日本新能源汽车产业发展系列报道(之二)泡沫经济的受益者

2015-11-28 11:12撰文RyanLeung
新能源汽车新闻 2015年15期
关键词:泡沫经济动力车车厂

撰文/Ryan Leung

日本新能源汽车产业发展系列报道(之二)泡沫经济的受益者

撰文/Ryan Leung

上世纪70年代,以美国为首的发达国家,在排放规制方面近乎毫无理智的快速强化给丰田自动车(即丰田汽车公司,下同)研发中的燃气轮机混合动力车迎头一棒,让相关的研究最终只能停留在实验室里。日本的混合动力技术在整个80年代,似乎被此前并没有对混合动力汽车表现出太多兴趣的德国车厂抢了风头。1982年,奔驰首款混合动力概念车问世,随后大众也公开了其混合动力原型车,但因其系统太不成熟,所以没能进入量产,而是很快被搁置。

所幸的是,相关的技术积累最终没有白费。在日本泡沫经济上升期间(1986年12月至1991年2月的51个月间),燃气轮机混合动力技术得到了迅速发展,成为了众多日本车厂新能源汽车技术的基础。

让日本几乎所有企业都精神为之一振是,有一项对HEV(油电混合动力车)、EV(纯电动车)、FCV(氢燃料电池车)等类型的新能源汽车都很重要的发明来到了世间。

1982年,一直以来在磁性材料方面颇有建树的住友特殊金属(此公司2004年与日立金属的磁性材料部门合并后改名为NEOMAX)的工程师佐川真人等,发明了钕磁铁,即钕铁硼磁铁。在当时,此种磁铁成为了全球磁能积最大的物质之一。

作为现今可以工业化制备且磁性最强的永久磁铁,钕磁铁的发明以及工业化制备方法的诞生

(最初的制备方法,粉末冶金法,亦为住友特殊金属所发明),可以说为低体积、低重量、高出力永磁同步发电机/电动机的制造铺平了道路。

1989年,此前在混合动力领域近乎不声不响,但依靠泡沫经济一时间显得气势如虹的马自达,在这年举办的第28届东京国际车展上,展出了一套被称为“RE13XSuperResponseRotary/MotorHybridSystem”的混合动力系统。这套系统以马自达著名的双转子发动机13B型为母体,结合了一个被称为“AktivTorqueControlSystem”的包含电动机/发电机,同时可以进行动能回收的系统,整个RE13X系统的输出功率为220bhp和196N•m。

但和此前德国车厂公开的混合动力原型车上所搭载的混合动力系统一样,这套系统也仅仅是“看上去很美”,它实际带来的燃效改善几乎完全不存在,反而大大增加了系统的复杂度,降低了可靠性,提高了成本,可以说属于没有实际运用价值的范畴。

当然,从单纯技术发展的角度讲,不能说这套系统没有价值。“RE13XSuperResponseRotary/MotorHybridSystem”的混合动力系统成为了近几年马自达所开发的增程式电动汽车的基础,其同样使用了马自达引以为傲的体积小、重量轻、功率密度大的转子发动机作为动力来源。

如果谈及成功的范例,则继续要说到丰田自动车。除了排放控制困难这一因素外,让丰田在1980年代初中止推进之前的混合动力方案还有一大因素——在当时的技术条件下,难以获得性能、安全性、可靠性、耐久性等让人满意的电池。而对于混合动力车,电池组显然是最关键的总成之一。然而,在1980年代末至1990年代初,不仅仅是电动机,电池技术也已经取得了长足的进步,拥有让人满意的电池已经成为可能。因此,1993年,在丰田自动车社内,关于“21世纪的车”的讨论逐渐热烈,社员们再次回忆起了过去付出过相当心血的混合动力系统。

同年,丰田自动车社内正式成立了被称为“G21Project”的技术开发推进体,今日已经贵为丰田自动车会长的内山田竹志【注1】被任命为主查(主要负责人),带领整个团队致力于开发出引领21世纪技术发展方向的新动力总成技术,大幅提升车辆的燃油效率表现。

最初,“G21Project”的成员们,围绕着改善传统内燃机动力车型的效率进行了研发,经过演算和试验,得出的结论是,就算用尽一切办法,也只能把燃油效率提高至现有最佳水平的1.5倍。而在当时,这一水平已经可以说是伟大的进步了。因此,这一方案在1994年夏被通过。

然而,当时负责技术的和田明广副社长提出要达到现有最佳水平两倍的燃油效率,要求“G21Project”的项目成员重新检讨现有方案。而这显然是单纯地改善传统内燃机车型的发动机、变速箱等方面的效率所难以达到的超高水平,因此,此前在丰田自动车社内已经有了极高呼声的混合动力系统被确定运用,同时,也决定在1995年11月的第三十一回东京国际车展上首次展示这一项目的成果时,对外公布采用了混合动力系统的概念车。

1994年秋季开始,“G21Project”开始正式围绕以采用油电混合动力系统作为动力总成为前提进行开发。1995年东京国际车展上,刚刚被定名为“普锐斯”的概念车首次展出。次年,亦即1996年,为加速混合动力系统和混合动力车型的开发,对系统控制、电气总成等部门进行了统合,实现了开发部署一元化,形成了横跨丰田自动车社内的BR(Business Reform,商业改革)组织。

1997年1月,该组织更整合了EV开发部,形成了新的EHV开发部(是的,当时丰田社内对混合动力车称为“EHV”,而非后来的“HEV”)。作为在经营策略上一贯较为保守和传统的企业,拒绝所谓新潮的商业思维和模式的丰田自动车,为这一项目甚至进行了组织架构方面的调整,足可见当时丰田对其的重视程度。

也得益于丰田自动车全体对其给予的高优先级,虽然是从未有人认真以商品开发的角度进行过推进的技术,但“G21Project”从1993年立项,至1997年初已经结出硕果。此年三月,使用独特的串联+并联(今日一般称作“混联式”)方 式 的 THS(Toyota Hybrid System)混合动力系统,正式对外发表,并进行了公开技术演示。

与此同时,在丰田自动车高冈工场的生产准备也已经完成,最终,在1997年12月,拥有高达28km/L(10•15模式工况循环下测定,日本运输省审查值)

燃效的初代普锐斯正式发表,成为了全球首款大规模量产的混合动力车。开启了真正的新动力总成的时代。

而它所搭载的THS系统,以及其他车厂所开发的类似系统,则成为了新时代的新能源车辆的动力总成技术基础。

【注】日本企业中,会长一般为某种程度上的虚职,并不太过直接过问经营决策,不具备此方面的实权,因此国内经常使用的“董事长”的翻译非常词不达意。会长的通常担任者为前任社长(社长职能类似于一般其他国家企业中的总经理)、或是社内的年高德劭人士、或是为企业做出过突出贡献的人士担任。而内山田竹志会长显然属于第三种情况。

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