李莉
当前,汽车工业正处于百年未遇的产业重构时代。碳达峰、碳中和等目标的提出,对生态环境、经济发展、产业革新都带来了新的挑战与机遇。身处时代的变革中,伴随着来势汹汹的新四化浪潮,众多车企也纷纷开启了电动化转型,扩大新能源车型的阵容是为每个品牌一致的目标。
在汽车圈一直流传着这样的说法:“世界上有两种混动,一种是丰田,一种是其他。”作为极具前瞻性且拥有深厚技术储备的丰田,对于环保时代的发展有着自己清晰的主张和不随波逐流的态度,因此,其一举一动都备受行业瞩目。
丰田汽车诞生于上世纪初期的日本。和世界上其他汽车品牌诞生的国家不同,日本独特的地理位置,让整个国家对资源极度珍惜,这其中就包括了被誉为现代工业血液的石油。迄今为止,国际公认日本是能源纯进口国,能源自给率不足20%,超过90%以上的资源需要进口。客观的现实迫使丰田为代表的日本车企不断思考,如何在有限的资源内生产出更优秀的汽车。
从1997年推出全球首款量产HEV车型Prius普锐斯开始,丰田从未停止过在新能源领域的研发与投入。在今年的第四届中国国际进口博览会上,丰田也以“携手共建人与自然生命共同体”为主题参展,带来了多款重磅车型以及最新的技术成果,为实现碳中和贡献一臂之力。
我国近年一直大力推动能源结构调整和产业转型升级,在出行领域,倡导电动化。纯电动、插电混动、油电混动等多种技术路线在转型中诞生,同时舆论中也长期存在着技术路线之争。为实现节能减排,碳中和是绕不开的道路。然而需要强调的是,碳中和的对手始终为二氧化碳。或许有人认为这等同于直接革掉内燃机的命,事实上,内在因素远不止这么简单。
纯电化虽然是个不错的技术路线,可是结合不同地区、不同目的、不同使用场景等,纯电化不能覆盖用户方方面面的需求,需要采取综合性的对策,例如从主要国家的发电结构来看,燃料情况和政策存在巨大差异。受对化石燃料依赖程度的影响,每1kWh发电量的CO2排放量存在明显差异。
在丰田看来,实现碳中和要面临的课题是如何最大程度降低二氧化碳排放。一个客观事实是,碳减排是产品全生命周期的事,关乎制造、储存、使用、回收再利用、废弃处理等环节,每个环节都要降碳。因此需要更全面、长期的战略构想,应该包括多元技术路线选择。所以早在1992年,丰田便确立了走纯电动、混合动力以及氢燃料电池技术之路。
丰田在碳中和方面做得确实很认真,他们认为碳中和的核心目的是消除二氧化碳,而不是消除内燃机,所以目前我们能看到的,就是丰田大量布局HEV、PHEV等混动技术,目的自然是降低内燃机的碳排量。同时,在生产、4S店、电池回收、植树活动等领域积极推进二氧化碳减排,比如促进新工厂二氧化碳减排、减少废物量、使用绿色电力、提升废旧电池回收再利用能力等等。
碳中和是个艰巨的工程,涉及产业全生命周期,对汽车产业而言,碳中和要从车辆生产、使用到回收各个环节减少二氧化碳排放。在丰田心中,新能源的解决路径从来不是独木桥,未来哪一种类型会成为主流,目前还没有标准答案,与其面临时代的被动考验,不如齐头并进,将技术选择权交给用户,对于每一种技术路线,丰田都高度重视并寻求突破。丰田本着助力构建低碳社会和给消费者提供丰富选择的初衷,展示了自己在产业全生命周期上取得的技术和产品成果。
基于“环保车只有普及才能真正为环境做贡献”的理念,丰田1997年推出全球量产HEV车型普锐斯,此后不断丰富HEV产品序列。目前丰田在全球的HEV车型累计销量超1800万辆,电池量相当于约26万辆EV,但二氧化碳减排效果相当于约550万辆EV,HEV也能有效减少二氧化碳。
与此同时,丰田希望即使面临环保转型也能给消费者提供充分的使用便利,让消费者能根据需求自由选择低碳又方便的出行服务和产品。于是,丰田全方位推动电动化,全线布局HEV(双擎)、PHEV(双擎E+)、EV(E进擎)和FCEV(氢擎)等多種技术路线。
节能降碳已成全球共识。作为全球前三大温室气体排放经济体,2020年我国正式宣布力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。作为在新能源领域第一批开始探索的车企之一,丰田早早就建立起了难以逾越的技术壁垒。
在第四届中国国际进口博览会上,丰田在纯电动和氢燃料电池上结出了令人惊喜的“果实”——TOYOTA bZ纯电动专属系列首款全球量产车型概念车“TOYOTA bZ4X CONCEPT”和氢燃料电池车MIRAIⅡ。同时,丰田还带来了“柯斯达氢擎福祉车”和“赛那福祉版”两款福祉车共同亮相进博会。
TOYOTA bZ纯电动专属系列可以说是丰田今年最重磅的发布之一。TOYOTA bZ纯电动专属系列中“bZ”的意思是“超越零排放”,丰田为该系列设定了四个目标价值,其中一个便是具有环保意义的“人与自然”,它的核心内涵是,不仅要减少二氧化碳排放带来的负面影响,还要产生正面影响。
据了解,TOYOTA bZ纯电动专属系列可以在车顶安装太阳能电池板,年发电量预计能实现1800公里的续航里程。这实际上是给纯电动车增加了一个极为清洁的补能渠道。此外,丰田致力于推动电池重建、再利用和废弃回收体系,不让电池的回收处理拖环保的“后腿”。
从TOYOTA bZ纯电动专属系列首款全球量产车型概念车TOYOTA bZ4X上,可看到丰田正不断超越自我。新车基于e-TNGA理念的专属平台所打造,与SUBARU共同开发打造,在设计之初便致力于打破公众觉得电动车很无趣的固有印象。支撑全新驾驶体验的座舱,将包含转向柱的驾驶操作系统模块化,采用羽衣造型,促进从把手到仪表的视线引导,线控转向系统和异形方向盘均为丰田首次运用。此外,为保障令用户困扰的冬季续航能力,采用直接空调、座椅加热器、方向盘加热器,以及前排座椅脚下的辐射加热器,并在快充下,仅需30分钟即可充电80%,预计这款车型将于2022年中走进千家万户,带给大家全新用车体验。
TOYOTA bZ純电动专属系列首款全球量产车型的概念车被视为丰田电动进化史上的重要一步,不仅拥有辨识度十足的外观、媲美D级车的空间,还能有效利用能量回收,安装太阳能充电系统,能够在停车时灵活充电,节能减排优势十分突出。
从氢燃料电池技术上讲,在外界公认难的储存问题上。丰田最新的氢燃料运用电池技术(FC)和纯电动技术(EV),FC技术从生产制造环节到使用、回收利用环节,全面运用可持续发展理念。在氢气储存上,丰田通过提升储氢罐的存储性能,实现轻量化,并通过革新储氢罐的制造技术,减少碳纤维等的使用。同时,丰田还与中国企业携手,合作研究FCEV报废车辆的妥善处置方法及核心零部件的资源循环利用,通过全生命周期的举措,减少二氧化碳排放。
而氢燃料电池车MIRAI Ⅱ更是能实现五分钟完成氢气储存,续航850KM的出色表现。虽然氢燃料电池也含有“燃料”二字,但其并不是利用燃烧来获取能量,而是利用氢气跟氧气化学反应过程中的电荷转移来形成电流,这一过程最关键的技术就是利用特殊的“电解质薄膜”将氢气拆分,这也是燃料电池领域最难被攻克的技术壁垒,而丰田长年深耕这一领域,俨然已经成为了行业佼佼者。技术上的先发优势让MIRAI Ⅱ在行驶过程中,不会排放任何二氧化碳,排出的唯一废料是纯净水,实现真正意义上的“零排放”。
降碳不是说说而已,丰田在本届进博会上展示的氢燃料电池车和多款新近推出的纯电动、混动车也都将出现在2022北京冬奥会和冬残奥会上,特别是“第二代MIRAI”和“柯斯达 氢擎”,更是丰田首次在中国大规模投入使用氢燃料电池车的代表。用于北京冬奥会与残奥会赛事交通服务用车中,丰田提供的节能与清洁能源车辆在小客车中占比100%,在全部车辆中占比85.84%,为历届冬奥会最高。
北京冬奥会和冬残奥会还将使用约200辆搭载了丰田氢燃料电池系统的北汽福田氢燃料电池大巴。之后,丰田还将积极推进冬奥会赛事交通服务用车中氢燃料电池车的后续再利用,并以此为契机推动中国氢燃料电池产业的发展。为实现“绿色办奥,科技办奥”,让降碳从理念化为一个个具体的行动,丰田继续践行“START YOUR IMPOSSIBLE 向不可能说不”的挑战精神,助力实现挑战史上碳排放最少的冬奥会之一。
为助力中国实现碳中和,丰田计划2025年前在全球范围销售TOYOTA bZ纯电动专属系列车型,中国市场将成为导入该系列产品最多的市场,预计导入其中5款。同时,丰田计划到2025年,其电动化车辆占比将占车型总量的50%。
对于未来,丰田将从三个角度去发挥碳中和更大的力量。第一,让电动化比例和整体销量双增长。具体而言,2025年前导入35款新电动化车型,使得电动化车辆占比50%。第二,从LCA出发,在生产、经销店、电池回收、植树活动等领域也积极推进CO2减排。例如20年工厂生产单车CO2排放量减少46%、废弃物减少88%(与2006年相比)。第三,以开放的姿态积极与中国企业开展合作,与志同道合的伙伴一起共同努力。