扮豬吃老虎的豐田
一直以來,豐田在電動化上的動作都有點「擰巴」。
一方面,以前任掌門人、現任太上皇的豐田章男為代表,堅定地「反純電」,數度在媒體上從電動車的里程焦慮、整車成本、火電污染,甚至電網壓力等方面吐槽激進的電動車政策;另一方面,成立純電部門 BEV Factory、研發固態電池和三電技術的動作也是一點兒都沒耽誤,頗有點扮豬吃老虎的意思。
最近,5月剛成立的 BEV Factory 對外分享了豐田汽車最新的電動化次世代技術,在這次技術簡報上,我們看到的是豐田非常詳盡的電動車電池發展計劃。
【資料圖】
豐田的電動化戰略終于清晰了
在今年 5 月,豐田成立了一個專門攻堅純電動(BEV)技術的組織——BEV Factory。成立之后,BEV Factory 就專注在研發豐田次世代 BEV 產品。所謂次世代 BEV 就是對電池、平臺、制作方式進行全維度創新:將電池能力發揮到極致,將電耗水平控制到更低,整車續航將突破 1000 公里。同時在外觀上,豐田也將利用新技術進行深度優化,帶來有別于如今電動車的設計。
次世代 BEV 產品中的首款車型將從雷克薩斯品牌開始,并計劃在 2026 年上市。到 2030 年,豐田全球 BEV 的銷量將達到 350 萬臺,其中使用了次世代 BEV 產品的車型將達到 170 萬臺,占據豐田電動車體量中的半壁江山。
所以說,雖然豐田并沒有 all in 電動車,但是電動車在整個豐田體系內,也將占據一個非常重要的位置。
充電 10 分鐘,續航 1200 公里
雖然豐田一直聲稱電動車存在很多問題,諸如電動車并不環保,且需要對電網進行大規模更新,但是豐田在固態電池領域,一直走在全球的最前沿。而固態電池,也的確有著能夠改變電動車電池行業格局的能力。
由于電解質為固體,因此固態電池中的離子運動速度更快,且具備對高壓、高溫更強的耐受力。因而可以帶來更加穩定的高功率和高能量密度,實現更長的續航里程以及更短的充電時間。尤其是對于困擾鋰電池的熱失控以及帶來的自燃問題能夠在根部上予以解決。
但任何一件事情都有兩方面,固態電池最大的問題在于壽命問題。固態電池中的固態電解質隨著電池充放電過程中的反復膨脹和收縮,會引發電解質的龜裂,進而使得鋰離子在正負極之間的流動變得非常困難。此外,在成本以及大規模量產方面,固態電池也有許多需要克服的難題。
但隨著豐田正式宣布其已經解決了使用壽命問題后,固態電池商業化也將得到提速。豐田曾經在 2021 年時表示,固態電池將從旗下的 HEV 混動車型上逐步開始導入。這次豐田進一步明確了固態電池進入純電動車型的時間表:2027 年到 2028 年,豐田的固態電池將投入實際應用。
此外,在固態電池之外,豐田還將在 2026 年-2027 年引入一款低成本的磷酸鐵鋰電池。該款電池的設計目標是相比于 bZ4X 上的電池續航增加 20%,成本降低 40%。
也就是說,考慮到固態電池比較高的成本,豐田大概率將組成固態電池加磷酸鐵鋰電池的搭配組合,用來征戰電動車市場。
整合第三方資源
除了在電池領域持續強化自研能力外,豐田也在積極整合第三方的資源來提升電動車的性能。
首先,豐田把目標投向了空氣動力學的優化,并希望將相關技術在 3 年后投入量產應用。為此,豐田汽車正在和三菱重工業宇宙事業部合作,考慮如何將火箭的極超音速技術應用于電動車上。
火箭速度較大,在行進過程中,火箭周邊空氣受到摩擦和壓縮會產生大量的氣動加熱效應。因此,航空領域企業擁有在這樣高溫環境中保護火箭集體不受損傷和技術和經驗。豐田希望將相關技術引入到電動車領域,通過控制車身與氣流接觸的局部,來實現降低阻力。
目前 Model Y 的風阻系數為 0.23Cd,Lucid Air 的風阻系數為 0.197Cd,而豐田的目標同樣也是希望將量產車的風阻系數控制在 0.2Cd 以下。
在電驅動方面,豐田則引入了愛信以及電裝兩家日本本土零部件巨頭,用來持續優化 eAxles 電驅橋。eAxle 是集成了電機、逆變器和變速驅動橋于一提的電驅動模塊。當下,豐田一共擁有三款 eAxle 的產品,分別是適用于前驅車型的 150kW(前置)模塊以及適用于四驅車型的前置/后置 80kW 模塊。
下一步,豐田和供應商聯手,一方面將對現有的電驅橋模塊進行持續優化,用來縮小體積并降低重量;另外一方面,豐田也將通過研發下一代電動汽車逆變器的碳化硅晶片,使得電機損耗下降 50%。
此外,在生產制造端,豐田還將引入特斯拉所使用的一體化壓鑄技術,來最大程度降低車身相關的生產和人力成本。根據測算,目前 bZ4X 的車身通過采用一體化壓鑄技術,能夠將原本高達 86 個金屬板部件以及 33 道沖壓工序,縮減為僅需一個零部件以及一道工序。生產效率大大提高,且成本能夠降低到最低。如果再結合豐田最擅長的 TPS(豐田生產方式),整個豐田電動車的生產效率能夠大大提高。
最后
對于豐田這樣的企業來說,雖然它表面上一直對電動車持有抵制的態度,但是這絲毫不影響「財大氣粗」的豐田在電動車核心技術上投入大量的資源。
而根據豐田以往的行事作風來看,當它開始對外官宣相關技術細節時,那基本已經八九不離十了。尤其是固態電池,豐田能否在性能和成本方面取得一個比較好的平衡,的確有改變現有的全球電動車動力電池市場格局的能力。
所以說,之前豐田章男可能都在釋放煙幕彈,為豐田的研發爭取足夠的時間。從時下的情況來看,無論豐田章男和豐田汽車高層是否情愿,尋求包括電池在內的電動車相關核心技術的突破,是未來保持豐田全球領先的關鍵一步,這個共識已經形成。
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