智者先行——丰田油电混合动力技术

    丰田此次专门为中国媒体安排的环境安全技术之旅，算得上是这个日本车企在中国启动“云动计划”之后的一个突破性的举动。位于丰田总部名古屋的EPT楼和 PEVE电池工厂首次向媒体开放，虽然露出的只是丰田混合动力技术的冰山一角，但通过对电动机、电池和整车严格评测实例和规范的了解，让中国媒体一致体会 到一个“以人为本”、把消费者利益放在第一位的企业，取得成功决不是偶然的。

    EPT即Electric Power Train的缩写，可见这是丰田混合动力研发的重要部门。它于2003年7月完工，总面积73000平方米，8层的大楼里有配套的开发设计室和评测设备。混合动力车上相关重要部件的可靠性和安全性的评测都是在这里进行的。

    电池组将在EPT楼内的恒温室、消声室等处进行高/ 低温、噪声、跌落、挤压、短路等各种耐用性、安全性的评测。

    PEVE 是由丰田、松下分别出资80.5%和19.5%组建的合资公司，主要从事混合动力车用/电动车用镍氢蓄电池、锂离子蓄电池的生产，及电池管理系统的开发、 制造和销售。下属大森、境宿、宫城和贞宝4个工厂，总年产能约为110万辆。公司以制造高品质产品为信条，自1997年成立以来，累计向全球600多万辆 HEV车提供了电池，至今未发生因HEV用电池或车载电池组出现问题而导致的车辆召回事件。

    PEVE公司自1997年建成以来规模一直在不断扩大，下属的4个工厂在2013年7月累计产量达到了6 0 0万辆。他们生产的用于第三代普锐斯的最新型NP2镍氢电池由6个电池单元组成一个模块，功率为13 0 0瓦/千克。

    其实，这两个部门的工作成效最终都将体现在丰田的混合动力产品上。目前销量最高、历史最久的普锐斯是丰田混合动力最具代表性的产品。在第一代普锐斯诞生的 1997年，石油工业的压力和环境问题还没有像今天一样人人挂在嘴边，普锐斯是名副其实的减少空气污染、提高燃油效率的探路者。即便在今天看来，第一代普 锐斯的混合动力系统也已经相当成熟。一台1.5升汽油发动机与一台以288伏镍氢电池组为能源的永磁交流电动机配合工作。此后的丰田混合动力车型基本都以 此为基础。

    真正让混合动力大放异彩的时机是2003年，这一年，第二代普锐斯问世。发动机最大功率进一步提升，全新的镍氢电池组也有着更 为出色的表现。另外整车的轻量化工作也更加完善。当然成功的外形设计也十分重要，抛弃传统三厢车造型后，新车流线形的外观显得具有更多时尚潮流的元素。

    此时，越来越多的人开始关注混合动力技术，也有越来越多的厂商开始研发自己的混合动力产品，而他们的榜样只有一个：丰田。关于丰田混合动力技术的细节也越来 越多地被提及。丰田混合动力系统是典型的混联式混合动力系统，主要部件有采用阿特金森循环的汽油发动机、永磁交流同步电机、发电机、蓄电池以及功率控制单 元。最为复杂的部件就是由两台永磁同步电机及行星齿轮组成的动力分配系统，系统中带有两台电动机，一台主要用于发电，必要时可推动汽车。另一台主要用于推 动汽车。而两台电动机以及发动机输出轴被连接到一套行星齿轮机构的太阳轮、齿圈和行星架上。动力分配就是通过功率控制单元控制两台电动机，通过行星齿轮机 械机构进行巧妙分配的。由于使用了这种创新的动力分配方式，甚至连变速箱也不需要了，发动机输出经过固定减速机构减速后直接驱动车轮。

    2009 年面世的第三代普锐斯进一步优化了造型设计，风阻系数达到了史无前例的0.25。并在2009年到2011年短短的两年时间里，便突破了100万的销量， 一跃成为了世界范围内最畅销的混合动力车型。第三代普锐斯采用了排量更大的1.8升发动机。在电动机方面，输出更高的镍氢电池模组将电动马达的最大功率提 升至 60千瓦。此外，新一代普锐斯也提供EV纯电模式、eco MODE环保模式以及POWER MODE动力模式，带来不同的动力输出反应。

    丰田的脚步并没有停止。2011年的法兰克福车展上，丰田发布了基于第三代普锐斯的插电式混合动力车型，这也为混合动力的发展再一次确定了方向。时至今日， 插电式混合动力系统仍然被视为混合动力技术的最终方案。在电动车还不够成熟的环境下，插电式混合动力无疑是最为现实、合理的零排放解决方案。