆和120.6万辆,连续两年超过百万规模。截至2019年底,中国新能源 汽车 保有量已经接近400万辆,随着第一批电动车面临换代,有相当一部分车的电池达到了退役期的标准,续航里程大幅下降。相关机构推测,目前已经产生超过110万吨达到废弃标准的动力电池,但这些电池中的锂、镍、钴均为不可再生能源。因此动力电池回收已经成为新能源车生态中不可缺少的一环。
清华大学 汽车 工程开发研究院常务副院长、 汽车 安全与节能国家重点实验室副主任宋健
清华大学 汽车 工程开发研究院常务副院长、 汽车 安全与节能国家重点实验室副主任宋健在 汽车 预言家的采访中表示:“目前,国内的电池回收行业还停留在批次利用的程度,针对不同容量的废旧电池放到不同的环节中去,在电池制造中还没有实现循环利用,电池回收的重点也放在了电池隔膜、正负极、石墨等材料的循环利用上,真正的稀缺金属却被浪费了。”电池回收后,丰田对废旧电池进行梯度处理,分别维修更新后应用在普锐斯车型、用作储能电池、拆解并化学处理回收镍、钴等金属用于新电池生产,实现循环再利用。据了解,丰田未来也将在中国布局电池回收业务。
丰田预测动力电池供应
宋健表示:“目前实验室已经实现了用盐酸回收锂、钴、镍,但对这些金属的提取成本高于开矿提取,很多企业因为成本、经济价值的原因不愿意做金属回收这件事,市场决定了是否要回收金属,因此,动力电池的成本很难再降低了。如果企业有成本更低的方法,才会真正去做金属的回收利用。”据了解,丰田与日本住友、法国SNAM、比利时Umicore等企业建立合作。目前,丰田已经在日本、泰国设立了废旧电池处理工厂,回收由经销商协助完成。
丰田 汽车 动力电池循环逻辑
可以发现,电池回收再利用已经成为丰田电动化战略中的独立环节,在众多业内人士看来,这是丰田与很多电动品牌不同的商业模式,丰田的电动化并不仅仅局限在技术层面,而是贯穿整个电动车的生命周期。丰田正向外界传递着一个信号,丰田纯电动策略在中国推动电动 汽车 技术的同时,不仅要做让消费者买得起、用得好的产品,也要在驾乘感上与燃油车高度一致,更要从根源上解决电动 汽车 安全、衰减与电池回收利用的问题。
但是不断增长的石油用量也带来另一个问题,就是二氧化碳排放量倍增,使得全球气候变暖,所以发展新能源车依旧迫切。
在研究新能源 汽车 的道路上,丰田算是最早布局的车企之一,混合动力、氢能源 汽车 、纯电动车都有涉猎,但显然丰田的混动技术要更加深入民心。
电池是电动车的拦路石
实际上,丰田研发电动车的 历史 超过40年,早在1997年即推出第一代的RAV4 EV,并且上市销售,之后更是迭代到了第三代RAV4 EV。
在当时,电动车电池技术并不先进,电池能量密度较低,充满电后的续航里程也就160km左右,这样的程度对于一般通勤应该已经够用。
但问题是,电量用完时用最快的方式充满也需要5小时,而这用的还是40A/240V的充电设备,充电功率只有10kW不到,而使用慢充则要10几个小时以上。
续航不够充电来凑,而这续航和充电速度两头都不占优势,这让丰田认识到了电动车存在的诸多问题,例如续航里程短、搭载大量电池导致成本高、充电时间长等等。
而这些问题短时间内无法突破,毕竟单单依靠丰田一己之力推动电池和充电技术发展难度实在大,所以在当时推动电动车还不是时候。
混动是电动化的基础
基于纯电动车的开发经验,丰田也确立了自己的电动化发展路线,就是将混动作为电动化的基础,只有夯实这个基础才能一步步向插电式混动、氢燃料电池车、纯电动车迈进。
这可能会让不少人感到迷惑,发展混动技术和电动车有什么关系,实际上从技术角度来看,在混动车上积累了电机和PCU等方面的技术后,无论是插混车型还是纯电车型,只需要进一步强化和提升电池即可实现。
车辆电动化所需的核心技术是电机、电控和电池,而混动车型都有涵盖。在电机和电控技术的储备上,丰田从从第一代普锐斯开始,电机、逆变器、电池,以及包括发动机在内的控制系统就完全由自己研发,电池则是和松下合作。
到了第二代普锐斯,丰田新开发了有效利用升压交流器的系统,通过自由调节电压的功能,实现了逆变器和电池的小型化,这便成为了现在丰田混动系统的基本框架。
并且随着电池技术的发展,混合动力车型的电池体积也在不断缩小,电池能量密度也不断提升。从1997年第一代普锐斯上市至今,丰田混动车型销量已超过1500万台,可靠的质量也积累了不错的口碑。
电池技术提升,电动化水到渠成
现如今,在各国大力推动电动车发展后, 汽车 动力电池有了全产业链,电池的能量密度和充电技术都有巨大的提升,现在可以说是推出纯电动车最好的时候。
最重要的一点是,经过将近10年的市场培育,电动车市场已经不是普及初期,充电基础设施、使用习惯以及对电动车的认知都有提高。
早有技术储备的丰田正是坐等 汽车 动力电池产业的成熟,在2016年的时候重新成立了电动车业务部门,宣告首款纯电动车将在2020年发布。
今年,广汽丰田是如期推出了C-HR EV,这款车的推出也标志着丰田开始进入纯电动时代。
有了混动技术的基础,丰田在开发纯电车可谓是手到擒来。车辆电动化所需的核心技术是电机、电控和电池。丰田多年的技术积累和开发让原本应该比较困难的动力控制系统变得简单,只需要着重提升电池包的能量密度、电池壳体安全和电池温控系统即可。
以C-HR EV为例,它是TNGA架构下首款纯电SUV。很多“油改电”的车型会出现离地间隙降低,车厢内地板提高的情况,而基于TNGA开发的C-HR EV并未出现这种情况。
C-HR EV车型的电池采用的是松下品牌的方形硬壳电池,电池包通过高压回路设置在中央、利用两侧风冷管道空间作为撞击缓冲区、和车身骨架一体化设计的防撞结构来提高撞击防护性能。
在解决电池的安全性后,电池的耐用性和热稳定性也同样重要,C-HR EV配备稳定电池输出并能抑制电池老化的电池温控系统,其中包括电池单体的冷媒冷却方式和电池单体的升温系统。
在电池单体与电池模组之间还设置加温器,加温器在-12℃时会自动打开,-6℃以上时会关闭,根据实验结果,充电时间可由此缩减一半。
另外,日常行驶时充放电锁定在电池不易老化的区域,根据使用强度测试,使用10年后电池容量还会保持在80%。
通过这些温控和电控系统,使得电池保持在适宜的温度区间,也保证了电池的充放电性能,确保电池的耐用性和热稳定性。
电机和电控系统方面,C-HR EV所使用的PCU电控单元、第四代丰田电机就直接来自于丰田双擎混动系统。
电动机最大功率150kW(204PS),最大扭矩为300N·m,这样的动力数据足够超过同级的燃油车水平,这也是电动车的先天优势。
C-HR EV的PCU电控单元使用的是HEV车型上已经经过广泛考验,它最核心的优势在于可以通过更精密的控制,发挥更高效的电机性能。
在这套PCU电控单元的加持下,C-HR EV的NEDC续航达到400km,综合工况耗电量仅为13.1kWh/100km,作为参考目前市场主流耗电量为14~18 kWh/100km。
总结:未雨绸缪,技术需前瞻
虽说丰田推出电动车的时间略微晚了点,但是得益于此前开发电动车的尝试和混动技术的积累,丰田造电动车的难度是大大降低了。
按照丰田的规划,从2020年开始推出纯电动 汽车 ,C-HR纯电版车型率先在国内推出;2020年起,丰田希望在全球范围内推出10款BEV车型;到2025年,所有车型都将采用电驱动,电动化的步伐明显加快。
另外,丰田和松下结盟致力于开发电动车用锂离子电池, 探索 下一代“全固态电池”,在技术储备上,丰田又准备走在前列了。