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    宝隆娱乐平台开放23740项专利 丰田打的是什么算盘?

    文章来源:巴东县 发布时间:2019-07-23 08:39:54  【字号:      】

    开放23740项专利 丰田打的是什么算盘?

    [汽车之家 技巧] 4月3日,丰田发布为了应对越来越严苛的排放法规限制,增进车辆电气化技巧的普及,将采用两项主要办法:首先无偿开放其关于汽车电气化技巧的将近24000件专利的应用权;其次对于应用丰田电气化技巧的厂商,丰田将在研发和销售方面供给有偿的技巧服务。作为全球最大的汽车制作商,丰田的这项决议意欲何为?下面我们从技巧的角度,来看看丰田在汽车电气化技巧上有何独到之处,丰田的这个决议,又会带来哪些蝴蝶效应。

    丰田此次开放的专利涉及丰田在车辆电气化驱动范畴的重要技巧,包含核心的电机、电池和动力把持单元(电控技巧),以及延长出来的燃料电池、纯电和混动技巧。其中最为人所关注的,非丰田的混杂动力技巧莫属。

    世界上只有两种混动,一种是丰田混动,另一种是其他混动?

    凭借着在相关范畴20余年的深耕,丰田的HSD(hybrid synergy drive,丰田的混动品牌,直译即为混杂动力驱动)技巧取得的成绩有目共睹:自1997年推出第一代普锐斯之后,迄今丰田已经累计生产超过1300万台混杂动力汽车,凭借着杰出的燃油经济性和可靠性,丰田的混杂动力技巧在用户之间积聚了良好的口碑。因此在坊间也传播着一句话:世界上有两种混动,一种是丰田混动,另一种是其他混动。虽然我并不完整赞成,但是这也从侧面印证了丰田在混杂动力技巧的位置。

    我们知道,混杂动力技巧的推出,是为了补充内燃机天然的缺点,在内燃机的低效工况时用电力来驱动车辆,从而晋升动力系统整体效力。

    内燃机自出生至今150多年来,相关技巧已经得到了长足提高,最高热效力从最初的10%左右晋升到了40%,但是受限于工作原理,内燃机的最高热效力仅仅存在于部分工况下,而在实际应用进程中,由于动员机通过变速传动机构同车轮之间耦合,在走走停停、频繁加速减速的应用环境下动员机很难运行在最高热效力区间。

    因此,丰田HSD混动技巧的基础动身点就是通过特别设计的传动机构将和电驱动系统将动员机和车轮“解耦”,即令动员机的转速和动力输出同车轮不存在对应关系,令动员机尽可能运行在最高效力区间内,同时电传动系统还可以回收车辆过剩的动能,这样一来,能量转换效力得到极大晋升,油耗便明显下降。

    丰田的这套混动系统设计奇妙,加上高效可靠的性能,在世界范畴内得到了普遍认可。同时丰田也为这套系统申请了超过4500项专利,在专利维护下,其他厂商想要生产相似的高效混动系统便捉襟见肘。

    因此,许多厂商为了绕过丰田的专利维护,便另辟蹊径开发其他构造的混杂动力系统。其中最常见的便是在动员机和变速箱之间集成一台电动/发电机,配合电池和电控系统组成一套混动系统,即我们常说的P2构造。

    P2构造的混动系统最大的特色是构造简略,在原有动力系统的基本上仅需对变速箱进行简略的改革便可以实现。相比丰田的HSD系统,这套系统同样可以实现电力单独驱动车辆前进、动能回收、动员机发电等功效,并且通过简略加大电池容量和电机功率,便组成实现插电式混动系统,整体研发成本并不算高。但是与丰田HSD系统相比,这套系统并没有将动员机同车轮“解耦”——动员机仍然通过变速器同车轮相连,因此在多数工况下仍然无法运行在最高热效力区间内,所以整套系统的节油后果较HSD系统有着明显的差距。

    除了P2系统之外,如今另外一个十分火热的概念是48V:即将车辆的供电系统电压由12V晋升至48V,这样一来便可以搭载功率更大的用电装备,藉此来下降车辆的燃油耗费。48V系统最明显的变更在于车辆使了一台大功率的BSG发电/启动电机,这台电机不仅可以实现动员机启/停功效,而且可以直接带动动员机曲轴来驱动车辆前进,实现混杂动力的后果。依据混动系统命名规矩,这样的混动构造被称为P0(即电动机位于动员机前端)。

    相比P2构造,48V系统组成的P0构造由于整体构造更加简略,并且不须要大容量的电池和庞杂的电控系统,因此整体成本更为低廉。而且在NEDC循环工况下,可以实现15%左右的节油后果,因此最近受到了不少厂商的追捧。但是局限也十分显明:相比P2构造,由于电能介入频率更低,在实际应用时节油后果着实有限。

    因此,作为混杂动力系统的开创者,丰田的这套混杂动力构造至今在运行原理和实际节油后果上,相比如今市面上大部分混杂动构造仍然存在着不小的优势。

    “咖啡法规”和WLTP循环测试尺度:狼来了?

    在全球节能减排的大趋势下,各国对于燃油汽车的“紧箍咒”也愈发严苛:首先对于车辆的油耗,公布了CAFC(企业平均燃料耗费量,俗称“咖啡法规”)尺度,其中对于各类车辆的油耗值有了详细的规定。(关于中国的“咖啡法规”,请点击这里:《86停售只是开端 详解中国CAFC咖啡法规》)其次,对于车辆的污染物排放尺度也随之晋升,例如中国即将履行的国VI排放尺度,重要污染物排放量较国V尺度须要下降50%左右。

    (采取非手动变速箱,或具有三排座椅的乘用车)

    由上表可以看到,在中国的“咖啡法规”中对于车辆的油耗尺度低到了“变态”的水平,例如目前市场上销量最高的A级轿车(质量在1000kg-1400kg之间)的油耗尺度在5.1L/100km之内。不仅如此,在未来的油耗测试尺度中,重要国度也将废弃应用如今普遍应用的NEDC,而采取新的油耗测试尺度。

    目前在欧洲和中国,对于汽车油耗考察的“测试题”采取了1997年由欧盟更新的NEDC(新欧洲驾驶循环)尺度。NEDC测试循环旨在模仿车辆行驶在欧洲途径环境下典范的工况,包含在城市路段走走停停以及高速行驶路况,从而测试出车辆的油耗程度。

    NEDC自推行以来得到了众多国度的认可,并且在此基本上不断晋升油耗尺度,很大水平上增进了节油减排技巧的发展。然而,作为一个20年前推出的油耗测试尺度,NEDC的局限性也在不断显露。

    最为明显的问题是不少车型在NEDC下得出的油耗成就同实际应用时有着较大的差距。这其中的原因首先是NEDC测试过于“试验室化”:全部测试都在试验室转鼓上进行,通过转鼓来模仿车辆在行驶进程中的阻力,疏忽了许多其他变量的影响(例如车内空调、开关车窗、轮胎胎压等);同时,模仿车辆行驶状态同实际情形也有较大的差别——尤其在城市工况下,NEDC模仿的是迟缓均匀加速和减速,并且还设定了较长时光的空挡怠速状态,事实上,在我们日常应用的进程中,车辆会阅历更加频繁的加速/减速进程,并且油门输入也并非像NEDC模仿的那样均匀。

    其次,越来越多的厂商学会了“应试教导”:即根据NEDC循环对车辆特征进行针对性的调校,这样一来可以用更低的成原来实现“节能减排”,但是在实际应用进程中却并非如测试时那样省油,这显然违背了NEDC的初衷。

    在这样的背景下,由来自欧盟、日本和印度的专家在2015年推出了一套关于轻型车辆尾气排放和能耗的新型测试方式,即WLTP(worldwide harmonized light vehicles test procedure,世界轻型车辆统一测试程序)。

    WLTP首先对于车辆测试的环境及车辆状态有了严厉的规定,比如车辆负载、环境温度、行驶阻力以及车辆挡位等,其次,相比NEDC尺度,WLTP测试时光延伸了10分钟,并且车辆的加速\减速工况更加频繁,这样更加接近车辆在实际应用时的情景。因此在WLTP尺度下测试出来的车辆能耗,也更具参考意义。

    就中国来说,WLTP随着国VI排放尺度的推广逐渐普及成为排放测试尺度,并且预计在2021年成为车辆能耗测试的尺度。

    “咖啡法规”以及WTLP尺度的推广,对于各大主机厂来说可谓压力重重:若要到达尺度限定的能耗程度,采取新能源技巧为必经之路。

    依据中国《乘用车燃料耗费量评价方式及指标》规定,采取纯电动技巧、燃料电池技巧或插电式混杂动力技巧的车型会获得销量倍数Wi的优惠,因此生产纯电动/插电式混动车型在目前来说是车企快速下降CAFC值的捷径。但是一方面依据规定Wi值会逐年下降,另一方面采取纯电动或插电式混杂动力技巧的车型如果没有限购、补助等政策倾斜,对于消费者来说绝非购车的首选项。

    得益于电池技巧的发展,主流纯电动汽车的续航里程如今已经可以媲美燃油车,但是在极端气象下的续航衰减以及充电难、价钱贵等问题仍然让众多消费者望而却步。

    至于插电式混杂动力汽车,大容量电池的参加不仅晋升了车辆自重,令车辆在亏电状态下油耗升高,而且侵蚀车辆乘坐和储物空间,还晋升了车辆价钱——这对于主流价钱区间的车型来说,采取插电式混杂动力技巧可谓丝毫没有竞争力。

    至于采取P2构造及48V混动系统的混杂动力车型,可以预感的是在WLTP尺度下油耗程度并不会十分乐观——由于新的尺度大幅削减了车辆停车怠速的工况,因此自动启/停系统的优势被急剧减弱,此外在测试尺度中高速工况的增添,也令P2构造车型纯电行驶工况比例下降,从而导致测试油耗升高。

    在这样的条件下,丰田HSD混杂动力技巧的优势凸显:高效的混动原理和构造设计令车辆在全工况下都可以保证高效运转,另外得益于混动系统的高普及率和销量,整套技巧成本得以下降,从丰田旗下混动车型的热销也可以看出,即便没有政策倾斜和补助,消费者对于HSD技巧仍有非常高的接收水平。因此在未来当“咖啡法规”和WLTP尺度双重限制下,采取高效省油混动技巧的车型凭借着低油耗、高适用性和高性价比,在市场上将会具备显明的优势。

    丰田开放专利 影响几何?

    之前剖析到,在“咖啡法规”和WLTP尺度普遍普及之后,采取相似丰田HSD这样高效混动技巧可能是不少主机厂商的必由之路。而丰田在此刻开放专利,并且供给有偿技巧支援,对于不少在技巧路线上“跑偏”的车企来说是个非常有诱惑力的选项。

    依据丰田的计划,丰田在未来不仅是一家车厂,还是一家电驱技巧集成系统的供给商。其包含混杂动力和燃料电池技巧在内的电驱技巧可以在各种交通工具公司进行推广,并且还可以作为高校和研讨机构的研讨样本。

    HSD标识对于产品来说是一个很好的背书:采取丰田技巧通常意味着杰出的油耗和高可靠性的动力总成。对于新推广的产品而言悬挂HSD标识很大水平上就是销量的保障。

    但与此同时,丰田全球第一大汽车厂商的身份也会令不少车企有所顾忌——倘若对丰田旗下的产品构成竞争要挟,丰田是否会一如既往地供给产品和技巧?这就须要双方拿出契约精力和合作的诚意。

    事实上丰田此举同如今的互联网公司相似:通过自己的平台化技巧打造“生态闭环”,例如苹果的iOS系统,藉此来晋升自身的影响力和技巧垄断。当然不可否定的是,HSD混动技巧的普及对于全球汽车的节能减排来说,有着里程碑式的意义:它可以大幅下降车辆的能耗和排放程度,并且是在不就义用户体验的前提下。但是对于如今其他有着相似技巧的厂商来说,就是一个不小的挑衅。

    其中之一就是本田公司。事实上关于混杂动力技巧,本田起步并不比丰田晚:在第一代普锐斯推出的同期,本田就推出了采取IMA混动技巧(采取P2构造)的Insight,凭借着轻量化和低风阻的车身,Insight甚至实现了比普锐斯更低的油耗。但是并不适用的车身设计和IMA系统的可靠性问题,导致Insight并没有像普锐斯一样一炮打响。

    在2013年,本田推出了i-MMD锐·混动技巧并搭载在第九代雅阁上。这套混动技巧采取了双电机直连的方法将动员机同驱动轴解耦,在低速工况下依附电机驱动车轮前进,而动员机没有任何变速机构与其相连,基础可以时刻运行在最高效力区间内。因此,这套创新的技巧在节油后果上到达甚至超过了丰田的HSD系统。

    不仅如此,由于i-MMD混动系统采取了功率更高的驱动电机,并且整体构造更加简略紧凑,更容易改革成为插电式混杂动力系统。面对来势汹汹的丰田,像本田这样的公司如何回应令人等待。

    全文小结:

    很多观点以为丰田此举是为了同发展迅猛的纯电动汽车争取市场份额和未来的话语权,但我以为在任何时候,消费者“用脚投票”都是亘古不变的市场规律:谁的产品用户体验更好,性价比更高,更能满足典范的应用场景须要,谁就能取得胜利之钥。因此,未来的新能源汽车毕竟要采取什么样的技巧路线,目前下结论还为时尚早,而丰田开放专利之后,最大的受益方,应当是消费者。(文/图 汽车之家 王兴宇)




    (责任编辑:河源市)

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