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混合动力:丰田带给未来汽车的想象力

发布时间:20-07-18

混合动力作为汽车技术,与想象力有何关联?那我们就不妨假设一下,如果没有丰田的混合动力,世界会是怎样。因为混合动力在诞生的年代不是必然,而是偶然。

面向未来的丰田混合动力技术

是的,混合动力这个词在当年也不是一个标准名词。丰田的混合动力项目组得到的研发课题也不是攻克“混合动力”的科研项目。他们的目标非常直接:做21世纪的汽车。

尽管在汽车领域近30年的发动机技术上,日本从来没有落后过。丰田汽车高层依旧在1994年提出“危机”言论。虽然当时丰田在北美和东南亚市场风头正劲,但当时的丰田领导人丰田英二依旧对一成不变的汽车生产方法感到担忧,换句话说,丰田英二希望丰田能够在21世纪领导世界汽车技术。因此其下令研发一款代表21世纪技术的车型,以延续丰田上升势头,增加抵御危机的能力。

什么是21世纪的汽车技术?没有定论,丰田在当年完全可以按照世界潮流,把涡轮增压和缸内直喷技术引入到民用车领域。但21世纪项目组的领导人并没有把这两项接近成熟的动力技术看做21世纪的最终目标。事实上,我们从今天也能看到,涡轮增压与缸内直喷几乎是所有汽车厂商都掌握的成熟技术,该技术并没有给21世纪的汽车用户带来革命性的感受。

丰田的21世纪项目组认为,必须给这次汽车技术革命量化一个标准,那就是将现有的动力能耗比提升100%。是的,丰田对21世纪的汽车技术定义不是会飞的汽车,也不是水陆两用汽车,因为这不是电影。随着时间的推移,地球上的汽车会越来越多,而能源就会相对越来越珍贵,节约能源的技术才是21世纪汽车的标志。

说到节约能源,在特定的时速下,涡轮增压与缸内直喷的配合确实可以将燃油效率提升50%。但这必须在高速行驶中完成,如果进入到常规拥堵路段,这两项技术不但不节油,还会向费油方向发展,所以综合燃油效率只提升了15%。更何况,21世纪的道路交通一定不是越来越通畅,而是越来越拥堵,涡轮增压和缸内直喷技术适合在通畅的高速路上发挥节油优势,这不是21世纪项目组可以接受的。虽然丰田的其他技术项目组也并没有放弃这条路,在今天,涡轮增压及缸内直喷的技术,丰田也依旧领先。

但是要知道在当时,无论是汽油机还是柴油机,无论是涡轮增压技术,还是可变正时气门升程技术,每一次创新,都仅仅能提高能耗效率15%-30%。50%的提升已经大胆妄为,100%的提升,除非不用传统燃料。

不靠传统燃料靠什么?想象一下,靠天然气吗?那只是换汤不换药。靠太阳能吗,那需要多大的一块太阳能板才能驱动一台汽车;靠电能吗,想想上世纪94年的大哥大手机,电池与机身的比重几乎是1:1,这还只是提供驱动一台接受微波信号的手机的电能,要推动汽车,得需要多大的电池。

但是21世纪项目组还是想试一试电动汽车,毕竟汽车的体积比手机大的多。存储的电能能带来更多驱动力。就像一个手机制造商,想把手机做到最薄,还要把待机电能做到最大,丰田开始跟电池较劲了。

虽然21世纪项目组很快推翻了纯电能汽车不切实际的想法,但却没有停止跟电池较劲。因为他们突然发现,汽车最费油的阶段就是起步和制动阶段。如果把这两个阶段转变成电能驱动,只需要少量的电能就能提升大量的燃油效率。就这样,混合动力和混动电池技术就被逼出来了。

之所以说逼出来,是因为动力回收及汽车充放电池技术,原本跟汽车没有任何关系,如果丰田不做混合动力,很可能世界上就没有类似的技术进入汽车领域。甚至可以说,电池轻量化、小型化也被丰田的混合动力使劲的往前推了一把。

要知道,混合动力技术之所以在当时没有运用到民用车上,就是因为大多数厂商不认为这项技术是变革性的,因为当时的油电混合并不能大幅度提升燃油经济性,且成本很高,美国人虽然也有这项技术,但却觉得不赚钱没出路,始终没有发展。而丰田的21世纪项目组也面临同样的困境,普通民用车加上数百公斤的电池组,不但造车成本增加,而且车重也大幅提升,抵消了相当一部分油电混合的效能。

21世纪项目组迅速吸纳了一组新成员,电池研发团队,专门研制全新电池,降低体积重量。将几百公斤的电池组降低到几十公斤。同时,将串联的混合方式改变成油电混联方式,电动机不再是辅助发动机的配角,而是符合司机驾驶习惯,发动机停车熄火,起步电机启动,让电机与发动机选择各自合适的时机交替工作。随后刹车动力回收系统也应运而生,丰田的混动技术才算初步实现。

一个21世纪汽车革命的目标,引来了多少项技术的革命,外人很难统计。但我们只少知道,这次革命并不是科幻的,而是通过研究消费者实际使用习惯,并改进了多项与车关联不大的技术才产生的。如果说里面拥有想象力,那就是如何将燃油效能提升100%这个“不切实际”的目标。因为按照惯性,我们只能想到提升发动机本身的效能,降低汽车本身的重量。

我们现在可能依旧无法想象22世纪的汽车技术又是哪样,它也许依旧不是电影里呈现的飞车,但新的驱动技术一定会介入其中,还会有更多与车无关的技术被引入到汽车当中。你可以把车想象成任何一个可以沟通的工具,也可以想象出各种出其不意的驱动能源来,这就是今天人们对汽车的想象力。如果丰田当年没做混合动力,也许我们缺失的不是混动车,而是未来汽车的想象空间。

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