丰田到底在新能源汽车领域有哪些突出优势？

一、背景

根据中国政府网消息：2018年5月11日上午，在日本首相陪同下，总理来到丰田汽车北海道厂区参观考察。

有些自媒体为搏眼球，标题称：“总理神情凝重”。正文称：“在丰田工厂，总理看到了真正的电动车，见证了什么是真正的高科技，表情凝重，突然明白了国内向他展示新能源汽车的厂家都是骗子”。这种为了流量搏眼球的伎俩，毫无底线，不专业，下作，伤害了新能源汽车行业，我们坚决抵制。

那么，丰田到底在新能源汽车领域有哪些突出优势？有哪些值得我们学习的？对中国新能源汽车国家战略有何影响？中国如何应对？

二、丰田的新能源汽车技术

1、混合动力车

发动机和电动机、发电机利用行星轮系混联耦合，所谓油电“双擎”。很好地利用了电机低速大扭矩和发动机运行在高效区的特点。详细技术介绍见作者此前连载文章。

目前国产的混合动力车有：“卡罗拉双擎”、“雷凌双擎”、“凯美瑞双擎”，不能外部充电，即“非插电式混合动力”，不在中国补贴的新能源汽车范围内。

备注：混合动力车的电池容量很小，仅在起/停、加/减速的时候供应/回收能量，不能外部充电，不能用纯电模式较长距离行驶；插电式混合动力车的电池相对比较大，可以外部充电，可以用纯电模式行驶，电池电量耗尽后再以混合动力模式（以内燃机为主）行驶，并适时向电池充电。

2、纯电动车

丰田目前没有大规模量产的纯电动汽车。丰田此前认为在城市的“”短距离”移动上使用电动汽车是最适合的。丰田章男此前称，2030年丰田汽车的年销量大概在1100万辆，其中纯电动汽车和燃料电池车共100万辆，占9%。

3、插电式混合动力车

2018年4月北京车展上，丰田在中国推出卡罗拉插电混动版、雷凌插电混动版。这是丰田为了进入中国补贴车型目录所做的努力，其配备的锂离子电池组可以使车辆在纯电动条件下的续航里程超过100km。

4、氢燃料电池车

丰田将氢能定位为“未来的清洁环保能源”，氢燃料电池车是对社会贡献度极高的“终极环保车”。

以下为丰田氢燃料电池车原理和关键零部件：

Mirai的储氢罐采用了3层设计，可以承受700个大气压（70MPa）。Mirai的2个储氢罐一共可以储存约5kg的高压氢气。配合专业的加氢设备，3分钟内即可为Mirai加满氢气。充满之后，5kg的氢气可以驱动Mirai行驶650km（日本的JC08标准）。

燃料电池堆在稳定工作时效率最高，但车辆对动力的需求变化频繁。所以，需要有动力电池来存储燃料电池堆产生的富余电能，并在加速时为电机提供额外电能。另外，电池也存储回收的制动能量。（说白了，氢燃料电池车还是个电动汽车，只是电池小一点，多了 燃料电池堆这个发电站。）

氢燃料电池车优点是：

续航里程长（一般可以达到500km）；

真正做到零排放零污染（只排出水，水也可收集后集中排放）；

充氢时间短（3到5分钟，可以达到加汽油的时间水平） 。

缺点有：

燃料电池堆在工作时会产生比较明显的噪音；

氢气具有可燃性，且高压（70MPa），在碰撞后点燃可能发生爆炸；

氢燃料电池是核心部件，也是成本占比最高的部分，燃料电池的核心技术质子交换反应过程需要铂族元素等催化剂实现，而金属铂不仅价格昂贵而且资源稀缺；

目前氢燃料电池车售价颇高。 在日本，氢燃料电池车Mirai的售价为700+万日元，另可获得200万日元的补贴，终端售价500+万日元（约30万人民币）。这一售价在日本能够买到雷克萨斯IS300；

氢气的制备、加氢站布局、高压氢气运输难度大。

三、对中国新能源汽车国家战略有何影响？中国如何应对？

未来新能源汽车的发展方向还未最终尘埃落定，纯电动和燃料电池技术路线，应该说都有机会。

纯电动汽车的弱点在于电池技术迟迟无法突破，续航里程和充电时间都受到了很大的限制。

燃料电池汽车的弱点在于基础设施建设进展缓慢，包括氢气的制备、运输，以及加氢站的建设。由于需要很多专业的设备，所以成本上存在劣势。

另外，需要指出的是，中国并没有放弃燃料电池汽车，只是说丰田在这方面走的更快一些。文后附录：《中国制造2025》：推动节能与新能源汽车产业发展的战略目标、重点领域。

后续计划：本田、丰田、日产、通用、奔驰、宝马、奥迪、大众、捷豹、特斯拉、比亚迪、上汽、广汽、北汽等混合动力、纯电动驱动系统分析、比较，每日一推。敬请关注订阅号“汽车先进技术”。

附录：《中国制造2025》：推动节能与新能源汽车产业发展的战略目标

（一）纯电动汽车和插电式混合动力汽车

1. 产业化取得重大进展。到2020年，自主品牌纯电动和插电式新能源汽车年销量突破100万辆，在国内市场占70%以上；到2025年，与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆，在国内市场占80%以上。

2. 产业竞争力显著提升。到2020年，打造明星车型，进入全球销量排名前10，新能源客车实现批量出口；到2025年，2家整车企业销量进入世界前10。海外销售占总销量的10%。

3. 配套能力明显增强。到2020年，动力电池、驱动电机等关键系统达到国际先进水平，在国内市场占有率80%；到2025年，动力电池、驱动电机等关键系统实现批量出口。

4. 逐步实现车辆信息化、智能化。到2020年，实现车-车、车-设施之间信息化；到2025年，智能网联汽车实现区域试点。

（二）燃料电池汽车

1．关键材料、零部件逐步国产化。到2020年，实现燃料电池关键材料批量化生产的质量控制和保证能力；到2025年，实现高品质关键材料、零部件实现国产化和批量供应。

2.燃料电池堆和整车性能逐步提升。到2020年，燃料电池堆寿命达到5000小时，功率密度超过2.5千瓦/升，整车耐久性到达15万公里，续驶里程500公里，加氢时间3分钟，冷启动温度低于-30℃；到2025年，燃料电池堆系统可靠性和经济性大幅提高，和传统汽车、电动汽车相比具有一定的市场竞争力，实现批量生产和市场化推广。

3.燃料电池汽车运行规模进一步扩大。到2020年，生产1000辆燃料电池汽车并进行示范运行；到2025年，制氢、加氢等配套基础设施基本完善，燃料电池汽车实现区域小规模运行。

《中国制造2025》：推动节能与新能源汽车产业发展的重点领域

（一）纯电动汽车和插电式混合动力汽车

纯电动汽车是指其动力系统主要由动力蓄电池和驱动电机组成，从电网获得电力，并通过动力蓄电池向驱动电机提供电能驱动的汽车。 插电式混合动力汽车是一种能从外部电源对其能量存储装置进行充电的混合动力汽车，具有纯电行驶模式。围绕纯电动汽车和插电式混合动力汽车，将主要在以下重点领域开展工作：

1. 研发一体化纯电动平台。开发高集成度的电动一体化底盘产品技术，高度集成电池系统、高效高集成电驱动总成、主动悬架系统、线控转向/制动系统、集成控制系统，实现整车操纵稳定性、电池组安全防护、底盘系统的轻量化的研究应用。

2. 高性能插电式混合动力总成和增程式器发动机。开发高性能插电式混合动力总成，开展离合器、电机及变速箱集成开发、混合动力系统控制和集成技术开发。重点掌握新型结构发动机、高效高密度发电机的开发，研究高效发动机与发电机的集成的核心关键技术，形成增程器系统的自主开发和配套能力。

3. 下一代锂离子电动力电池和新体系动力电池，高功率密度、高可靠性电驱动系统的研发和产业化，构建自主可控的产业链。建立和健全富锂层氧化物正极材料/硅基合金体系锂离子电池、全固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等下一代锂离动力电池和新体系动力电池的产业链，并推动高功率密度、高效化、轻量化、小型化的驱动电机的研发。

4. 基于大数据系统的智能化汽车产业链建设，突破车联网应用、信息融合、车辆集成控制、信息安全等关键技术。建立基于大数据系统的智能网联汽车自主研发体系和生产配套体系，基本完成汽车产业转型升级突破环境感知与多传感器信息融合技术、信息支撑平台与协同通信技术、智能决策及智能线控技术、智能网联汽车的车辆集成技术、智能网联汽车信息安全技术等关键技术。

（二）燃料电池汽车

燃料电池汽车是指利用氢气和空气中的氧在催化剂作用下，在燃料电池中电化学反应产生的电能作为主要动力源的汽车。围绕燃料电池汽车，将主要在以下重点领域开展工作：

1.燃料电池催化剂、质子交换膜、碳纸、膜电极组件、双极板等关键材料批量生产能力建设和质量控制技术研究。开展高功率密度电堆用的低Pt催化剂、复合膜、扩散层（碳纸、碳布）、高性能及耐受性质子交换膜材料、高可靠性及低铂担量的膜电极（MEA）、高性能及高可靠性的金属双极板的开发和质量控制技术的研究，形成批量生产能力。

2.燃料电池堆系统可靠性提升和工程化水平的研究。提高催化剂及其载体的抗氧化能力，质子膜的机械和化学稳定性；改进燃料电池材料制备工艺和质量控制，提高电堆设计水平；验证电堆运行寿命，解决车辆运行条件下的电堆均一性问题；结合车辆动态运行特征，对系统级运行与操作条件做匹配优化；实现系统级寿命验证与参数表征，提高产品级寿命；提高系统零部件的可靠性，开展系统可靠性分析与设计改进。

3.汽车、备用电源、深海潜器等燃料电池通用化技术研究。开展燃料电池通用化技术研究，2020年，实现关键技术攻关，研发出新一代的金属双极板电堆，2025年，完成商业化产品全产业链的建设。

4.燃料电池汽车整车可靠性提升和成本控制技术。开展燃料电池发动机系统集成与优化，实现燃料电池整车可靠性提高；推动燃料电池关键材料（膜、炭纸、催化剂、MEA、双极板等）及系统关键部件（空压机、膜增湿器、电磁阀、车载70MPa氢瓶等）国产化，开发超低铂，非铂催化剂，降低材料成本，促进燃料电池系统产品化和工程化，实现燃料电池系统设计模块化，并改进生产制造工艺。