纯电动“上位”，丰田能够追上新能源大趋势吗?

嘿电 2020-01-17 18:56:10

燃油车真的不环保吗？为何一定要发展新能源车？我想这个问题一定是很多人都会有的疑问。而站在2020年这个关键的节点上，我们看到的是，所有品牌都在不遗余力地拥抱电动化。

作为世界销量领先的车企，其实丰田一直都在为电动化而努力。自1997年推出全球首款量产油电混合动力汽车普锐斯，再到2014发布的首款氢燃料电动车“MIRAI”，丰田电动化汽车至今累计销量超过1400万辆。在数十年的电动化发展中，丰田积累了大量电动化技术和经验，在纯电动化浪潮来临之际，丰田得以快速转身。

2020年，丰田将会在BEV纯电市场中开始发力，第一批迎来的车型，是两款我们耳熟能详的C-HR/IZOA EV。作为引进国内的首批丰田品牌的纯电动车型，曾经丰田在燃油车领域的荣光，它们是否还会继承乃至发扬下去呢？

在过去，如果大家提到丰田，“可靠、安全、耐久”，这些关键字一定都很熟悉，而在新能源汽车领域，安全又是重中之重。新能源汽车，尤其是纯电动汽车，驱动系统与燃油车完全不同，由于使用了高压电驱动系统来提供动力，因此在使用过程中也伴随着一系列和电有关的安全问题。

C-HR/IZOA EV两款车，依旧是基于TNGA架构打造，在过去国内乃至全球最严格的中保研碰撞测试中，基于TNGA架构打造的丰田车型的良好成绩，已经为它们做了良好背书。

不仅如此，两款纯电车型在车身结构上，也为电池系统做了专门的安全设计，我们从下图中就能看出，C-HR/IZOA EV绝不是在燃油版基础上外挂一个电池包那么简单，不仅车体为电池包预留了放置空间，同时还让电池包通过一整个贯穿底盘的刚性骨架，与车身连为一体。不仅降低了重心高度，同时相比燃油车型，车身抗扭刚性提升了20%。

这在过往我们见到的油电同平台打造的纯电车型中，还是首例。而得益于这样一体式的设计，C-HR/IZOA EV的碰撞安全的防护性能，也有了进一步的提升。

除了整车架构安全设计外，对于电动车来说，消费者最为关键还是电池系统的安全。目前电动车发生的安全事故都和电池起火有着很大关系，而锂电池起火通常发生在这几种情况，一个是碰撞、浸水这种机械问题，碰撞会导致锂电池挤压变形，进而导致短路发热甚至燃烧。

其次则是内电路的问题，如果无法对内电路做足够的绝缘防护，亦或是对电池过充过放过热无法做到有效控制，同样容易导致在行驶和充电过程中过热，进而导致热失控、自燃。因此这就对电池系统的结构安全设计、内电路安全设计、热管理设计这三个重要维度，提出了很高的要求，早在混动系统之中，丰田就对电池的安全设计提出了很高的标准，那么到了纯电动领域，这两款车型又是如何做的呢？

有效应对意外撞击的安全设计

对于电动车的锂电池来说，电池距离碰撞点更近的侧面撞击，往往是发生电池安全事故的重灾区，而丰田的做法主要有两点：

一方面是扩大整个电池包体积，将提供散热的冷风管作为缓冲吸能区，以此来保护电芯。相比其他电池包在电池外围增加蜂窝铝的方法，丰田这样的做法则是充分利用了内部的空间。另一方面则是将高压回路布置在电池中央区域，尽可能保护高压线路在发生碰撞时不出现破损。

除此之外，电池包的另一个亮点，则是我们刚刚提到的与车身骨架一体化的设计，既提升车身刚性，同时也加强了电池包的刚性，更为重要的是，电池包下部的增强材料，还能保护电池包不被划伤，防止出现因拖底导致的电池短路。

三重监控的BMS系统

保证碰撞安全需要的高强度的车身，而保障内电路的安全，则需要能够实时监控电池状态的BMS电池管理系统。C-HR/IZOA EV的BMS系统，会实时采集电池系统的电压、放电电流、内阻、温度等相关数据，控制电池的放电深度，同时还可以实现估算整个电池系统容量以及循环寿命的功能。

在电池系统中，9-12个单体电芯组成一个模组，10-15个模组再组成一整个电池包，传统的BMS系统，一般只会采集电芯和整个电池包的数据，而丰田的BMS系统还会采集模组的数据，不仅进一步提升了系统稳定性，同时三重监控还能更好的保证电芯的一致性，提升整个电池系统的使用寿命。

除了实时监控外，BMS系统通过合理规定电芯的充放电的起始和终止电压，将电池的电量控制在了一个不易老化的合理范围内，延长电池的使用寿命。

双管齐下的“热管理”系统

不同于内燃机的“抗造”，电池系统对温度相当敏感，如果温度过高，很容易让TA超过临界值，出现热失控；而如果温度过低，不仅容量会有天然衰减，而且强行低温放电还会损伤电池。因此保证电池系统的安全，一套良好的热管理系统尤为重要。

在C-HR/IZOA EV的系统之上，散热系统被分为了两种，在电池包内部设计了冷风管，在炎热的夏季，可以使用空调为电池吹出冷风，而如果散热压力没有那么大时，冷风管还可以像风扇一样吹出自然风为电芯进行散热，节约电能。在两种合理的散热方式下，保证了电池在大功率充放电时，始终保持在一个合理的温度范围。

而到了冬季，C-HR/IZOA EV在每个电池单体下方，都放置了电池电加热装置，保证该车在冬季下稳定的续航和动力输出。

高效的充电系统

除了安全之外，在慢充系统上，由于C-HR/IZOA EV的车载充电机（OBC），使用了自家规格更高的半导体芯片，因此在慢充系统的交流—直流的电力转换过程中，电力的损失更小，同时OBC的辅机耗电更低，这也让该车实现了同级别领先的充电系统效率。

过去两年所上市的电动车，一个很大的问题的就是同质化严重，不管是电机、电池还是车身布局，仔细一分析就好像都是基于一辆公模的电动车打造而来，唯一的区别就是换一换零部件的供应商。不过我们在仔细分析了丰田的两款车型之后，我们在结构设计以及电池安全设计上，看到了很多丰田自我的思考，而这也是丰田与其他研制电动车企业的最大区别。

虽然伴随电动化的发展，造车的门槛在不断降低，但是这并不代表传统车企就已经失去了机会，在中国，丰田计划到 2025 年，推出 10款以上的电动化车型，同时在不远的将来，基于电动车打造的专属e-TNGA架构也将出炉。

我们国内的新能源车市场的消费行为正在从政策支持向需求驱动转变，在这个过程中，如何快速凭借造型、空间、智能化、安全等关键产品力占领消费者的心智，这也是丰田能否赢得未来的关键所在。

纯电动“上位”，丰田能够追上新能源大趋势吗?

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