这才是丰田的全擎动力 深入解析“丰田牌”电动车

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窗体底端4月开始,丰田在中国市场携广汽丰田C-HR EV,一汽丰田奕泽E进擎和雷克萨斯UX300e三款车型正式“触电”,大举进入纯电动领域。

在6月9日举办的“丰田技术空间”活动上,笔者跟丰田中国高层以及技术专家深入交流,也将网友们非常关心的问题向专家们进行了请教,我将分三大部分给大家做个分享。

01:10款丰田电动车即将在国内推出

据了解,丰田的电动化战略一直在有条不紊地进行中,在2020年之前可能还是HEV的时代,但未来EV车型的比例将会逐年增加。

预计到2025年,丰田也将在中国推出10款纯电动车,并在全球实现普及电动化车型550万辆以上的目标。其中,HEV/PHEV为450万辆,EV/FCEV将会有100万辆。

(图说:2017年12月丰田公布了普及车辆电动化的重要节点)

(图说:2019年5月,丰田又将电动化进程较目标提前5年)

在20205年左右,雷克萨斯旗下所有车型将提供电气化版本,计划今后电气化车型销量超越汽油车型。

丰田的电动车,通过HEV混合动力20多年的电动化核心技术积累,更侧重于技术的“可靠性、安全性、耐久性” ,这也为其在日后即将于全球铺开的EV车型打下扎实的基础。

物尽其用 旧电池循环利用体系已开建

随着将来电动车的普及,丰田已经着手规划建立旧电池的回收再利用体系。据介绍,这个体系可以高效地对电池进行回收、检测、再次利用。

其核心技术是蓄电系统调整技术,它能够将不同种类性能各异的旧电池链接在一起,同时检测电池的残存容量并进行分类,运用到相应的场景中。

根据规划,丰田希望与中国企业通过“建立价值链体系”以及“可充分用尽旧电池的技术”, 充分、有效、最大限度地发辉种类各异的旧电池的功效,实现电池循环型社会。

02:丰田牌电动车如何确保安全

窗体底端1、车身结构的安全

丰田的电动车,通过HEV混合动力20多年的电动化核心技术积累,更侧重于技术的“可靠性、安全性、耐久性” 。

丰田三款EV车型和它们的燃油版一样都是基于TNGA架构打造,因此它们拥有更好的视野、良好的操控性能、更好的车身配置、更合理的空间布局和更高级的安全科技。

丰田三款EV车型采用全新的GOA高强度框架车身,和高吸能的车身结构。

动力电池通过将电池包安装在中央的地板下方且设计为车身骨架的一部分,提高车身刚性,并提高碰撞时的防护性能。

与燃油版车型的TNGA车身相比,丰田三款EV车型将电池包设计为车身骨架的一部分,进一步提升了车体刚性。

如此一来,车身的抗扭刚性较燃油车型提升20%,重心高度较燃油车型降低了85mm。

另外,为了避免电池包从车辆底部受到干扰,丰田三款EV车型皆采用箱梁增强材料从结构上保护电池安全。

2、电池包安全防范措施

丰田三款EV车型尽管将电池布置在车底,但是它并非悬吊在底部那么简单。

电池包与车身结构形成一体式构造,一方面对电池包的保护做到非常完备,另一方面也增强整个车身的钢性。

另外高压回路被设置在电池包内中央部位,用冷风管把电池包内部包围起来,这样设定的结构可以在发生碰撞的时候起到对电池单体和高压回路的保护作用。

电池包3重监控 监控电池单体+模块+总电压

针对动力电池内部安全的防范,丰田工程师介绍,电池安全首先得要确保电芯的安全。

丰田在中国推出的三款EV车型采用的是和松下锂离子方块电池,未来,丰田将同全球的电池厂商合作,不排除和宁德时代、比亚迪合作并使用国产的动力电池。

针对电池包的安全,丰田做过各种试验,例如热稳定性试验,高速颠簸路耐久试验,浸水试验,L方向挤压试验等等。

续航里程方面,据介绍为了平衡安全和电耗,在可行可控的范围内,丰田为稳妥起见,新推出的三款纯电动车没有一味追求高能量密度和长续航里程。

和国内自主品牌的纯电动车以及一些造车新势力的电动车续航里程动则上500-600公里相比,丰田在中国市场推出的三款EV车型,其NEDC续航里程也就400公里,可谓非常保守。

为了安全,工程师采取了对电池包内各个单体的电压、总电压进行双重监控的措施。

此外还针对由数个单体电池构成的组块的电压进行监控,构成3重监控系统,从而确保系统的稳定性。

相比于其他品牌仅有电池单体和总电压监控来说,丰田多增加了一个模块监控,通过持续不断的电池状态管理,应对电池内部的意外故障。

电池包温控系统 采用冷媒冷却给电池降温

C-HR EV,奕泽E进擎以及雷克萨斯UX300e采用冷媒冷却的方式来对电池包进行降温,该系统在整车或电池系统中建立空调系统,将空调系统的蒸发器安装在电池系统中,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效地将电池系统的热量带走,从而完成对电池系统冷却的作业。

为了确保在寒冷天气下动力电池的充放电性能,三款电动车在每个单体电池下方装载了电池电加热装置,采用了在AC(普通)充电时工作的电池升温系统。

这套升温系统从零下开始启动8小时内可升温18度。升温系统能够从-30℃升温到-12℃,让电池输出功率较-30℃时可提升1.6倍。

充电时对电池单体升温,充电时间得到降低,电池的耐久性也有保障。

三款电动车电池电量为54.3kWh左右,NEDC续航里程为400km,续航里程在国内纯电动车领域其实并不突出。

但是,该车的电耗方面继承了丰田车特有的优势,NEDC综合工况百公里电耗13.1kWh/100km,以较小的消耗提升续航里程。

源自HEV技术 十年后电池容量仍有80%以上

电池的耐久性也是电动车车主非常关心的问题,在活动上,笔者采访了丰田汽车研发中心(中国)有限公司张成君室长。

“C-HR EV,奕泽 E进擎采用的是三元锂离子电池,但是它最大的特点并不是多高的能量密度,而是电池的耐久性。”张室长针对电动车车主关心的问题作出回应,“丰田不论做汽油车、混合动力车还是电动车,良好的品质都是不会变的。十年后丰田的EV车型电池容量仍能保持80%以上”

为了确保动力电池的性能发挥稳定,工程师采用的是方形封装,提高电芯的循环寿命。

要知道引起锂离子电池老化的主要原因主要有反复充放电和存储老化(即使不使用,也会逐渐老化)两大类。

三元锂离子电池就像智能手机电池一样,在使用后一到两年内会因反复快速充电而发生老化,特别是在持续的高温状态下会加速老化。

C-HR EV和奕泽E进擎搭载的动力电池为了防止过早老化,丰田工程师应用了HEV成熟的技术,以及电池包内部的温度管理,将电量控制在不易老化的区域内。

另外,三款电动车也可将充电量上限设置为90%,预留一部分空间,有利于回收再生能源。

每到夏天车主们最担心的就是电动车电池热失控了,对此今年5月12日,工业和信息化部组织制定了GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、GB 38032-2020《电动客车安全要求》和GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准,特别增加了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸。

张室长介绍,丰田在混合动力方面的技术积累,如今运用在纯电动车上,可确保丰田电动车动力电池在安全可控范围内,这些技术是丰田区别于其他电动车的地方。

03. 丰田牌电动车开起来表现如何

跟丰田的工程师沟通,“一台电动车首先得要是一台安全好开有乐趣的车,而且还得要是一台丰田车。”

尽管C-HR EV和奕泽E进擎因动力电池而增加了400多斤,动力系统也发生了改变,但是它们的驾驶感受成功做到了和它们的燃油版以及混合动力版非常接近的状态。

广汽丰田C-HR EV内饰

如果你是丰田车主,那么从坐进这两台车内开始,一切的感觉都会是那么的熟悉。纯电动车也没有改变你熟悉的使用习惯,所以会让你觉得使用起来得心应手。

笔者认为C-HR EV首先也是一台C-HR,它是一台在操控和安全方面有独特个性的车型,EV动力则在燃油版基础上进行的赋能,它同时具备C-HR燃油版的优点,也具备EV车型独特的特点,因此这台C-HR EV有别于同级别其他电动车,可以说这又是丰田特色吧。

另外,工程师过悬架进行重新调校,使得原本在三台车燃油版上就广受好评的操控稳定性和乘坐舒适性在EV版车上进一步得以提升。

三款电动车搭载的永磁同步电动机功率均为150kW,峰值扭矩也都是300Nm。

以笔者实测的C-HR EV为例,电机瞬间爆发的300Nm扭力拉着这台1.8吨多的车身往前蹿,实现0-60km/h仅仅需要4秒,而0-100km/h加速时间也只需8秒,极限提速的加速度值达到0.47G。

可以说,驾驶C-HR EV在起步阶段,以及每一次踩油门给车辆加速,都带给我驾驶一台性能车的感觉。

另外,C-HR EV和奕泽(300元购车返现)E进擎油门踏板经过特殊调校,针对“电门”响应被设定得更加线性、将车辆转向和刹车反馈设定得更加灵敏,消除了电动车特有的加速唐突和跟车无力的感受。

雷克萨斯UX300e的表现就更明显了,坐进车内从你听到的、触摸到的、闻到的,所有的感官体验集合在一起,都是浓浓的雷克萨斯式体验。

纯电车型并没有学新势力造车那样标新立异,反而雷克萨斯UX300e继续传承着雷克萨斯当下的家族式风格。

例如,车内中控设计依然像雷克萨斯其他车型一样,中控缘侧设计、面板的和纸纹理,中央扶手的娱乐信息按键等这些典型的元素保留在车内。

驾驶方面,我也试驾测试过雷克萨斯UX260h, 试驾过后我给它的评价是“动力如丝般顺滑”,而在UX300e车上更能体现这样的顺滑感和加速的畅快感。

和工程师沟通了解到,在雷克萨斯UX300e车上,优化的不仅仅是简单的隔音,而是电机动力输出的逻辑、油门和刹车的脚感、底盘悬架的稳定性等等。

一般来说,电动车起步阶段要不是设定得很弱以减轻车轮打滑的程度,要不就是任由电机瞬间最大扭矩爆发,轻点油门整个车身就蹿出去,给驾乘者不安的感受。

但是,在雷克萨斯UX300e上油门力度设定和它的燃油版或者混合动力版并没有太大区别,依然是雷克萨斯式的成稳和舒适感。

这背后的技术功底并不是谁家都能轻易做好的,得要需要足够技术和经验的积累才能达成。

总结:

“丰田纯电动车不应该比汽油车品质差”,丰田中国高级执行副总经理董长征认表示。

选择丰田电动车的消费者很大部分还是会跟丰田汽油车做对比,因此品质的保证是丰田电动车的重中之重。通过对丰田三款电动车型的试驾体验,其实不难看出,“丰田牌”电动车并没有对自己的纯电身份过多标新立异,“触电”后仍保持克制。

在笔者看来,丰田在现款燃油车的基础上将自己做得更踏实,充分发挥平台的优势,发挥电动技术的优势。将“丰田牌”纯电动车做出了丰田车或者雷克萨斯该有的品质感,已是一大特点。

编辑:说书先生

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