Toyota'nın anlamadığınız elektrifikasyon stratejisi
Duydun mu Toyota, 2020'de resmen tamamen elektrikli bir aracı piyasaya sürecek. Bu haberi duyan pek çok kişinin ilk tepkisinin şu olduğu tahmin ediliyor: Toyota sonunda hibrit gücü kullanmayı bıraktı. Görüyorsunuz, BMW'de i-serisi var, Mercedes-Benz'in momentumu var, Audi'nin e-tronu var, Chevrolet'de Volanda var, Nissan'ın Yaprakları var ve hatta BYD'de Tang, Qin ve e6 var ... Toyota'ya ne dersiniz? Herkesin izlenimine göre karışıktır, Prius satmaktadır.Son zamanlarda Shuangqing'e girmiştir.Tam elektrikli araçlar için hava hiç soğuk değil gibi görünüyor. Aslında bu sadece bir yanılsama çünkü herkes Toyota'nın araç elektrifikasyon stratejisini anlamıyor.Toyota'nın saf elektrikli araçlar da dahil olmak üzere tüm yeni enerji araçlarında derin bir birikime sahip olduğunu bilmiyorum. Bugün size Toyota'nın araç elektrifikasyonu konusundaki anlayış ve geliştirme geçmişini tanıtacağım ve Toyota'nın geçtiğimiz birkaç on yıldaki başarılarını tanıtacağım.
Açıkça görülmesi gereken ilk şey, Toyota'nın saf elektrikli araçların tek geliştirme yönü olduğuna inanmaması, birden fazla teknolojiye sahip araçların elektrifikasyonunun geleceğine değer vermesidir. Başka bir deyişle Toyota, hibrit güç (HEV), plug-in hibrit (PHEV), yakıt hücresi (FCV) ve saf elektriğin (EV) incelenmeye değer alanlar olduğunu düşünüyor. Ve Prius'un aşırı başarısı nedeniyle, herkes Toyota'yı hibrit teknolojinin bir temsilcisi olarak görüyor, bu Stephen Chow'dan bahsetmek gibi, herkes "mükemmel komedyen" diye düşünecek, ama aynı zamanda çok iyi bir yönetmen. Toyota'nın çeşitlendirilmiş otomotiv elektrifikasyon stratejisi seçimi, onlarca yıllık araştırma sonuçlarına, çeşitli teknik çözümlerin derinlemesine anlaşılmasına ve sürekli ilerlemesine ve gerçekçi bir girişimcilik ruhuna dayanmaktadır. Üstelik Toyota, temel teknolojik birikimin her türlü araç elektrifikasyonu için faydalı olduğuna inanıyor.Teknoloji belirli bir seviyeye geldiğinde, saf elektrikli araçların gelişi mantıklı bir konu. En önemli ve temel üç teknoloji şunlardır: pil, motor ve PCU güç yönetim sistemi.
Toyota'nın araştırması, hibrit araçların ve tamamen elektrikli araçların benzer çevresel performansa sahip olduğunu ve hatta bazı durumlarda daha iyi olduğunu gösteriyor. Toyota, otomobilin tüm yaşam döngüsünden kaynaklanan karbondioksit emisyonlarını inceliyor.Sadece araç çalışırken emisyonları değil, aynı zamanda araç üretilirken, onarılırken, hurdaya çıkarılırken ve kullanılan malzemeler üretilirken ortaya çıkan emisyonları da göz önünde bulunduruyor ve yakıt üretilirken ortaya çıkan emisyonları da göz önünde bulunduruyor.Saf elektrikli araçların karbondioksiti azaltabileceği tespit edildi. Emisyonların katkısı tahmin edildiği kadar büyük değil ve hatta plug-in hibrit modellerden daha kötü. Bunun nedeni, saf elektrikli araçların tükettiği elektrik üretiminin daha fazla karbondioksit yayması ve üretim sürecinin geleneksel modellere göre çok daha fazla karbondioksit yaymasıdır.
Ek olarak, ADAC (Alman Otomobil Birliği) araştırmasına göre (% 70 NEDC +% 30 yüksek hız modu kullanan ADAC Eco testi), gerçek sürüşte aracın egzoz emisyonlarını dikkate alırsanız, sözde temiz dizel motor aslında çevre dostu değildir. , Çok fazla nitrojen oksit yayar ve hatta karbondioksit emisyonları çok yüksek olabilir. Hibrit araçlar ve plug-in hibrit araçlar, saf elektrikli araçlar ve yakıt hücreli araçlarla aynı mükemmel çevresel performansa sahiptir.
Yeryüzü ruhuna bağlı kalarak Toyota, saf elektrikli araçlara yönelme eğilimini hemen takip etmedi, ancak olgunlaşması için zamanın bekledi. Bu, Toyota'nın nadir bir rekor oluşturmasına izin verdi. 2018 Nisan sonu itibariyle, Toyota'nın hibrit modellerinin dünya çapındaki kümülatif satışları 12 milyonu aştı, ancak pillerden kaynaklanan herhangi bir güvenlik kazası olmadı. Mevcut saf elektrikli araç sürüleri ve batarya arızasının neden olduğu birçok kendiliğinden yanma olayıyla karşılaştırıldığında, Toyota'nın "muhafazakar" ı gerçekten nadirdir.
Toyota'nın otomobil elektrifikasyon tarihine girelim ve Toyota'nın otomobil elektrifikasyonundaki küçük hedeflerine adım adım nasıl ulaştığını görelim. Bahsedilmesi gereken ilk araç, 1977'de piyasaya sürülen Toyota Sports 800 GT olan gaz türbini hibrit konsept otomobildir.
Kısa süre sonra, Toyota bağımsız olarak elektrikli araçlar geliştirmeye başladı. 1980'lerde, arka arkaya EV10, EV20, EV30 ve EV40 adında bir dizi EV konsept otomobil ortaya çıktı. Aynı dönemde, onlar da saf elektrikli kamyonetler, yani Townace Van EV.
Buna ek olarak, geçen yüzyılın sonunda Kaliforniya'daki elektrikli araçlar dalgasında Toyota, pratik bir saf elektrikli araç tanıttı: Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde satılan Toyota RAV4 EV. Bununla birlikte, bu dönemin saf elektrikli araçları, kısa seyir menziline, yüksek fiyatlara, uzun şarj sürelerine ve kullanımları çok sakıncalı olan destekleyici şarj tesislerinin ciddi bir eksikliğine sahiptir. Ve pil ömrü yeterince uzun olmadığı için, pili değiştirmenin yüksek maliyetini üstlenmeniz gerekir.
Daha sonra Toyota, kısa mesafeli şehir içi kullanım için saf elektrikli araçlar geliştirdi, böylece daha küçük pil takımları kullanılabilir ve şarj süresi kısaltılabilir.
Toyota'nın ilk elektrifikasyon girişiminin tamamen elektrikli araçlarla başladığı ancak bu dönemdeki ilgili teknolojilerin pazar talebini karşılayamadığı söylenebilir. Sonuç olarak Toyota, pazar için daha uygun bir yol, yani daha önce bahsettiğimiz Prius'un temsil ettiği hibrit rota buldu.
Daha önce de belirtildiği gibi, otomotiv elektrifikasyonu için en önemli ve temel üç teknoloji şunlardır: pil, motor ve PCU güç yönetim sistemi Toyota'nın bu teknik yönlerde gerçekleştirdiği temel gelişmeler nelerdir?
Yukarıdaki karşılaştırmadan, Toyota'nın, otomotiv elektronik bileşenlerinin biriktirdiği teknoloji ve pillerin yüksek gücü sayesinde, pil paketleri açısından, minyatürleştirme, hafiflik ve dolu araçlar gibi araç akü paketlerinin performansının çeşitli yönlerini iyileştirdiği görülebilir. Dahili alan daha küçüktür, elektrot malzemesi iyileştirilir, pil takımının kontrolü iyileştirilir ve tüm pil takımının performansı iyileştirilir.
Motorlar açısından, Toyota'nın minyatürleştirilmesi ve hafifliği etkileyici olmuş ve motorun boyutu önemli ölçüde azaltılmıştır.Otomobil şanzımanı ile kombinasyonun optimizasyonu sayesinde, motorun kapladığı gerçek alan büyük ölçüde azaltılmış ve verimlilik artırılmıştır. Aynı zamanda soğutma yöntemini optimize ederek ve iletim kaybını azaltarak motorun verimliliği ve gücü artırılır. Ek olarak, motorun sessizliği de iyileştirildi.
PCU güç yönetim sistemine gelince, gelişme daha da büyüktür ve boyut küçültme de çok açıktır, böylece düzeni gövde çerçevesine sabitlenmekten doğrudan motora monte edilmek üzere değiştirilebilir. Toyota'nın PCU araştırma ve geliştirme sürecinde, Toyota'nın otomotiv yarı iletken teknolojisindeki lider konumunu yansıtan çok sayıda küresel ilk ve çift taraflı lamine soğutma yapısı yarattı. Bu teknolojiler gelecekteki Toyota saf elektrikli araçlarında kullanılabilir.
Karşılaştırma olmadan, daha kapsamlı bir his yoktur. Otomobil elektrifikasyonundaki en kritik bileşenlerden biri olan IGBT ile Toyota'nın lider konumundan bahsedelim. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) yani yalıtımlı geçit bipolar transistörü daha kapsamlı bir güç yarı iletken cihazıdır.Motor kontrolünde enerji dönüşümü ve güç aktarımına hakimdir. Toyota, bağımsız Ar-Ge'ye ve IGBT üretimine sahip çok az sayıda otomobil üreticisinden biridir ve tüm otomobil endüstrisindeki en gelişmişlerden biridir. Toyota, Prius gibi hibrit modeller geliştirirken ve üretirken IGBT'leri tam olarak kontrol etmesi gerektiğine karar verdi.Saf elektrikli araçlarda IGBT'ler araç maliyetinin% 7-10'unu karşılayabilir ki bu şüphesiz çok önemli. Ana akım saf elektrikli araçlarda, Tesla Model S, BYD Tang, Qinhe e6, Chevrolet Volt, BMW i3, Renault Zoe gibi Infineon tarafından üretilen IGBT'lerin çoğu kullanılırken, Toyota kendi başına güvenebilir. Teknoloji maliyetleri düşürür.
IGBT'nin anahtarı, çekirdeği temel malzemelerin araştırılması olan ısı dağıtımı ve arka plan teknolojisi ile süreç ve ekipman yetenekleri olan bağımsız araştırma ve geliştirme üretim hattıdır. Toyota, 2014 yılında yedinci nesil SiC'yi deneme-üretmeyi başardı. SiC, elektrikli araçların verimini% 10'a kadar artırabilir.Toyota'ya göre SiC, otomobil motorları ile aynı öneme sahiptir. Toyota'nın seçtiği otomobillerin elektrifikasyonunun onu tamamen elektrikli bir araç haline getireceği görülebiliyor. Sürüş sırasında, aynı zamanda çok lider bir konumdadır.
Yeryüzündeki Ar-Ge ruhuna inanan, somut teknolojik ilerlemeye güvenen ve biriktiren Toyota'nın elektrifikasyona giden yolu gerçekten dört gözle beklemeye değer. Bir sonraki makalede, Toyota'nın otomotiv elektrifikasyonu stratejik planını tanıtmaya devam edeceğiz, Toyota'nın neden araçların elektrifikasyonu için bu kadar çeşitli bir yol seçtiğini ve Toyota'nın neden HEV, PHEV, FCV ve EV'yi tam olarak geliştirmek istediğini göreceğiz. Bakalım Toyota'nın ne tür bir pazar planı var. Belki birkaç yıl sonra Toyota, "Prius" ve "Shuangqing" etiketlerinin yanı sıra herkesin zihnine "saf elektrikli araba" etiketini ekleyecek ...
