央廣網(wǎng)北京6月15日消息 近日，豐田汽車面向記者團(tuán)，公開舉辦了一場(chǎng)技術(shù)說明會(huì)。為使大家能夠切身理解新體制方針主題——“電動(dòng)化”“智能化”“多樣化”，豐田對(duì)新技術(shù)進(jìn)行了展示與說明。

會(huì)上，電動(dòng)化的次世代技術(shù)介紹尤其引人矚目。今年5月成立的組織BEV Factory總裁加藤武郎，以及將于7月開始擔(dān)任氫能Factory總裁的山形光正，就新組織研發(fā)的產(chǎn)品與事業(yè)展望進(jìn)行了解說，并公開了20項(xiàng)以上的次世代技術(shù)開發(fā)情況與細(xì)節(jié)。

(資料圖)

該活動(dòng)的負(fù)責(zé)人中嶋裕樹副社長(zhǎng)在會(huì)上說：“無論是被視作混合動(dòng)力技術(shù)代名詞的普銳斯，還是氫燃料電池轎車MIRAI，至今為止豐田憑借自身技術(shù)實(shí)力，攻克了很多技術(shù)難題，開拓了未來。豐田將繼續(xù)通過技術(shù)的力量，為消費(fèi)者創(chuàng)造美好的未來，并將汽車與社會(huì)鏈接起來，引領(lǐng)構(gòu)建嶄新的未來社會(huì)?！?/p>

【BEV】支撐達(dá)標(biāo)2030年350萬臺(tái)計(jì)劃的次世代電池

BEV Factory成立后，首次站在公眾面前的加藤總裁宣布“BEV將改變未來。汽車、制造方式、工作方式的改變，將會(huì)促進(jìn)豐田未來的發(fā)展?！?。

本次說明會(huì)中首次公開了兩款有望被搭載到次世代BEV上的鋰離子電池，這兩款次世代電池分別為性能版與普及版。

“性能版”：通過電池高能量密度化與空氣動(dòng)力等車輛效率的改進(jìn)，搭載性能版電池的汽車，續(xù)航里程將是以往車型的2倍，可達(dá)1000km，并且預(yù)計(jì)成本能降低20%，實(shí)現(xiàn)快充不到20分鐘的目標(biāo)。

“普及版”：此外，作為普及版，搭載于HEV（混合動(dòng)力技術(shù)車）的雙極性鎳氫電池上已應(yīng)用的雙極結(jié)構(gòu)，也將被應(yīng)用到次世代BEV產(chǎn)品上。

所謂雙極結(jié)構(gòu)是，將單面分為正極和負(fù)極的集電體堆疊而成的構(gòu)造。這種結(jié)構(gòu)不但體積更小，且比HEV電池里使用的大電流集電體的面積更大，但要精準(zhǔn)無誤地堆疊這些集電體，則存在技術(shù)難點(diǎn)。

續(xù)航里程比以往車型增加20%，快充同樣可以達(dá)到30分鐘以內(nèi)。由于零件數(shù)量可控制在4分之1到5分之1左右，預(yù)計(jì)成本可降低40%。

另外，還有一款集這兩款次世代電池“優(yōu)點(diǎn)”于一身的高性能版。該款電池的正極采用了高鎳材料，并且使用了雙極電極結(jié)構(gòu)。

這樣一來，高性能版與性能版相比，續(xù)航里程將可再增加10%，快充可達(dá)20分鐘以內(nèi)，成本有望降低10%。

【BEV】發(fā)現(xiàn)全固態(tài)電池“新技術(shù)”

在這次說明會(huì)上還公布了一個(gè)被稱為“改變BEV游戲規(guī)則”的有關(guān)全固態(tài)電池的新消息。

由于全固態(tài)電池的電解質(zhì)為固體，因此離子運(yùn)動(dòng)速度更快，對(duì)高電壓、高溫環(huán)境更具耐受力。因此能夠有效提高輸出功率、增加續(xù)航里程、縮短充電時(shí)間。

但是目前該產(chǎn)品還有一個(gè)有待解決的課題，那就是電池壽命較短。固體電解質(zhì)由于電池的充放電會(huì)導(dǎo)致反復(fù)膨脹和收縮，在這一過程中可能會(huì)出現(xiàn)龜裂，最終導(dǎo)致離子難以通過正負(fù)極之間。

據(jù)說，豐田正是發(fā)現(xiàn)了克服這一課題的新技術(shù)。未來，待成本問題解決后，將全面投入到量產(chǎn)的研發(fā)工作中。

豐田汽車曾在2021年時(shí)表示“全固態(tài)電池的導(dǎo)入將從HEV車型開始”，但豐田通過重新評(píng)估后明確表示，全固態(tài)電池將作為BEV車型電池，計(jì)劃于2027~28年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。

另外，豐田將與Prime Planet Energy & Solutions（PPES）推進(jìn)性能版，與日本豐田自動(dòng)織機(jī)公司推進(jìn)普及版、高性能版、全固態(tài)電池的共同研發(fā)。集豐田集團(tuán)全部技術(shù)實(shí)力，努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品量產(chǎn)化。

【BEV】應(yīng)用于火箭技術(shù)的空氣動(dòng)力技術(shù)

決定BEV性能的不僅有電池研發(fā)，還要配套考慮如何降低行駛阻力、能源再生的進(jìn)一步擴(kuò)大、汽車整體的能源與熱管理等車輛研發(fā)因素。

作為車輛的研發(fā)項(xiàng)目之一，加藤總裁還在會(huì)上為大家介紹了他們與日本三菱重工業(yè)宇宙事業(yè)部，共同研討的空氣動(dòng)力技術(shù)。該項(xiàng)目致力于將火箭的超音速技術(shù)應(yīng)用于汽車的研究。

火箭與空氣摩擦、壓縮會(huì)產(chǎn)生大量的氣動(dòng)加熱，而航空事業(yè)中有一種技術(shù)可以保護(hù)火箭機(jī)體在這種環(huán)境下不受損傷。豐田的研發(fā)人員們則是討論將該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用于造車范疇。

通過對(duì)車身表面進(jìn)行處理，控制車身與空氣流動(dòng)時(shí)所接觸部位摩擦力，有效抑制阻力。

譬如設(shè)定現(xiàn)有車身的CD值（汽車風(fēng)阻系數(shù)：表示汽車受空氣阻力影響大小的標(biāo)準(zhǔn)）為0.20，進(jìn)行技術(shù)處理過后，預(yù)期再降低該數(shù)值的10%。

另一個(gè)亮點(diǎn)是，該項(xiàng)技術(shù)將有助于兼顧設(shè)計(jì)美學(xué)與空氣動(dòng)力學(xué)，車身原料無論使用鋼材還是鋁合金都不會(huì)造成阻力影響。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)蘊(yùn)藏著巨大潛力。

目前，豐田汽車以3年后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化為目標(biāo)，順利推進(jìn)研發(fā)中。

【BEV】隨著制造水平的進(jìn)化，投資和工序都減半

加藤總裁談到：“次世代BEV可謂是‘商品的進(jìn)化’，而其背后，又需有‘制造水平的進(jìn)化’支撐。”

未來的制造將會(huì)是二分之一。也可稱之為‘BEV half’。模塊結(jié)構(gòu)和車輛自動(dòng)化移動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù)將生產(chǎn)工序和工廠投資分別減至二分之一。再加上數(shù)字孿生技術(shù)的力量，將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)準(zhǔn)備前置時(shí)間減少至二分之一。

次世代BEV車體為分成前、中、后部三大塊的新模塊結(jié)構(gòu)。

只有中部搭載了電池。前、后部均不受影響，因此可快速地將電池的進(jìn)化同步于汽車。

被稱為一體化鑄造技術(shù)的鑄造工法，便是實(shí)現(xiàn)該模塊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)技術(shù)之一。

目前bZ4X的車身后部由86個(gè)金屬板部件、33個(gè)沖壓工序構(gòu)成。將其用鋁壓鑄造法一體成形，最終可將零件數(shù)量和工序變?yōu)?個(gè)。

目標(biāo)是讓成本和重量都低于現(xiàn)狀，同時(shí)發(fā)揮豐田的強(qiáng)項(xiàng)之一，TPS（豐田生產(chǎn)方式）的力量，大力提高生產(chǎn)性。

此外，還要介紹另一項(xiàng)技術(shù)——“車輛自動(dòng)化移動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù)”。即讓組裝中的汽車自行行駛，移動(dòng)到下一個(gè)工序。

極端地解釋，便是在汽車前、中、后部的三個(gè)部件上，配備電池、電動(dòng)機(jī)、輪胎、無線終端，以這種狀態(tài)讓其自行行駛。

這樣一來，生產(chǎn)線上便無需傳送帶，工廠的布局也將不受限制。如此，以年為單位的量產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和高達(dá)數(shù)十億日元的工廠投資等，都能實(shí)現(xiàn)大幅度的削減。

目前，相關(guān)部門正以3年后引進(jìn)為目標(biāo)，加速研發(fā)中。

【氫能】30年研發(fā)的積累造就次世代燃料電池

關(guān)于氫能，工作人員斷斷續(xù)續(xù)地介紹了豐田很多相關(guān)進(jìn)程和技術(shù)。

此次，氫能Factory山形總裁表示要以研發(fā)、生產(chǎn)、銷售一體化的形態(tài)推進(jìn)事業(yè)化，直言“必須徹底整理和明確數(shù)據(jù)，提供能負(fù)擔(dān)得起的商品”。豐田汽車已提出了2030年10萬輛份的燃料電池的訂單一事，并表達(dá)了燃料電池市場(chǎng)將以商用車為中心擴(kuò)張的愿景。

但是，使用氫能的燃料電池單元也好，氫能本身也好，價(jià)格仍然難以負(fù)擔(dān)。

為了推進(jìn)氫能在大型商用車等的普及，在展示區(qū)，介紹了行駛和油耗性能都得到提高的商用次世代電池單元技術(shù)，以及降低車載儲(chǔ)氫罐制造成本的技術(shù)等，此外，還針對(duì)氫能的制造技術(shù)等，進(jìn)行了解說。

【氫能】面向商用的下一代FC系統(tǒng)

燃料電池由稱為“電池單元”的薄板狀回路重疊而成的電堆構(gòu)成，通過氧和氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而發(fā)電。

此次展覽展示了發(fā)電量為現(xiàn)行電池單元130%的下一代產(chǎn)品。

在耐久性上，比起以往的內(nèi)燃機(jī)汽車，到需要維修的時(shí)間延長(zhǎng)了2.5倍，考慮到一般的汽車壽命，甚至可以說幾乎不需要維護(hù)。

另外，與現(xiàn)行的電池單元相比，構(gòu)成電堆的成本減少了一半，續(xù)航里程增加了20%，如果是從東京到大阪，中途已無需填充，可以說實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)大程度的改善。

次世代電池單元可以說，凝聚了豐田30年積攢下來的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

可實(shí)時(shí)測(cè)量和分析電池內(nèi)部發(fā)生的現(xiàn)象。以納米級(jí)別的技術(shù)，模擬預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)。以及，引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的觸媒的涂布也做到高度的精密。

高度的技術(shù)力，延緩了因腐蝕等引起的劣化，制造所需材料的價(jià)格也變得低廉。這樣具有高競(jìng)爭(zhēng)力的次世代電池，計(jì)劃在2026年完成實(shí)際應(yīng)用。

【氫能】用汽車制造技術(shù)“制造”氫能

此外，還介紹了在提高次世代電池單元性能的同時(shí)，削減氫能本身成本的技術(shù)和手段。

電裝福島于3月公開的電解水制氫裝置中，應(yīng)用了MIRAI的燃料電池技術(shù)。

通過氫和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的MIRAI的電池，和將水電解制氫的裝置中，電池使用零件的9成是相同的。對(duì)于制氫，豐田同樣蓄勢(shì)待發(fā)。

另外，研討會(huì)上還有報(bào)告表示，關(guān)于使用泰國(guó)雞糞產(chǎn)生的生物氣體制造氫能這一項(xiàng)目，與三菱化工機(jī)共同研發(fā)的實(shí)證機(jī)器，未來也將引入泰國(guó)，推進(jìn)現(xiàn)地的成制造和消費(fèi)。

【氫能】針對(duì)乘用車推進(jìn)儲(chǔ)氫罐的異形化

在大型商用車上搭載氫的儲(chǔ)氫罐，目前為直徑約50cm，長(zhǎng)度約2m，以碳纖維等作為原材料的圓筒。

若將該儲(chǔ)氫罐規(guī)格化為1種，儲(chǔ)氫罐所需的成本便能削減25%，能夠加速普及。通過將氣態(tài)的氫液化，又可減少體積，確保行李箱的容量等。

氫能Factory的Chief Project Leader，濱村芳彥總監(jiān)（氫能事業(yè)領(lǐng)域），關(guān)于儲(chǔ)氫罐的形狀，還介紹了被佐藤恒治社長(zhǎng)問道“為什么一定要做成圓型呢？”的逸聞。

“佐藤社長(zhǎng)也是技術(shù)人員。他本人其實(shí)知道答案，但仍然提出了這個(gè)問題。于是我也順勢(shì)回應(yīng)道：‘即使不是圓筒型也是可以的哦’”。

于是，研討會(huì)上公開了還在研發(fā)中的鞍型和平板型的儲(chǔ)氫罐。讓儲(chǔ)氫罐異形化，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有汽車的擴(kuò)展和設(shè)計(jì)自由度的提高。

另外，關(guān)于下一代FC系統(tǒng)的電池，相關(guān)部門也在考慮推進(jìn)減半尺寸的研發(fā)，從小型到大型，將實(shí)現(xiàn)擺脫搭載車型的限制而展開工程。

關(guān)鍵詞：