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山科忠:电动车全面替换传统汽车尚需时日

  8月31日~9月2日,2012中国汽车产业发展(泰达)国际论坛将在天津滨海新区召开。在“经济转型与汽车产业变革”的年度主题下,来自政府、行业以及企业的高层领导以多元化的会议模式展开深入的讨论。

  丰田汽车株式会社专务兼丰田汽车研发中心中国公司总经理山科忠认为,电动车是未来摆脱石油最有实力的技术,丰田已经着手进行技术开发工作,但电动车还存在着诸如充电设施、充电时间、续航里程、电池成本、车内空间等需要解决的课题,因此全面替换传统汽车尚需时日,丰田面向今后的电能社会,正在积极推进电池的开发工作,同时也在推进开发通过搭载相对容量不大的电池来完成短途行驶的EV。

  以下是丰田汽车株式会社专务兼丰田汽车研发中心中国公司总经理山科忠论坛演讲:

  谢谢主席先生,女士们、先生们,大家早上好,在开始之前我想对大家的聆听表示感谢,先介绍一下我自己,我是丰田汽车公司的专务董事兼常熟市丰田研发中心中国有限公司的总经理山科忠。

  今天,在这个汇集了很多重要领导的会场,我能够向各位介绍有关丰田在华的节能环保战略感到非常荣幸,我会给大家介绍一些主要内容,这些在很多场合被提及,为了可持续发展、新能源政策,为了在中国市场长期开发成为当务之急,大家从可以看到刚才我们谈到对于未来石油供应的担心,大气污染以及二氧化碳的增加,应该是我们所面临的最紧要任务。

  对于丰田来讲,石油燃料对于汽车来说是非常方便的燃料,未来会是主要燃料,但未来在石油供应方面的不安已经逐渐显现出来,石油供不应求其结果会在供需之间产生较大缺口,因此,如右图所示,需要各种各样的替代能源来弥补石油供需之间的缺口。这张幻灯片表示的是各种替代能源应用在汽车上的可能性,我们需要开发能够对应多种能源的动力与传动系统,石油替代能源的利用是不能一蹴而就的,因此,我们需要一方面谨慎地、有限地使用资源,另一方面也需要着眼未来,推进替代能源的开发。

  首先是以传统动力、传统车辆为基础的技术发展,这张幻灯片展示了作为油耗改善的方法,如提高动力传动的效率,降低车辆行驶的阻力等等,我们进行了直喷化增压、小型化怠速停机等发动机方面的改良工作,并且努力通过采用高效CVT、多档位AT等技术提高变速箱的传导效率,在降低行驶阻力方面,我们正在努力推进减少空气阻力,轻量化,降低轮胎滚阻等方面的工作。

  作为替代燃料的应用,从2006年以后开始,丰田全系车型都可以对应搀和了10%乙醇的汽油,同时根据恰当时间、恰当地点的原则,我们丰田根据不同国家的需求来销售汽车,比如说,在巴西销售对应100的FFA,在美国销售的是15000的FFA,在泰国销售的是可对应天气情况的双燃料汽车。

  从这张图片开始我想向大家介绍一下未来将会替代传统社会的交通技术车的发展,这张幻灯片表示的是丰田所设想的未来交通工具的划分,我们认为就目前的电池技术来说,电动车比较适合于短途使用或适合从公共交通用于车辆开始导入,另一方面,我们认为无须担心充电设施就可以使用的混合动力车HEV与插电式混合动力车PHEV会比较容易替代传统车辆,燃料电池车FCVE外型较大,从公交客车、卡车等规定路线行驶的车辆开始导入,电动车和燃料电池车今后会阶段性地实现普及,但目前混合动力车和插电式混合动力车担负着节省石油的重任,因此,稳步普及替代能源是非常重要的。

  接下来我介绍一下丰田未来在交通工具纯电动车方面技术的发展,大家从这张图上可以看到丰田EV开发的历史,丰田从70年代起就开始着手于电动汽车的开发,到了90年代,开发出了很多个实验车型,在90年代的时候,我们又向市场推出了几款车型,其中RV4EV主要在日美市场,产销了大约1900台,这款RV4EV像照片中所示那样,1998年提供给中国科技部作为电动车行驶的实验车,在广东汕头作为出租车实际投入使用,大家可以从图上看到。我们可以说,丰田在EV方面的研发工作已经经历了40多年历史,拥有EV开发方面的悠久历史和实际业绩。

  我们认为电动车是未来摆脱石油最有实力的技术,并着手进行技术开发工作,但通过40年的研发工作,我们也认识到,电动车还存在着诸如充电设施、充电时间、续航里程、电池成本、车内空间等需要解决的课题,因此全面替换传统汽车尚需时日,丰田面向今后的电能社会,正在积极推进电池的开发工作,同时也在推进开发通过搭载相对容量不大的电池来完成短途行驶的EV。

  接下来我给大家介绍一下在插电式混合动力车也就是PHEV方面技术的发展。

  丰田认为,在利用电能方面比较现实的方法是插电式混合动力车,插电式混合动力车以丰田的混合动力为系统,搭载了锂离子电池,并扩大了电池容量,加入了外部充电功能,丰田的PHEV可以在上下班或购物等近距离移动应用时使用,电能用完之后也可以直接作为混合动力车继续行驶,因此我们不用担心节假日出行时的续航里程,也无须担心是否有充电设施就可以实现远距离行驶,因此我们可以说,插电式混合动力车综合了电动车和混合动力车的优点。

  接下来我想给大家解说一下我们从去年4月份开始在天津和中国汽车研究中心共同就插电式混合动力车开展的为期12个月的实证实验,下面我就实验的内容和结果进行一下说明,我们在住宅和工作单位的停车场为共计19辆普锐斯插电式混合动力车设置了充电设施,以便上下班和节假日外出使用,从这张图片上我们看到这是19台PHEV车,在12个月的实证实验所取得的结构,横轴是日均行驶距离,纵轴为对应的各自油耗散点分布图,从这张图上我们可以看出,以传统汽油车卡罗拉为参照基准,在日均行驶公里30公里处,插电式混合动力车节油效果为74%,行驶距离为100公里时也有52%的节油效果。

  为了计算整体节油量,我们在中国十个典型城市做了日出行距离的问卷调查,并以此为依据计算出各城市日出行距离对应的燃油消耗量,左图表示的是日出行距离所对应的燃油消耗量情况,右图则是以此为根据计算出EV行驶距离20公里和30公里时燃油消耗的比例,根据结果我们可以看出,EV行驶距离为20公里的PHEV与传统车相比有高达64%的节油效果,另外,当电动车行驶距离为30公里时,PHEV与传统车相比有71%的节油效果,与20公里的EV行驶里程相比有7%的进一步改善,因此我们可以说EV行驶距离和搭载电池量要基于成本来确定。

  这里是使用方便性的情况,在2012年春季导入日美欧市场的PHEV量产车型上,在本次实证实验车基础上进一步改进了电池单体,努力做到了电池包的小型化,确保了用于基础车型普锐斯HEV具有同等大小的厢内空间,作为一款实用车型来推广普及的话,类似这样的在日常使用方便性方面的考虑也是十分重要的。

  综上所述,从此图中所列出的节油效果,充电时间,价格,车辆使用便利性这四点要素出发,研究出适用于PHEV搭载的电池量等指标,从而确定PHEV的规格式样,对于顾客来讲最大的变化是使用了电能,作为电能利用的先行者,在设计阶段可能考虑用户购买时尽量不损失其作为车辆的使用方便性,要满足客户的各种需求。

  此图反映的是EV,PHEV等新能源车去年到今年7月份在日美欧市场的销售台数,以及在乘用车销售市场中所占的比例,虽然销售台数在一点点增加,但还达不到销售比例的1%,这表明了新能源车还远远没能成为市场的主力,丰田为开发设计出能被顾客接受的产品正在不断努力治理于电能利用方面相关课题的改善工作。

  从这张图片开始我给大家介绍一下混合动力车,也就是HEV方面的工作。

  人们认为混合动力技术是实现可持续发展的交通社会的关键技术,并不断努力推进,混合动力车具有以下特点,无须外部充电,且不依赖基础设施,续航能力长,并实现了电池搭载量的最小化,拥有卓越的油耗性能及排放,因此混合动力车在节能方面具有重要作用。混合动力车的核心电池、电动机因为基本关键零部件可以比较容易地用于EV、PHEV、FCEV,首先在目前阶段应该提高HEV新技术可靠性和降低成本方面下大力气,这也是最基础的一步,在技术成熟后便可以比较容易地把HEV的技术应用于EV、PHEV和FCEV。

  我们可以从图上看出,混合动力系统在匀速行驶、减速等状态时能够回收车辆浪费掉的能量,在起步、低速状态等发动机工作效率低下的轻载区域以及急加速状态下,可以再次作为电能利用,电动机确保响应的系统,不仅实现了油耗改善,对提高车辆性能也非常有效,如果把传统车替换成HEV,我们认为可以降低二氧化碳排放并提高能源安全性。

  从这张图上大家可以看到丰田混合动力系统的油耗效果,横轴是车的重量,纵轴是碳排放量,一般来讲重量增大的话,排放量以及石油消耗量都会呈增大趋势,如图所示,在混合动力车的区域,明显处于传统车型的下方,可见混合动力车的石油消耗量是非常少的。

  混合动力技术可以适用于多种车型,标有星号的车型是导入中国的车型第一代普锐斯于1997年作为世界上首台混合动力车型实现量产,迄今为止已经在全球16个车型上得到了应用,提供给世界各地的用户。此图是日本和美国政府颁出的补足政策及销售推移图,可以看出补足政策推出后销售也受到了影响,虽然还有一些其他因素的影响,在全球范围内,补足政策是混合动力车销售非常坚实有力的后盾。

  丰田用了大约十年时间使很多顾客接受了普锐斯这款产品,今年作为云行动的第一波,我们正在积极着手推进让中国顾客了解丰田混合动力技术的优点,并努力获得尽可能多的人的理解和支持,我们和其它制造商一直保持很好的合作,如图所示,我们不断致力于为推动混合动力技术伙伴关系的建立,我们可以从图上看到,目前我们和马自达、福特、宝马一起开展了技术方面的合作,今后也将继续推进普及HEV的工作。

  接下来我们要给大家介绍一下丰田在中国工作的发展情况,丰田于去年在常熟新成立了研发中心,简称为TMEC,TMEC将携手一汽丰田研发中心和广汽丰田研发中心一起共同推进丰田在中国的技术研发工作,目前各种设备还在建设过程中,预计明年可以建设完成,TMEC公司最重要的工作目标之一就是推进HEV总成的国产化,也是为今后在中国市场导入HEV和EV打下基础。

  这张幻灯片表示的是丰田今后在中国的工作发展,我们将在2015年前进行混合动力车用关键总成的国产化开发,同时继续开展与混合动力系统车辆匹配的技术开发,预计2015年我们会在一汽丰田和广汽丰田生产搭载了中国日产的HEV的主件,并符合中国市场需求的HEV新车型。

  另外我想给大家分享一下我们正在常熟建造的新一代CVT工厂的消息,这也是丰田在扩大节能技术方面所努力的工作,希望通过这些努力,我们对中国节约石油、摆脱对石油的依赖作出贡献,也希望丰田和中国在未来能够共同构筑一个美好的合作关系,这是我发自内心的期盼,谢谢大家的聆听。


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