丰田汽车技术(探访日本名古屋之三：丰田汽车技术)

汽车最为核心的东西，既不是液晶屏，也不是互联网，而是动力与底盘方面的技术。在这方面，与某些厂家相比，丰田确实技高一筹，何出此言？请看本文。

　　在日本，丰田从事汽车制造，相对比较晚，在它之前的1910-1920年，陆续出现过好几个汽车厂，但普遍势单力薄，历经周折，没能直接传到今天，比如日产与五十铃的部分前身。

　　丰田汽车诞生后，也历经过许多磨难，磕磕绊绊，好不容易才逐渐壮大起来。这里面的原因是多元的，包括车型、能耗、售价、品质、性能，等等。其中的能耗、品质和性能，与技术直接挂钩。所以我认为，汽车厂若想长盛，技术是基础。

　　丰田喜一郎创建汽车部时，首先花大价钱建立实验室，从研究材料入手，就是最好的例证。

　　近几年我国汽车圈很热闹，不断出现“新人”，没错，电动车的结构确实比燃油车简单多了，但门槛的降低，并不意味着可以忽视技术，靠营销、靠包装、靠一些虚头巴脑的东西，也许能赢得一时，但恐怕很难长久。

　　那么，丰田汽车的技术，都留下了哪些发展足迹呢？

　　下图是1955年的皇冠。当时的轿车，还是非承载式车身结构——车身下面有个底盘，发动机、变速器、车轮和油箱，都装在底盘上，如果在方向盘那装个板凳，人坐上去，就能把它开走。

　　非承载式车身结构应用了很多年。如今，除了货车和越野车（真正的越野车，不是SUV），已经很难再见它的踪影。

　　从20世纪70年代开始，为了降低成本、降低车重、提高燃油经济性，乘用车开始大范围改用承载式车身结构，这种结构没有独立的底盘，原本底盘的职责由车身兼任，车身与底盘合二为一。比如下图中的这辆卡罗拉。

　　在承载式车身结构当中，车轮通过悬架，直接装在车身上，发动机和变速器也是如此。

　　同样是在20世纪70年代，丰田又逐步应用了前驱技术、三元催化技术和电喷技术。

　　20世纪80年代，丰田开始使用电子技术防止碰撞，以提高汽车的安全性。

　　20世纪90年代，丰田推出世界上第一款量产的混合动力乘用车——普锐斯。

　　普锐斯的燃油部分是1.5升发动机，靠行星齿轮将2台电动机与发动机相连，每当减速、下坡和刹车时，通过电机发电，把电存在镍氢电池里，等到起步和加速时，再将电提供给电机，再加上电动变频空调、轻量化设计以及动气动力性能等原因，百公里最低油耗3.57升。比同期燃油车低2倍，且在电机助力下，起步更敏捷，加速过程更流畅。

　　由于理念先进，技术先进，第一代普锐斯在1997-2003年，全球销售12.3万台。

　　到了2003年，第二代普锐斯上市，它在电控单元方面有所提升，电压升高，驱动电机的功率提升1.5倍。第二代普锐斯从2003生产到2009年，曾于2006年进入我国，国产后因为20多万元的价格以及理念超前等原因，销量不佳。

　　第二代普锐斯的内燃机还是第一代上的1NZ-FXE发动机，电机输出功率提高至50千瓦，百公里最低油耗降低至2.8升。

　　2009年，第三代普锐斯上市，丰田在研发过程中，创造出100多项专利技术，比如电子水泵，使之成为第一款无皮带传动的量产车。第三代普锐斯生产到2015年，期间还出现了插混版，全球销售168.8万辆。

　　它的燃油部分变为新开发的1.8升内燃机，型号2ZR-FXE，最大功率73千瓦，电机最大功率60千瓦，增加可以放大电机扭矩的齿轮组，变速器依旧是前两代应用过的CVT，动力电池也依然是镍氢电池，但功率升高，百公里最低油耗2.63升。

　　第四代普锐斯的生产周期是2015-2023年，它的发动机热效率为40%，这是当时的全球最高纪录，百公里最低油耗2.45升，1升油最多能跑40.8公里。

　　第四代普锐斯的的动力电池，分为镍氢电池和锂离子电池，前者由168个电池单元组成，后者是56个，容量8.8千瓦时。

　　在2023年，第五代普锐斯上市，分为2.0插混、2.0混动和1.8混动。其中，2.0插混系统功率164千瓦，电池容量13.6千瓦时，纯电续航94公里，百公里加速6.7秒，最高时速177公里，百公里综合油耗2.0-2.2升，在欧洲起步价4.5万欧元，高配车型接近5.3万欧元（折合人民币34万元和40万元）。

　　2.0混动最大功率144千瓦，百公里综合油耗3.8升；1.8混动最大功率103千瓦，百公里综合油耗4.1升。至于时下流行的语音控制、驾驶辅助，它同样一应俱全。

　　自1997年至今，5代普锐斯的全球销量已达500多万。这个成绩或许可以说明，丰田的技术思路是对的。

　　仅从环保角度，降低排放对于内燃机来说，终究会有个上限，要想从根本上解决，唯有放弃内燃机，改用其它动力。虽然在实验室里，各种创造层出不穷，但能商品化、且具备实用价值的，几乎一个都没有。

　　所以，在真正的新能源诞生之前，人类需要一个过渡，混合动力，是目前已知的最佳过渡方案。它一方面能够继续保持内燃机的便利与便捷，另一方面，又能降低排放。

　　毕竟，环保虽重要，人类需求更重要，为环保而放弃需求，几乎不可能。许多事儿只能是相对而言，不能搞绝对。

　　那么，电动车呢？

　　靠电机驱动的话，优点最多，比如结构简单、维护简单、技术门槛低、平顺性好、效率高、易拓展，等等。这些优点是人们在100多年前就知道的，由于电池技术的制约，在百年前的自由竞争中，输给燃油车。

　　丰田汽车刚刚建立后不久，就在1939年成立了蓄电池研究所，试图让电池能够满足汽车所需。如今，丰田已经宣布，将在2026年开始生产固态电池，2030年进入大规模量产。据说，这种电池的安全性，远超眼下的液态锂电池，且充电只需10分钟左右，续航可能是1000公里。

　　固态电池就是新能源吗？未必。

　　半个世纪前的科幻小说，所描述的景象，有些已经出现，比如人工智能，有些则依旧在探索中，比如新能源汽车。人类虽然早就知道未来世界的交通工具要靠电，但电从哪来，至今还没有明确答案。

　　虽然现在街上有许多电动车，续航里程也有了大幅提升，但距离完全满足需求，还差的很远，所以，人们仍然处于探索阶段。

　　2014年，丰田推出世界上第一款燃料电池车，2022年又推出第二代。

　　它由燃料电池、动力电池、电动机、控制单元和储气罐等组成。使用时，氢气在燃料电池里，与氧反应，生成电和水，水排出车外，电用来驱动。减速与刹车时的能量，被存储到动力电池里。目前的性能是充气约3分钟，NEDC续航781公里。

　　虽然看上去很棒，可在制氢、储运、安全、原材料等方面，面临一大堆难题，能否成为未来世界的新能源，眼下还不好说。

　　截止2024年，汽车问世仅仅138年，造车大厂的人们，对技术的追求，几乎一刻也没停。

　　正是由于他们以务实的心态钻研技术，才让咱们家里的汽车，变得越来越好开，越来越舒服。

　　看罢丰田产业技术纪念馆，我乘地铁离开名古屋市区，往东走19公里，在芸大通站下车，不远处就是丰田博物馆。

　　虽然名字叫丰田博物馆，但馆内不仅有丰田车，还有全世界各个品牌的历史车型，内容很丰富，我在这儿又呆了几乎一整天。先是挨个看，然后逐个拍，共拍了139辆车，由于内容过于庞大，需要较长的时间消化，一时半会还难以写出游记。

　　但是，如果您也对汽车感兴趣，不妨亲自去一趟，反正名古屋离中国没多远，从北京过去，用不了3个小时，比去广州还近。