2013年11月14日,丰田汽车在海外市场规模最大的研发中心:丰田汽车研发中心(中国)有限公司简称“TMEC”在江苏省常熟市正式竣工并投入使用。中心投资达50亿元人民币,从奠基到竣工开业仅仅用了两年的时间。TMEC到2015年将实现实现混合动力汽车的马达、电池、逆变器等核心组件国产。届时,国产的普锐斯/凯美瑞-尊瑞混合动力车型主要零部件将实现国产,制造成本进一步降低,售价将有一定下降。
一、 常熟丰田汽车研发中心TMEC简介 全球最大!
TMEC是丰田在中国设立的具备正式测试跑道和研发设施的综合性汽车研发基地,丰田全球重要的最先进关键技术研发基地,已经成为丰田全球研发体系中最大规模的研发中心。主要业务内容包括节能、新能源车的零部件现地化研发,适合中国市场的汽车及发动机研发以及为顺利开展上述业务而培养本地人才。
二、 研发中心将于中国工程师合作 未来将推全新混动车型
TMEC中心对中国合作伙伴显示了足够的诚意,中心将于一汽丰田、广汽丰田一同合作研发更适合中国国情的丰田汽车。为广泛与合资公司研发中心、合作伙伴、供应商等外部开展环境技术相关的交流而设立的“共同开发区”将迎来一汽丰田研发中心和广汽丰田研发中心的技术人员,共同开发将在中国投产和销售的混合动力车。TMEC副董事长兼总经理山科忠也表示:“今后TMEC与两个合资企业研发中心合作开发的搭载中国本地化环保技术的车型将与中国顾客见面。”
三、2015年实现混合动力车型主要部件的国产
TMEC在引进丰田以混合动力技术为代表的最先进技术的同时,开展研发工作,这标志着原来丰田总部对合资企业的技术支援战略性的前移到中国本地。随着TMEC如期竣工,混合动力核心组件的现地化研发顺利进行,混合动力系统主要组件—电池、逆变器、变速驱动桥的现地化生产也将开始。这正是丰田扎根中国,加速建设中国丰田的具体体现,使混合动力技术在中国的真正普及离我们又近了一步。
四、 国产普锐斯/凯美瑞尊瑞2015年后将降价
目前,丰田品牌在国内投产并销售的混合动力车型为两款:一款是丰田混合动力的当家车型,一汽丰田普锐斯。另外一款是广州丰田的凯美瑞尊瑞。毫无疑问,这两款混合动力车型在国内几乎没有竞争对手。但是因为其混合动力系统关键部件均为进口,所以售价偏高,一般消费者很难接受,销量不佳叫好不叫座。而TMEC竣工投入使用,将扭转目前的尴尬局面。丰田汽车研发中心(中国)有限公司副总经理松本真一表示:到2015年将实现混合动力汽车的马达、电池、逆变器等核心组件国产。届时,这两款国产混合动力车型的成本将进一步降低,售价方面自然将会下降至更多消费者所能接受的范围。
2015年实现实现混合动力汽车的马达、电池、逆变器等核心组件国产同时也将改变丰田混合动力汽车供应链。目前,丰田混合动力汽车关键零部件均为日本本土采购。2015年国产后,进口的混合动力汽车也将装上中国产的部件,在成本方面也会有一定的下降。丰田旗下的雷克萨斯CT200h与RX350h的售价预计也将会有一定的降低。
五、 未来两年暂不引入新的混合动力车型
网上车市网站在丰田中国内部人士处了解到,到2015年,丰田将不会引入其它款的混合动力车型。目前丰田在海外市场除了普锐斯与凯美瑞尊瑞之外,还有汉兰达混合动力与等车型。这些车型暂时都不会引进国内。
六、丰田混动技术简析
丰田选择将“混合动力技术”定位为“核心技术”并加以推广。 其意义在于,作为一项“节油技术”, 混合动力油耗最高可减少约40%,而且动力性能提升约30%。自1997年第一代普锐斯上市以来,截至目前,丰田混合动力车型已经赢得全球570万辆用户的信赖。
混合动力油耗最高可减少约40% 动力性能提升约30%
混合动力技术蕴含了开发各种环保车所必需的技术要素的核心技术,既可以节约石油,又为最终摆脱石油打下了基础。丰田的混合动力技术被称为“强混”,拥有可以单独使用电动机驱动车辆的“纯电模式”,并且通过能量回收系统充分利用刹车等产生的能量对电池进行自动充电,从而不需要额外进行外部充电。与传统技术相比,在不改变驾驶习惯,不需要投资巨大的充电基础设施等制约的情况下,油耗最高可减少约40%,同时动力性能提升约30%,是目前最先进、成熟且具有现实推广价值的节能环保技术。
“没有变速箱的车”
丰田的混合动力技术虽然基于传统动力车型,但其中运用了多种全新技术和理念。
以变速器为例,传统车辆的无极变速器(以下称“CVT”)是以齿轮和链条传动, 通过传动比的变化实现变速。丰田的混合动力系统则完全创新了变速器的定义。
传统动力车型上所搭载的“变速箱”,在混合动力系统中根本不存在。 而是采用了一套由“电动机、发电机、动力分配装置”等组成的“混合动力变速驱动桥”。
由于不同于传统变速器的“齿轮链条传动”, 而是直接通过 “行星齿轮”传递动力,因此传动效率更高。 同时由于不存在“挡位”,也从根本上解决了普通AT变速器“换挡时有顿挫感”这一问题。 可以说,丰田的“混合动力变速驱动桥”技术,开启了汽车变速技术的新纪元。
与日本松下电器合作开发电池 50万公里性能无明显衰减
在大家十分关心的电池方面。 丰田于1996年与松下合资成立了Primearth EV Energy株式会社, 通过汽车企业与电器企业合作的方式, 为用户提供“安全、可靠、高品质”的混合动力车用电池。
另外,电池的寿命,也就是电池衰减问题,也是大家十分关心的。 电池是由正极、负极以及在两者之间起绝缘作用的隔板组成的。 隔板中含有电解液,通过电解液, 在正极与负极之间进行氢离子的交换,从而产生电。 放电时氢离子从负极向正极聚集。 充电时恰好相反,氢离子从正极向负极聚集。 电池容量的大小主要由聚集在负极上的氢的含量决定。 电池随着负极氢的含量减少而发生衰减。
如果被置于比正常使用温度高的环境中, 或者反复满充满放,负极中的氢就会以气体形式排放出去。 该氢气大部分最终会重新被吸收到负极里, 极少部分会透过容器流失到电池外部, 从而导致负极氢的含量减少,使电池发生衰减。
通过控制电池,市场上的镍氢电池的寿命表现非常好。 通过车辆控制电池充电量和温度,即便在行驶距离达50万km, 大幅超过质保公里数的情况下,电池也没有衰减。
在电机方面,丰田在不断推进电机轻量化的同时,还不断提升电动机的工作效率。 目前丰田所采用的高转速电动机,转速可达到13500rpm。 是第一代普锐斯所使用电机的2倍以上。与市场上其他电动机的转速相比,更是高出许多。 通过这种高转速电动机与电动机减速齿轮的结合,可以使电动机实现小型化的同时大幅提升扭矩。
在PCU方面,为了实现小型化和降低成本, 提升POWER半导体的散热效果十分重要。
丰田在改善散热片形状以及材质的基础上,为了实现更好的散热效果, 创新性的采用了POWER半导体双面冷却技术。使得散热性能得以大幅提升。由此,可以使用体积更小的半导体,从而实现降低PCU的整体成本以及小型化。 与第一代普锐斯所使用的PCU相比,现在PCU的能量密度比提升了1倍。
除此之外,为了提升发动机本身的节能减排效果, 丰田采用阿特金森循环发动机,并配备了冷却废气再循环系统, 从而提升热效率,实现了全域理论空燃比。 通过辅助装置电动化,从而不使用传动带,使发动机本身的传动效率大幅提升。 同时,在冬季为了尽快提升发送机的温度,增大EV模式的行驶时间, 还采用了废热回收器和电动水泵,从而提升在低温环境下节能减排的效果。 可以说混合动力的研发改善过程,也促进了传统动力的发展。
七、TMEC简析
TMEC是丰田汽车研发中心(中国)有限公司Toyota Motor Engineering & Manufacturing (China) Co., Ltd.英文全称的缩写。地址位于江苏省常熟市东南经济开发区内,总投资预计为6亿8900万美元,为丰田汽车公司独资企业。占地面积234万㎡(其中建筑物面积:6.9万㎡、测试跑道面积:74万㎡)。员工人数:320人(截至2013年10月),计划将来达到1000人。
主要设备
【综合试验场长500米、宽150米】
【模拟14°与18°的情况】
环状高速测试跑道、恶劣路况耐久性能测试跑道、商品性能评估。测试跑道以及配置底盘测功机等基础研究和环保技术开发的各种实验。环状高速测试跑道直路为1.6公里,基本可以满足任何车型跑出极速。
主要业务内容
丰田全球重要的最先进关键技术研发基地
1、“环境技术”方面:
混合动力技术核心组件的国产化研发、搭载混合动力技术系统的车辆的匹配性技术、开展以电动车(EV)为代表的各种新能源车的实证行驶实验、开展传统发动机车辆的研发。
2、“基础研究”方面:
设置车辆技术、材料技术、电子技术等研发机构,开展材料、环境、安全、交通系统等更广领域的基础技术的研究。同时,积极与以科研机构、大学等为代表的中国研究机构的共同研究。
3、在基础设施和研发设备方面:
建设能够再现中国各种复杂路况的试车场,对面向中国的汽车产品的适应性和质量进行彻底的检验和确认。此外,在实验大楼内将配置用于发动机、底盘等评测设备,以及混合动力研发相关的各种实验设备。
结 语:
2011年,在TMEC建设工程奠基仪式上,丰田章男社长用中文提出“中国最重要”,并承诺 TMEC于2013年投入运营,以此推进混合动力车等“环保技术在中国的现地化发展”。经过24个月的努力,丰田社长的承诺成为现实。今后,丰田将充分利用TMEC研发基地,积极推进混合动力技术的现地化研发,实现“2015年前后搭载国产混合动力总成的车型在一汽丰田和广汽丰田国产”的目标,以期尽快成为真正国产、普及节能新能源车,且产品阵容最丰富的汽车厂商。届时,丰田国产的混动动力车型售价将更低,这也是丰田和消费者最希望看到的圆满结果。到时混合动力车型与国内消费者的距离将不再那么遥远。【中心参观严禁拍照 TMEC介绍图片来源丰田汽车】
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