丰田汽车20年电动史，带给我们哪些启示？

在20年的电动化道路上，丰田不仅敢于提出愿景，而且有技术实力将其变为现实。很少有汽车制造商能像丰田那样在电动化技术的发展上坚持20年。最近，丰田提出了到2050年实现所有车型零排放的目标。为了实现这一目标，我们看到了丰田大规模推广HEV混合动力汽车的努力：普锐斯长期以来一直是世界环保的代名词。除了混合动力汽车，丰田还需要什么样的技术才能实现目标？丰田对低碳排放的思考和尝试在谈论汽车之前，我们需要理解为什么我们应该大力推广混合动力汽车和电动汽车。众所周知，汽车是由化石燃料燃烧提供动力的，这会产生大量的废气。其中，一氧化氮、硫化物、颗粒物等污染物通过汽车三元催化、EGR废气循环等装置后已基本得到控制，但燃烧产生的二氧化碳是不可避免的。统计数据显示，交通运输的碳排放量占世界各国总排放量的23%。如果我们减少汽车的碳排放，即减少化石燃料的消耗，我们可以有效地减少碳排放总量，延缓温室效应等环境退化。换句话说，汽车的燃油效率越高，对环境的益处就越大。根据丰田的调查统计，纯内燃机车型的二氧化碳排放量在整个生命周期中最高，主要是在车辆的行驶过程中。相对而言，电动汽车和纯电动汽车在行驶过程中的二氧化碳排放为零，但主要排放反映在车辆制造过程中。因此，对于丰田来说，通过减少电动汽车固有零部件和材料制造过程中的二氧化碳排放，是实现电动汽车高度环保的必要途径。如果不包括发电和生产环节，排放量完全为零，对环境的贡献可想而知，这就是为什么各大车企现在都致力于汽车电动化的原因。事实上，丰田是很早就开始电动化研发的企业之一。早在20世纪80年代，它就已经推出了名为EV-10至EV-40系列的小型纯电动汽车。

20世纪80年代的电机和电池水平极大地限制了电动汽车的性能，因此电动汽车大规模生产和大规模使用的机会几乎为零，而像EV-30这样的小型踏板车是唯一的解决方案。随着技术的发展，丰田于1997年推出了纯电动RAV4电动汽车，也就是最初的普锐斯问世的同一年。

RAV4 EV和普锐斯是丰田十多年来电动化研究的成果，尤其是镍氢电池的量产，在当年绝对领先。在RAV4 EV上，我们还可以看到电子空调、电动制动泵和电动助力转向，这些都是绝对具有前瞻性的设备，目前仍在大量纯电动汽车中使用。

丰田的电动化技术积累后来，丰田将研发重点放在技术更成熟、消费者接受度更高的HEV混合动力汽车上，但这并不意味着丰田放弃了纯电动汽车。HEV混合动力汽车为丰田提供了丰富的三电系统研发基础：电池、电机和电子控制。

丰田在三大动力系统的研发中坚持小型化、轻量化和集成化的理念，旨在提高整个系统的效率。

在电池方面，丰田第一代电池模块仅串联1号干电池规格的镍氢模块，电池组相对笨重。在第一代的后期，丰田放弃了效率低下的cyl……

镍氢电池，并转向具有更高能量密度的方形电池封装。到了第四代电池组，它们的体积已经大大减少了。经过多次技术迭代，丰田采用了镍氢+锂离子电池的组合，从而兼顾了高能量密度和高可靠性这两个重要指标。与第一代相比，第四代电池的体积减少了76%，能量密度大大提高。

在电机方面，丰田的体积已从第一代的5.1升减少到第四代的2.7升。同时，系统功率从30kW增加了一倍，达到60kW，最高转速也提高到17000rpm。从照片中的水平视觉参考，我们还可以看到第四代和第一代电机的转子和定子之间的巨大体积差异。未来并不遥远。iQ EV是丰田的电动化之路，是近年来对纯电动汽车的测试（2013年发布）。有些人可能认为电池寿命与RAV4电动汽车相比有所下降，但事实上，iQ电动汽车的电池容量比前者少了一半，而电池寿命可以达到前者的56%，这在效率上是一个不小的提高。当然，丰田的电动化之路远不止于此。除了充电，丰田还在新能源汽车氢燃料电池汽车领域探索了新的可能性。这种“黑科技”可以使氢气在催化剂的作用下与车内的氧气发生反应，产生电能，并通过电机驱动汽车。与纯电动汽车相比，它的优点是不需要充电，只使用氢气来实现电池寿命，大大缩短了每次“进站”的时间，相当于用氢燃料取代化石燃料。由于氢氧反应后排放的气体仅为纯水，因此实现了零污染。Mirai作为全球首批量产氢燃料电池汽车之一，体现了丰田在新能源领域强大的技术实力。

每一种新兴交通工具的推广都是一场革命，因为它不仅涉及车辆本身的性能，还涉及与车辆相关的配套服务，这关系到新用户的便利性。对于氢燃料电池汽车来说，除去自身汽车的成本，氢作为燃料在制造、运输、储存、加注等方面都是一个巨大的挑战：如何确保安全、低成本、高效率都是亟待解决的难题。在推广氢燃料电池汽车方面，丰田不仅需要勇气，还需要长期的战略规划和协调各行各业的能力，甚至超出了车企本身的范围。中国是世界上最大的新能源汽车市场，丰田也不容忽视。从2019年开始，它将在中国推出大量PHEV和EV车型，卡罗拉/雷凌的插电式混合动力是第一款。

卡罗拉和雷凌插电式混合动力车型是根据中国道路的驾驶环境和中国消费者的需求现场开发的，其主要核心部件高度本地化。为此，新车明年初上市时，可以享受国家新能源补贴和免征购置税的优惠政策，性价比尤为突出。2020年，丰田自主研发的电动汽车车型将引入中国。丰田和雷克萨斯将同时在全球推广电动汽车。20世纪20年代上半年，推出了10多种电动汽车，主要包括高级轿车、中小型家用轿车、个人旅行（摩托车）和短途汽车，具有乘客和商务等多种用途，包括预计于2025年推出的普锐斯电动版和米来电动版；

同时，皇冠、卡罗拉等原燃油车也将采用电动化技术。丰田领先的氢燃料电池技术自然不会止步于Mirai。到2020年，氢燃料技术将用于长途客车、大型卡车、公交车和其他大型商用车。与此同时，氢燃料电池汽车Mirai也在中国进行测试，它离我们的生活并不远。到2030年，丰田计划销售550万辆新能源汽车，占丰田总销量的50%，其中10%将是氢燃料电池汽车。最后，到2050年，丰田的最终目标零排放将在其电动汽车、FCV、HV和PHEV新能源汽车的支持下实现。在20年的电动化道路上，丰田不仅敢于提出愿景，而且有技术实力将其变为现实。很少有汽车制造商能像丰田那样在电动化技术的发展上坚持20年。最近，丰田提出了到2050年实现所有车型零排放的目标。为了实现这一目标，我们看到了丰田大规模推广HEV混合动力汽车的努力：普锐斯长期以来一直是世界环保的代名词。除了混合动力汽车，丰田还需要什么样的技术才能实现目标？丰田对低碳排放的思考和尝试在谈论汽车之前，我们需要理解为什么我们应该大力推广混合动力汽车和电动汽车。众所周知，汽车是由化石燃料燃烧提供动力的，这会产生大量的废气。其中，一氧化氮、硫化物、颗粒物等污染物通过汽车三元催化、EGR废气循环等装置后已基本得到控制，但燃烧产生的二氧化碳是不可避免的。统计数据显示，交通运输的碳排放量占世界各国总排放量的23%。如果我们减少汽车的碳排放，即减少化石燃料的消耗，我们可以有效地减少碳排放总量，延缓温室效应等环境退化。换句话说，汽车的燃油效率越高，对环境的益处就越大。根据丰田的调查统计，纯内燃机车型的二氧化碳排放量在整个生命周期中最高，主要是在车辆的行驶过程中。相对而言，电动汽车和纯电动汽车在行驶过程中的二氧化碳排放为零，但主要排放反映在车辆制造过程中。因此，对于丰田来说，通过减少电动汽车固有零部件和材料制造过程中的二氧化碳排放，是实现电动汽车高度环保的必要途径。如果不包括发电和生产环节，排放量完全为零，对环境的贡献可想而知，这就是为什么各大车企现在都致力于汽车电动化的原因。事实上，丰田是很早就开始电动化研发的企业之一。早在20世纪80年代，它就已经推出了名为EV-10至EV-40系列的小型纯电动汽车。

20世纪80年代的电机和电池水平极大地限制了电动汽车的性能，因此电动汽车大规模生产和大规模使用的机会几乎为零，而像EV-30这样的小型踏板车是唯一的解决方案。随着技术的发展，丰田于1997年推出了纯电动RAV4电动汽车，也就是最初的普锐斯问世的同一年。

RAV4 EV和普锐斯是丰田十多年来电动化研究的成果，尤其是镍氢电池的量产，在当年绝对领先。在RAV4 EV上，我们还可以看到电子空调、电动制动泵和电动助力转向，这些都是绝对具有前瞻性的设备，目前仍在大量纯电动汽车中使用。

丰田的电动化技术积累后来，丰田将研发重点放在技术更成熟、消费者接受度更高的HEV混合动力汽车上，但这并不意味着丰田放弃了纯电动汽车。HEV混合动力汽车为丰田带来了丰富的三电研发基础……

tric系统：电池、电机和电子控制。

丰田在三大动力系统的研发中坚持小型化、轻量化和集成化的理念，旨在提高整个系统的效率。

在电池方面，丰田第一代电池模块仅串联1号干电池规格的镍氢模块，电池组相对笨重。在第一代的后期，丰田放弃了效率低下的圆柱形镍氢电池，转而采用能量密度更高的方形电池封装。到了第四代电池组，它们的体积已经大大减少了。经过多次技术迭代，丰田采用了镍氢+锂离子电池的组合，从而兼顾了高能量密度和高可靠性这两个重要指标。与第一代相比，第四代电池的体积减少了76%，能量密度大大提高。

在电机方面，丰田的体积已从第一代的5.1升减少到第四代的2.7升。同时，系统功率从30kW增加了一倍，达到60kW，最高转速也提高到17000rpm。从照片中的水平视觉参考，我们还可以看到第四代和第一代电机的转子和定子之间的巨大体积差异。未来并不遥远。iQ EV是丰田的电动化之路，是近年来对纯电动汽车的测试（2013年发布）。有些人可能认为电池寿命与RAV4电动汽车相比有所下降，但事实上，iQ电动汽车的电池容量比前者少了一半，而电池寿命可以达到前者的56%，这在效率上是一个不小的提高。当然，丰田的电动化之路远不止于此。除了充电，丰田还在新能源汽车氢燃料电池汽车领域探索了新的可能性。这种“黑科技”可以使氢气在催化剂的作用下与车内的氧气发生反应，产生电能，并通过电机驱动汽车。与纯电动汽车相比，它的优点是不需要充电，只使用氢气来实现电池寿命，大大缩短了每次“进站”的时间，相当于用氢燃料取代化石燃料。由于氢氧反应后排放的气体仅为纯水，因此实现了零污染。Mirai作为全球首批量产氢燃料电池汽车之一，体现了丰田在新能源领域强大的技术实力。

每一种新兴交通工具的推广都是一场革命，因为它不仅涉及车辆本身的性能，还涉及与车辆相关的配套服务，这关系到新用户的便利性。对于氢燃料电池汽车来说，除去自身汽车的成本，氢作为燃料在制造、运输、储存、加注等方面都是一个巨大的挑战：如何确保安全、低成本、高效率都是亟待解决的难题。在推广氢燃料电池汽车方面，丰田不仅需要勇气，还需要长期的战略规划和协调各行各业的能力，甚至超出了车企本身的范围。中国是世界上最大的新能源汽车市场，丰田也不容忽视。从2019年开始，它将在中国推出大量PHEV和EV车型，卡罗拉/雷凌的插电式混合动力是第一款。

卡罗拉和雷凌插电式混合动力车型是根据中国道路的驾驶环境和中国消费者的需求现场开发的，其主要核心部件高度本地化。为此，新车明年初上市时，可以享受国家新能源补贴和免征购置税的优惠政策，性价比尤为突出。2020年，丰田自主研发的电动汽车车型将引入……

中国。丰田和雷克萨斯将同时在全球推广电动汽车。20世纪20年代上半年，推出了10多种电动汽车，主要包括高级轿车、中小型家用轿车、个人旅行（摩托车）和短途汽车，具有乘客和商务等多种用途，包括预计于2025年推出的普锐斯电动版和米来电动版；同时，皇冠、卡罗拉等原燃油车也将采用电动化技术。丰田领先的氢燃料电池技术自然不会止步于Mirai。到2020年，氢燃料技术将用于长途客车、大型卡车、公交车和其他大型商用车。与此同时，氢燃料电池汽车Mirai也在中国进行测试，它离我们的生活并不远。到2030年，丰田计划销售550万辆新能源汽车，占丰田总销量的50%，其中10%将是氢燃料电池汽车。最后，到2050年，丰田的最终目标零排放将在其电动汽车、FCV、HV和PHEV新能源汽车的支持下实现。

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