丰田电动化放大招!续航1000km、快充、全固态电池、一体化压铸全齐了
在今年5月,丰田成立了一个专门攻坚纯电动(BEV)技术的组织——BEV Factory。而近日,丰田BEV Factory举办了第一场技术说明会,公布了多项次世代汽车黑科技,包括固态电池、压铸车身、全新的空气动力学设计、氢燃料电池、异形储氢罐,以及电动车发展计划等等。在说明会上,丰田公布BEV Factory负责研发的首款次世代BEV产品,将于2026年上市。同时,丰田表示,奔驰凌特2030年丰田全球BEV销售规模预计达到350万台,其中次世代BEV产品将占到170万台的水平。京ak2182车牌BEV Factory总裁加藤武郎表示:“用BEV改变未来。对汽车、制造、工作方式的变革,一定可以为丰田带来更好的发展。”从丰田此次公布的新技术和电动化发展计划来看,其电动化决心和态度,似乎并不像以往所展现出的那样的低调和保守。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍易损件要知道,在去年12月份,丰田汽车公司总裁丰田章男在接受采访时还称,他是汽车行业沉默的大多数之一,质疑是否应该只追求电动汽车。他表示,“涉足汽车行业的人基本上是沉默的大多数。”“沉默的大多数人想知道电动汽车是否真的可以作为单一选择。但他们认为这是一种趋势,所以他们不能大声说出来。”这已经不是丰田章男第一次公开抨击电动化了。早在2020年,丰田章男就提出这样的观点:纯电动车是被过度炒作了,甚至声称电动汽车会扼杀企业。然而,当所有的人都以为,丰田在电动化转型上保守、不断摇摆时。其实背后,丰田的
电动化比谁都彻底,比谁都积极。下面,我们就来看看,丰田在电动化技术都取得了哪些成就和突破?新电池续航1000公里,快充不到20分钟在本次技术说明会上,丰田首次公开了两款有望被搭载到次世代BEV产品上的锂离子电池,分别为“性能版电池”与“普及版电池”。其中,“性能版电池”提高了电池能量密度,配合车辆的空气动力学改善,可将续航里程提升到目前的两倍,能够达到1000km续航,快充不到20分钟。更重要的,虽然车辆续航更高了,但是成本相比目前在售的 bZ4X,预计还能降低 20%。据了解,性能版电池将于 2026 年出现在新的纯电车型上。要知道,现在续航超1000公里的电动车,无不是靠堆大电池,成本很高。比如广汽埃安 AION LX 千里版、极氪001 千里续航套装,它们的价格都超过了40万。所以,如果丰田在提升续航的前提下,还能把成本降到20%,并且充电又足够迅速,未来1000公里续航一定会加速普及。除了“性能版电池”之外,丰田还推出了“普及版电池”,其最大的技术亮点是将已经应用于HEV镍氢电池上的双极结构,通用到BEV电池上。续航里程不仅比目前增加20%,快充同样可以达到30分钟以内。而且,由于零件数量可控制在四分之一到五分之一之间,成本可降低40%左右。什么双极结构?是指正反两面分别是正极与负极的集电体,再将这些集电体堆叠打包的结构。这样在做到体积紧凑化的同时,单个集电体的通电面积也比目前HEV电池有所增加。因此,在续航方面,会得到
进一步提升。不过,丰田方面表示,将这些集电体精准堆叠,则存在需要攻克的技术难点。值得一提的是,丰田还在研发一款集以上两种次世代电池优点于一身的高性能电池。该款电池采用了高镍正极材料,使用双极结构。通过这些努力,“高性能版电池”与“性能版电池”相比,续航里程还可再增加10%,快充达到20分钟以内,成本有望降低10%。全固态电池:充电10分钟,续航1200公里汽车轮胎报价国产别克全固态电池被行业称为“BEV游戏规则改写者”。大众汽车曾表示,固态电池是未来新能源汽车的动力电池。固态电池在能量密度、输出电流稳定性、服役寿命、体积等方面均具备优势,而最突出的优势便是安全性及续航里程:固态电解质不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发;另外数据显示,其续航时间可达传统液态锂电池的2-3倍。然而,固态电池虽然好处多多,但是需要攻克的技术难点也非常多。比如成本太高,全固态电池原材料的成本,如锂硫化物的价格就是碳酸锂的5-10倍左右;再比如全固态电池寿命较短。固体电解质随着电池的充放电反复膨胀和收缩,可能会引发龟裂,导致锂离子在正负极之间的流动会变得困难。本次交流会上,丰田正式公布已经在全固态电池上取得了重大的突破。根据丰田的说法,其固态电池已经研究成熟,并到了最新的材料以提升电池的耐用性,解决了固态电池的寿命问题。同时,在核算成本后,丰田将全面进入面向量产研发的阶段。据悉,丰田全固态电池充电不到 10 分钟,即可行驶约 1200 公里,
而且电池耐用年限可达 10 年左右,相较目前年限一般为 3 年的锂电池,使用寿命大幅提高。同时,丰田还会将全固态电池用于混合动力车上,使得混动车型也能够在充电十分钟的情况下,把续航能力提高到 1500 公里。丰田表示,通过重新评估后明确表示,全固态电池将搭载到BEV车型上,并挑战于2027~28年投入实际应用。
很多人可能不知道,丰田在这一被称为“BEV游戏规则改写者”的全固态电池技术上,已经拥有全球最多的技术专利。甚至全固态电池专利全球排名前 5 的企业中,就有 4 家是日本企业。换言之,如果未来全固态电池技术一旦普及,那么丰田就是BEV行业真正的“游戏规则改写者”,随时可以发起电动化的“反攻”。从这点来看,还有人会认为丰田在电动化技术上是落后,是后知后觉吗?打造更低风阻外观设计众所周知,不管是对于燃油车还是电动车而言,风阻系数都是影响能耗的主要原因之一。某车企曾做过研究,一台续航700km的纯电动三厢轿车,汽车风阻每下降10%,在其他配置和成本不变的情况下,NEDC综合工况续航里程可以提升约3%左右。在高速等速工况下(120kph),续航里程提升更是高达约8%,降低电耗更是显著。总之,降低风阻,减少行驶阻力,对于纯电动车的续航是大有裨益的。而为了进一步降低风阻,丰田更是与三菱重工业宇宙事业部的火箭设计师合作,以改善电动汽车的空气动力学。例如通过对车身表面进行处理等方式,控制车身与气流接
触的局部,由此实现降低阻力。假设现有车身的风阻系数为0.20,进行技术处理后,丰田认为可以实现再降低10%的效果。引入一体化压铸技术前不久,丰田拆解了一辆特斯拉Model Y之后,被后者采用的“一体式铸造”技术大为震撼,直呼其为“艺术品”。一体化压铸技术的最大优势,就是降低成本。要知道,丰田在造车成本方面一直都是精打细算,其TPS(丰田生产方式)在生产效率和成本控制上更是行业的标杆。所以,丰田自然不会放过这一能够降低成本的造车工艺。于是,在此次技术交流会上,丰田公布了压铸(Giga-Casting)技术计划:与特斯拉类似,丰田在制造中将汽车车身分为三个主要铸件——前部、中部(搭载电池组)、后部,从而实现“重要部件集成”。丰田表示,这有助于简化工序、降低车辆开发成本与工厂投资,目标2026年将开发费用将至70%、未来降至50%;工厂投资2026年降至50%。具体到产品方面,丰田以bZ4X为例。目前bZ4X的车身后部由86个金属板部件、经过33道冲压工序组成。如果用铝压铸工艺一体成形,最终可将零件数量和工序精简为1个,大大降低成本,提升生产效率。提到生产效率,丰田此次在会上还介绍了全新的生产技术——“车辆自动化移动生产线”。在组装中的汽车可以自动行驶,移动到下一个工序。简单来说,就是将电池、电机、轮胎和无线终端安装到前、中、后三个模块后,就可以让其自动在工序间行驶。这样一来,生产线上便无需传送带,工厂的布局也将
不受限制。同时,曾经以年为单位的量产准备周期和高达数十亿日元的工厂投资等,都能实现大幅度的削减。性能更好的氢燃料电池在氢燃料电池上,丰田的成就不用多说了。在此次技术交流会上,丰田表示,最新的次世代氢燃料电池预计2026年实现商业化,并且在性能方面也有进一步提升。比如在耐久性方面,次时代氢燃料电池需要保养所间隔的周期与燃油车相比,延长了2.5倍。从汽车的寿命来看,甚至可以达到几乎不需要保养的程度。另外,与目前的电池单体相比,次时代氢燃料电池在电堆成本减少一半的同时,续航里程又能增加20%。丰田表示,如果拿东京到大阪来举例,驾乘途中则无需再加氢,可以说实现了相当大的改善。在储氢方面,根据丰田介绍,目前的储氢罐都是碳纤维桶型,会占用车辆内部空间。对此,丰田新研发的异形储氢罐将会是马鞍形、平板形,让整车空间利用率更高。丰田预估,在2030年将会收到约10万台氢燃料电池的订单,氢燃料电池市场将以商用车为中心实现增长。丰田在电动化上一点不“保守”都说丰田在电动化技术上落后,但是现在来看,丰田其实早就憋了很多大招,在电动产业布局上更是做到了兵马未动,粮草先行。比如在全固态电池技术上,丰田早早做到了行业领先。在“终极新能源”的氢燃料电池上,丰田也是全球最顶尖的。除此之外,通过在电池技术、生产工艺和模式上的创新,丰田大大提升了电动车的生产效率,降低了造车的成本。这一些列的突破,无不将加速电
卡罗拉2013款动化的普及。总之,从丰田公布的电动化发展计划和技术可以看到,丰田在电动化转型上的投入和成就,丝毫不比任何传统车企少。这就好比上学时,你会发现有些学霸天天和你一起玩,然后考试的时候却门门高分。这时,作为学渣的你怀疑人生:大家都不学习,凭什么你考的这么好?难道你是天才?事实上,人家只是当着你的面玩,背地里却一直在偷偷学习。丰田就是这样的“学霸”,表面给人的感觉是对电动化转型后知后觉,其实在电动化方面,人家付出的努力一点不少。甚至从电池研发到生产制造,丰田已经站在一个全新的制高点上。所以,那些还在嘲笑丰田电动化落后的友商们,真的应该要重新审视这个“对手”了。毕竟能做到全球销量第一的车企,又怎么会看不清电动化的趋势呢?