八重樫武久：欢迎混合动力车大竞争时代

直到现在，作者仍然清楚地记得那一刻。当负责工厂检验和质量保证的代表说：“质量已经达到销售要求，明天开始发货”的那一刻。这是丰田在1997年12月9日举行的最后一次新车质量会议。

第二天，也就是12月10日，新车从位于爱知县丰田市西南部的丰田Gorkon工厂下线，经过检查，装上拖车，运往日本各地。这款新车是丰田在世界上推出的第一款量产HEV普锐斯，其口号是“我们已经赶上了21世纪”。普锐斯以10.15模式28.0km/L的极高燃油效率登上历史舞台。

第一代“普锐斯”

在第一代普锐斯的开发中，作者担任了混合动力系统的开发总监，见证了量产的整个实现过程。就作者而言，戈尔孔工厂是一个非常有缘分的地方。建造这家工厂的初衷是生产第一代“卡罗拉”，它承载着日本汽车时代的发展。我父母的第一代卡罗拉是我进入丰田的机会。出乎意料的是，混合动力普锐斯的生产刚刚在第一代卡罗拉诞生的戈尔康工厂开始。

十五年半过去了。截至2013年3月底，丰田HEV累计销量超过500万辆，只有普锐斯在2013年6月销量超过300万辆。丰田生产的HEV非常受欢迎，当我收到生产指令时，我甚至没有想过它。

500万辆混合动力汽车基本采用普锐斯配备的“THS（丰田混合动力系统）”和“THSII”双电机混合动力系统。这是一种利用行星齿轮将发动机的输出分配给发电机和电机，然后将电池的输出组合起来，以实现最佳燃油效率的方法。此外，在累计销量中，还包括1997年8月上市的小型客车“Coaster Hybrid”，比普锐斯领先一步。在皮带驱动电机和发电机的帮助下，实现了弱混合动力“THS-M”的“皇冠混合动力汽车”。“Estima”和“Alphard”配备机械无级变速器，使用单电机模式“THS-C”；以及在快递车辆使用的柴油发动机的基础上安装有辅助电机的并联HEV。

其中，Coaster Hybrid是丰田推出的第一款混合动力汽车。此HEV配备了一台1.5升汽油发动机，而不是柴油发动机。它使用发电机将发动机的所有功率转换为电能，并利用电能驱动驱动电机运行，属于串联混合动力模式。因此，除了双电机类型，丰田实际上还开发了许多其他方式，并经历了无数次尝试。

在普锐斯的开发过程中，为了实现“燃油效率翻倍”的宏伟目标，丰田对该系统的概念进行了反复审视。第一个是“必须采用怠速停止机构”；然后，“当发动机以低热效率的中低速行驶时，只要没有深踩油门，就停止发动机并使用电机”；“将减速过程中的再生发电量增加到极限”；“使用发动机驾驶时，需要在油耗较低的区域进行驾驶控制”；“即使以牺牲最大输出功率和最大扭矩为代价，发动机也应该追求高热效率”；

“需要高压缩比和高膨胀比的阿特金森循环，从活塞到气门机构的所有部件都应该减少摩擦损失”等等。这样，所有有助于降低油耗的功能都被采用了，丰田也选择了一种可以应用于配备普锐斯的小型车THS的系统。

对于THS，有人称之为全混动、强混动，也有人根据动力的流向称之为串并联或扭矩分配，但这些名称都是在THS投入实际使用后出现的，当时在HEV分类中还没有这样的名称。

海外企业对燃料电池汽车持乐观态度。

在第一代普锐斯上市后，通用汽车、福特汽车和德国戴姆勒曾多次宣称“新的主流将是燃料电池汽车（FCV），FCV将在不到10年的时间内投入量产，混合动力汽车将消失”，并一再重申HEV只是一种“过渡技术”，时间不多了。

有鉴于此，丰田、日产和本田等日本公司已经开始开发FCV，以便在FCV方面与欧美公司竞争。丰田的规划部门也听到了制造新一代FCV普锐斯的声音，其巨大的影响力并没有阻止笔者当时的惊讶。后来，随着FCV的预期理论逐渐消亡，纯电动汽车的主流理论再次浮出水面。这种说法仍然存在，但就目前而言，似乎还没有产生足够的影响来推动汽车行业。

FCV和EV被称为零排放汽车（ZEV），它们在行驶时不排放废气。就环保汽车而言，两者可能确实是正确的选择。然而，即使法律强制推广，增加补贴以促进普及，如果汽车的基本性能，即巡航里程、驾驶性能和易用性不能满足要求，价格也不能达到当前汽车的水平，那么在市场上实现普及就没有希望了。

至于电动汽车，我亲自测试了许多电动汽车，包括富士重工的“Plug-in Stella”、三菱汽车的“I-MiEV”、日产（中国名：LEAF）的“LEAF”、德国宝马的“MINI E”和“ActiveE”，以及丰田的“RAV4 EV”和“E-com”。其中，LEAF的完成度最高，从中我们可以感受到开发工程师对电动汽车的情感。通过在东京的普通高速公路、首都高速公路和郊区的高速公路上行驶，我试图快速充电，我感受到了LEAF作为一辆车的卓越之处。然而，尽管完成度很高，但电池容量不足导致续航里程短等无法一蹴而就的技术问题往往显而易见，这让人们感受到了电动汽车的极限。

尽管这些话有点刺耳，但除了LEAF之外，其他电动汽车完全没有兴趣发表评论。其中一些电动汽车是公开销售的，有些则不是。LEAF之所以在电动汽车销量中名列前茅，是因为大多数用户都感觉到LEAF与其他电动汽车在野心上的不同。

是否补贴和使用公共开支来建立快速充电网络简而言之，如果没有政府补贴，新一代汽车就无法独立。我并不否认电动汽车作为城市短途旅行和购物的专用车辆的作用，但我仍然觉得，关于谁将承担车辆和基础设施的成本，以及为什么电动汽车在投入生产之前就存在，似乎缺乏讨论。包括将电动汽车连接到电网的智能电网和V2H（汽车到家），我们现在是否应该清醒头脑，重新审视电动汽车？

“零排放”这个词也有问题。2011年3月11日东日本大地震爆发后，日本提高了火力发电的比例，电动汽车和PHEV（插电式混合动力汽车）的CO2减排效果与强HEV基本相同。美国和德国也是如此。在燃煤发电占主导地位的中国和印度，会出现“电动汽车比混合动力汽车排放更多的二氧化碳”的现象。

尽管日本发电站的清洁度居世界第一，但发电站排放的二氧化硫和其他气体也应包括在电动汽车/混合动力电动汽车的排放中。一位美国作家说，电动汽车是一种“其他地方排放的汽车”，我相信这句话。

为了真正减少汽车的环境负荷，有必要让更多的用户驾驶环保汽车。在日本，享有补贴和税收优惠制度的普锐斯克服了市场的难题……

原则和经济原则，并最终达到了预期发挥主导作用的地位。然而，海外的情况并非如此。在美国，2012年，尽管“电动汽车三兄弟”HEV、PHEV和EV的份额达到3.4%，但总体数量仍然很少。在欧洲，包括开始本地化生产，虽然有增长趋势，但由于缺乏强大的竞争对手，份额增长不大。

技术竞争促进了汽车的发展。

不幸的是，到目前为止，普锐斯还没有在HEV中遇到一个强大的对手。本田于1999年推出的第一代“Insight”采用了铝制车架来减轻车身重量，并在10.15模式下实现了35.0公里/升的燃油效率。此外，Insight是第一款登陆美国的HEV，但即使在那时，也没有人将Insight视为普锐斯的对手。开发商似乎已经公开表示，Insight无视利润，采用完全实现轻量化并降低空气阻力的车身，这是追求燃油效率的“特殊答案”。

Insight采用的单电机并联混合动力系统“IMA（集成电机辅助）”后来被“思域混合动力”和第二代Insight等许多汽车采用。然而，也许是因为第一代Insight的成本太高，IMA HEV无法配备高价系统，这似乎避免了与THS的对抗。市场上的结果是显而易见的。

然而，2013年6月，搭载双电机的新型“雅阁混合动力车”以30km/h的燃油效率JC08（图3）进入市场。在中型车中，30km/h的燃油效率目前排名第一，这让人感到高兴的是终于有了一个强大的对手。为了实现具有最高燃油效率的强劲HEV，有必要拥有两个电机。考虑到中高速巡航，并联支路是必不可少的。为了改善减速再生，有必要切断并联支路的离合器和再生制动系统（图4）。

此外，基于串联的双电机没有增加机械CVT和齿轮机构的空间。因此，在技术方面，基于升压模式，使用与THSII相同的电机和发电机相结合的减速器和高压驱动器也是不可避免的。不过，对于这款车，笔者还是打算在仔细试驾并了解混合动力系统的设计细节后进行详细评估。对于各种驾驶条件下的实际燃油效率，需要直接感受的电动CVT模式的调节水平，以及故意困难驾驶时离合器串联和并联切换的情况，作者准备在现场、实物和实车中进行确认。

本田“雅阁混合动力”

此外，笔者还非常关注即将亮相的新型混合动力系统的新“飞度”，该系统配备7速DCT（双离合器变速器）和单电机。JC08模式的燃油效率为36.4公里/升，超过了燃油效率第一的丰田“Aqua”。随着雅阁混合动力和飞度混合动力的出现，混合动力竞争时代有望正式开始。

面对强大对手的出现，丰田开发团队不应袖手旁观。当我还在丰田工作时，我在开发中一直秉持着“绝不向日产和本田妥协”的理念，我也与大众、戴姆勒和宝马保持着对抗感。强大的竞争对手和你我之间的技术竞争是推动汽车进化的动力。

尽管丰田的新“皇冠”和新“雷克萨斯IS混合动力车”也卖得很好，但面对复兴的本田HEV的攻势，丰田有望凭借新普锐斯和正版混合动力车“ReBORN”发起一场盛大的攻势。

当然，日产等公司也有望正式踏上HEV战场。笔者坚信，从日本起飞的HEV将成为世界市场上低二氧化碳汽车的领导者，并支持个人移动个人交通的发展。

作者竹久康弘目前是CORDIA的代表董事。他曾担任丰田第一代混合动力电动汽车（HEV）普锐斯混合动力系统的开发总监，随后在2003年参与了第二代普锐斯的混合动力系统开发。直到现在，作者仍然清楚地记得那一刻。当负责工厂检验和质量保证的代表说：“质量已经达到标准……

这是丰田在1997年12月9日举行的最后一次新车质量会议。

第二天，也就是12月10日，新车从位于爱知县丰田市西南部的丰田Gorkon工厂下线，经过检查，装上拖车，运往日本各地。这款新车是丰田在世界上推出的第一款量产HEV普锐斯，其口号是“我们已经赶上了21世纪”。普锐斯以10.15模式28.0km/L的极高燃油效率登上历史舞台。

第一代“普锐斯”

在第一代普锐斯的开发中，作者担任了混合动力系统的开发总监，见证了量产的整个实现过程。就作者而言，戈尔孔工厂是一个非常有缘分的地方。建造这家工厂的初衷是生产第一代“卡罗拉”，它承载着日本汽车时代的发展。我父母的第一代卡罗拉是我进入丰田的机会。出乎意料的是，混合动力普锐斯的生产刚刚在第一代卡罗拉诞生的戈尔康工厂开始。

十五年半过去了。截至2013年3月底，丰田HEV累计销量超过500万辆，只有普锐斯在2013年6月销量超过300万辆。丰田生产的HEV非常受欢迎，当我收到生产指令时，我甚至没有想过它。

500万辆混合动力汽车基本采用普锐斯配备的“THS（丰田混合动力系统）”和“THSII”双电机混合动力系统。这是一种利用行星齿轮将发动机的输出分配给发电机和电机，然后将电池的输出组合起来，以实现最佳燃油效率的方法。此外，在累计销量中，还包括1997年8月上市的小型客车“Coaster Hybrid”，比普锐斯领先一步。在皮带驱动电机和发电机的帮助下，实现了弱混合动力“THS-M”的“皇冠混合动力汽车”。“Estima”和“Alphard”配备机械无级变速器，使用单电机模式“THS-C”；以及在快递车辆使用的柴油发动机的基础上安装有辅助电机的并联HEV。

其中，Coaster Hybrid是丰田推出的第一款混合动力汽车。此HEV配备了一台1.5升汽油发动机，而不是柴油发动机。它使用发电机将发动机的所有功率转换为电能，并利用电能驱动驱动电机运行，属于串联混合动力模式。因此，除了双电机类型，丰田实际上还开发了许多其他方式，并经历了无数次尝试。

在普锐斯的开发过程中，为了实现“燃油效率翻倍”的宏伟目标，丰田对该系统的概念进行了反复审视。第一个是“必须采用怠速停止机构”；然后，“当发动机以低热效率的中低速行驶时，只要没有深踩油门，就停止发动机并使用电机”；“将减速过程中的再生发电量增加到极限”；“使用发动机驾驶时，需要在油耗较低的区域进行驾驶控制”；“即使以牺牲最大输出功率和最大扭矩为代价，发动机也应该追求高热效率”；

“需要高压缩比和高膨胀比的阿特金森循环，从活塞到气门机构的所有部件都应该减少摩擦损失”等等。这样，所有有助于降低油耗的功能都被采用了，丰田也选择了一种可以应用于配备普锐斯的小型车THS的系统。

对于THS，有人称之为全混动、强混动，也有人根据动力的流向称之为串并联或扭矩分配，但这些名称都是在THS投入实际使用后出现的，当时在HEV分类中还没有这样的名称。

海外企业对燃料电池汽车持乐观态度。

在第一代普锐斯上市后，通用汽车、福特汽车和德国戴姆勒曾多次宣称“新的主流将是燃料电池汽车（FCV），FCV将在不到10年的时间内投入量产，混合动力汽车将消失”，并一再重申HEV只是一种“过渡技术”，时间不多了。

有鉴于此，丰田、日产和本田等日本公司已经开始开发FCV，以便在FCV方面与欧美公司竞争。丰田的规划部门也听到了制造新一代FCV普锐斯的声音，其巨大的影响力并没有阻止笔者当时的惊讶。后来，随着FCV的预期理论逐渐消亡，纯电动汽车的主流理论再次浮出水面。这种说法仍然存在，但就目前而言，似乎还没有产生足够的影响来推动汽车行业。

FCV和EV被称为零排放汽车（ZEV），它们在行驶时不排放废气。就环保汽车而言，两者可能确实是正确的选择。然而，即使法律强制推广，增加补贴以促进普及，如果汽车的基本性能，即巡航里程、驾驶性能和易用性不能满足要求，价格也不能达到当前汽车的水平，那么在市场上实现普及就没有希望了。

至于电动汽车，我亲自测试了许多电动汽车，包括富士重工的“Plug-in Stella”、三菱汽车的“I-MiEV”、日产（中国名：LEAF）的“LEAF”、德国宝马的“MINI E”和“ActiveE”，以及丰田的“RAV4 EV”和“E-com”。其中，LEAF的完成度最高，从中我们可以感受到开发工程师对电动汽车的情感。通过在东京的普通高速公路、首都高速公路和郊区的高速公路上行驶，我试图快速充电，我感受到了LEAF作为一辆车的卓越之处。然而，尽管完成度很高，但电池容量不足导致续航里程短等无法一蹴而就的技术问题往往显而易见，这让人们感受到了电动汽车的极限。

尽管这些话有点刺耳，但除了LEAF之外，其他电动汽车完全没有兴趣发表评论。其中一些电动汽车是公开销售的，有些则不是。LEAF之所以在电动汽车销量中名列前茅，是因为大多数用户都感觉到LEAF与其他电动汽车在野心上的不同。

是否补贴和使用公共开支来建立快速充电网络简而言之，如果没有政府补贴，新一代汽车就无法独立。我并不否认电动汽车作为城市短途旅行和购物的专用车辆的作用，但我仍然觉得，关于谁将承担车辆和基础设施的成本，以及为什么电动汽车在投入生产之前就存在，似乎缺乏讨论。包括将电动汽车连接到电网的智能电网和V2H（汽车到家），我们现在是否应该清醒头脑，重新审视电动汽车？

“零排放”这个词也有问题。2011年3月11日东日本大地震爆发后，日本提高了火力发电的比例，电动汽车和PHEV（插电式混合动力汽车）的CO2减排效果与强HEV基本相同。美国和德国也是如此。在燃煤发电占主导地位的中国和印度，会出现“电动汽车比混合动力汽车排放更多的二氧化碳”的现象。

尽管日本发电站的清洁度居世界第一，但发电站排放的二氧化硫和其他气体也应包括在电动汽车/混合动力电动汽车的排放中。一位美国作家说，电动汽车是一种“其他地方排放的汽车”，我相信这句话。

为了真正减少汽车的环境负荷，有必要让更多的用户驾驶环保汽车。在日本，享有补贴和税收优惠制度的普锐斯克服了市场的难题……

原则和经济原则，并最终达到了预期发挥主导作用的地位。然而，海外的情况并非如此。在美国，2012年，尽管“电动汽车三兄弟”HEV、PHEV和EV的份额达到3.4%，但总体数量仍然很少。在欧洲，包括开始本地化生产，虽然有增长趋势，但由于缺乏强大的竞争对手，份额增长不大。

技术竞争促进了汽车的发展。

不幸的是，到目前为止，普锐斯还没有在HEV中遇到一个强大的对手。本田于1999年推出的第一代“Insight”采用了铝制车架来减轻车身重量，并在10.15模式下实现了35.0公里/升的燃油效率。此外，Insight是第一款登陆美国的HEV，但即使在那时，也没有人将Insight视为普锐斯的对手。开发商似乎已经公开表示，Insight无视利润，采用完全实现轻量化并降低空气阻力的车身，这是追求燃油效率的“特殊答案”。

Insight采用的单电机并联混合动力系统“IMA（集成电机辅助）”后来被“思域混合动力”和第二代Insight等许多汽车采用。然而，也许是因为第一代Insight的成本太高，IMA HEV无法配备高价系统，这似乎避免了与THS的对抗。市场上的结果是显而易见的。

然而，2013年6月，搭载双电机的新型“雅阁混合动力车”以30km/h的燃油效率JC08（图3）进入市场。在中型车中，30km/h的燃油效率目前排名第一，这让人感到高兴的是终于有了一个强大的对手。为了实现具有最高燃油效率的强劲HEV，有必要拥有两个电机。考虑到中高速巡航，并联支路是必不可少的。为了改善减速再生，有必要切断并联支路的离合器和再生制动系统（图4）。

此外，基于串联的双电机没有增加机械CVT和齿轮机构的空间。因此，在技术方面，基于升压模式，使用与THSII相同的电机和发电机相结合的减速器和高压驱动器也是不可避免的。不过，对于这款车，笔者还是打算在仔细试驾并了解混合动力系统的设计细节后进行详细评估。对于各种驾驶条件下的实际燃油效率，需要直接感受的电动CVT模式的调节水平，以及故意困难驾驶时离合器串联和并联切换的情况，作者准备在现场、实物和实车中进行确认。

本田“雅阁混合动力”

此外，笔者还非常关注即将亮相的新型混合动力系统的新“飞度”，该系统配备7速DCT（双离合器变速器）和单电机。JC08模式的燃油效率为36.4公里/升，超过了燃油效率第一的丰田“Aqua”。随着雅阁混合动力和飞度混合动力的出现，混合动力竞争时代有望正式开始。

面对强大对手的出现，丰田开发团队不应袖手旁观。当我还在丰田工作时，我在开发中一直秉持着“绝不向日产和本田妥协”的理念，我也与大众、戴姆勒和宝马保持着对抗感。强大的竞争对手和你我之间的技术竞争是推动汽车进化的动力。

尽管丰田的新“皇冠”和新“雷克萨斯IS混合动力车”也卖得很好，但面对复兴的本田HEV的攻势，丰田有望凭借新普锐斯和正版混合动力车“ReBORN”发起一场盛大的攻势。

当然，日产等公司也有望正式踏上HEV战场。笔者坚信，从日本起飞的HEV将成为世界市场上低二氧化碳汽车的领导者，并支持个人移动个人交通的发展。

作者竹久康弘目前是CORDIA的代表董事。他曾担任丰田第一代混合动力电动汽车（HEV）普锐斯混合动力系统的开发总监，随后在2003年参与了第二代普锐斯的混合动力系统开发。

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