丰田的电动化技术路线是什么？能给我们中国汽车品牌那些启发和借鉴呢？

全球车企都在为环保、低排放做努力，新能源汽车近年来的发展可见一斑。作为这一领域的佼佼者，丰田提出了在2050年达成旗下全部车型零排放的目标。为实现这个实在不算小的目标，丰田多年来在大规模推广混动车和电动车，那么丰田的电动化技术路线是什么？能给我们中国汽车品牌那些启发和借鉴呢？

根据丰田的调查统计，纯内燃机车型在整个生命周期中的二氧化碳排放量是最高的，主要表现在车辆行驶过程。相对而言，EV和FCEV车型在行驶中的二氧化碳排放为零，主要排放反而表现在车辆制造过程。因此，对于丰田来讲，减少电动汽车固有零部件和材料制造时的二氧化碳排放，是实现电动汽车高度环保的必要途径。

以下这张图让你最快了解丰田20年的电动化之路：

当然，这张图说的不尽详细，接下来我们具体回顾一下：

丰田电动化研发起步非常早，早在上世纪80年代就已经推出了名为EV-10到EV-40系列的小型纯电动车。

上世纪80年代的电机和电池水平极大的限制了电动车的性能，因此电动车能够量产并大规模使用的机会几乎为零，像EV-30这样的微型代步小车是唯一解。随着技术的进步，丰田在1997年，也就是初代普锐斯问世的同年推出了纯电动的RAV4 EV。

RAV4 EV和普锐斯是丰田十几年电气化研究的成果，尤其是镍氢电池组的量产，在当年是绝对的领先。在RAV4 EV上，我们还能看到电子空调、电动刹车泵和电动转向助力，这些都是具有绝对前瞻性的装备，至今仍在大量的纯电动车上有所应用。

丰田于1997年推出第一代普锐斯，采用开创性的THS混动技术

随后，丰田把研发重点放在了技术更成熟、消费者接受程度更高的HEV混合动力车上，但这并不意味着丰田放弃了纯电动车，HEV混动车给丰田带来了丰厚的电池、电机、电控这三电系统的研发基础。

第四代普锐斯上的电池组，采用镍氢+锂离子电池组合

丰田在三电系统的研发上秉承小型化、轻量化、集成化的理念，目的是提升整套系统的效率。

在电池方面，丰田的第一代电池模块只是将1号干电池规格的镍氢模块串联到一起，电池包的体积比较臃肿。而到了第一代后期，丰田就放弃了低效的柱状镍氢电池，转向能量密度更高的方形电池封装形式。到了第四代的电池包，其体积已经大大缩减。丰田经过多次技术迭代，采用镍氢+锂离子电池组合的方式，从而兼顾高能量密度和高可靠性两个电池的重要指标。第四代电池的体积比第一代缩小了76%，能量密度也大大提升。

通向无污染零排放 丰田20年电动化技术回顾

在电机方面，丰田从第一代的5.1L体积缩小到第四代2.7L，同时系统功率从30kW翻倍达到60kW，最大转速也提升至17000rpm。从照片中水平的直观参照中也能看出第四代与第一代电机转子、定子之间巨大的体积差异。

体积的减小哪有那么容易？例如，第一代电机的绕组采用圆柱形铜丝，而到了第四代则改进为方形绕组，就是因为方形比圆柱形能够更好地填充绕组之间的空隙。方形绕组铜丝外表面的薄膜加工难度更高，所以从这个细节我们就能看出，简单的体积优化背后，是丰田在底层技术研发上所做的巨大努力。

我们知道，降低价格门槛是推广电动车的最根本途径。电机中物料成本非常高的部件当属钕铁硼永磁体的用量。在电机方面，输出转矩由磁铁转矩和磁阻转矩组成，降低磁铁用量就会降低磁铁转矩，但优化结构便能大大提升磁阻转矩。丰田一直在优化钢片内的永磁体结构，从第一代的单片形到第四代三片复合，优化后的磁通量大大增加，最终第四代的磁铁用量只有第一代的50%，很大程度上降低了电机的物料成本。

而在电控PCU方面，丰田的研发也是卓有成效。从图片中可以看到，第一代PCU位于发动机右侧，几乎占据了半个发动机舱的空间，而且不得不为它专门设计托架。而到第四代，小型化后的PCU的体积仅为第一代的一半，可以直接搭载于驱动桥上方，托架的体积和重量也得到控制。

集成化是PCU体积减小的重要原因。丰田在第四代开创性地采用层叠结构的IPM功率模块，可以根据车型的定位增加或减少层叠数量，自由度更高，体积也比前三代的平面结构大大优化。另外，第四代的PCU针对功率半导体采用双面冷却系统，性能更加稳定。

很少有汽车品牌能像丰田这样在底层技术研发上坚持20年，并且开发出前后四代电动化系统，这样的技术积累不是竞争对手们一朝一夕便能拥有的。

iQ EV是丰田近年来在纯电动车上的一次试水（2013年发布），可能一部分人认为续航比起RAV4 EV是一种下降，但其实iQ EV的电池容量比前者少了一半，而续航则能达到前者的56%，效率上有不小的提升。当然，丰田的电动化之路远不止于此。

除了充电，丰田又在新能源汽车领域探索到了一种新的可能性--氢燃料电池车。这种“黑科技”可以在车内让氢气在催化剂的作用下与氧气反应产生电能，并通电机驱动车辆。相比于纯电动车，它的优势在于无需充电、只用加氢气的方式实现续航，大大缩短了每次“进站”的时间，相当于用氢燃料代替了化石燃料。由于氢氧反应后排放的气体仅为纯净水，因此实现了零污染。Mirai作为全球首款大规模量产的氢燃料电池车之一，体现了丰田在新能源领域雄厚的技术实力。

每种新兴的交通工具推广都是一项革命，因为这不仅涉及到车辆本身的性能，还有与车相关的配套服务，这关系到新用户的用车是否便利。对于氢燃料电池车来说，刨除本身车辆的成本，作为燃料的氢气在制造、运输、储存、加注等各环节都是巨大的挑战：如何保证安全、低成本和高效，这都是亟待解决的难题。在推广氢燃料电池车方面，丰田不但需要勇气、更需要长期的战略规划和统筹各行各业的能力，甚至已经超出了车企本身的范畴。

中国作为全球最大的新能源车市场，丰田自然不容忽视，将从2019年开始陆续在华推出大量PHEV和EV车型，首当其冲的就是卡罗拉/雷凌的插电混动。

卡罗拉、雷凌外插充电式混合动力版车型是根据中国道路的驾驶环境，切实针对中国消费者的需求进行现地研发的，其主要核心零部件都实现了高度国产化。正因如此，新车在明年初上市时，即可享受国家的新能源补贴和免征购置税的优惠政策，使其性价比尤为突出。

2020年，由丰田自主研发的EV车型将导入国内。丰田和雷克萨斯两个品牌将同步在全球范围普及电动化车型。并在2020年代前半期，推出10种以上电动化车型，主要以高级车、中小型家用车、个人出行（摩托）、短途行驶车辆为主，有乘用、商用等多种用途，包含了预计在2025年推出的普锐斯电动版和Mirai电动版；同时，皇冠、卡罗拉这些曾经的燃油车型也都将采用电动化技术。

丰田氢燃料电池概念车FINE-Comfort Ride

丰田领先的氢燃料电池技术自然不会止步在Mirai一款车型。到2020年，氢燃料技术将用于长途大巴、大型货车、公共汽车等大型商用车辆。同时，氢燃料电池车Mirai也正在国内进行测试，预计离我们的生活也并不会太过遥远。到2030年，丰田的新能源车销量计划为550万台，将占丰田总销量的50%，其中有10%将会是氢燃料电池车型。最终到2050年，丰田的终极目标——零排放将在旗下EV、FCV、HV、PHEV各类新能源车型的支持下实现。