TNGA丰巢
2017年4月18日,上海车展前夜,丰田举办了TNGA丰巢之夜主题发布会,丰田对颇受瞩目的TNGA平台进行了详细解读。
丰田汽车指出,“CE制度”和“TNGA”是制造更好汽车的两只车轮,其中TNGA负责车辆核心技术的开发和应用,是自上而下的开发,而改革后的CE制度,则是自下而上的提高每款车型的魅力,从而实现每款车型的与众不同。
按丰田自己的解释,TNGA并不是要颠覆丰田原有的造车模式,而是在CE(总工程师)制度上,也进行一些零部件通用化。但并不意味着所有的零部件通用。
丰田将车辆分成上下两部分,下半部分代表的是和汽车息息相关的,但是消费者又看不到的基础性能部分,如发动机、底盘、悬挂;消费者看得到、摸得着的外观、内饰、配置,被定义为上半部分。
TNGA概念下,上半部分还是沿用原来的CE制度,由每一个CE根据不同的车型定位,不同地区消费者的喜好来进行更加个性化、更加定制化的研发工作。下半部分消费者看不见、摸不着,性能部分由TNGA把零部件的基础性能提升上去来普及到更多的车型上面,这就是一个区别。
TNGA将丰田的企业体系、研发体系、生产体系、零部件体系等进行整合,提高各部门之间的运行效率,降低总成本。为了分别应对世界各国的各种需求,丰田车型数量越来越多,超过了100种,管理上非常复杂。通过TNGA架构,在全球范围内进行汽车模块的选择和匹配优化,使零部件通用化程度更高,进一步减少新开发零部件的数量,更加灵活快速地推出新的整车产品。TNGA架构下,零部件共通化程度由原来的20%上升到70%-80%,在这个平台上,可以集成从A0级、A级、B级(前置前驱)、电动车、混动等多种车型的生产。
TNGA架构的指导思想之一,完美兼容传统燃油车和新能源车型。这是丰田能源多元化技术路线的体现。
2017年丰田在华推出TNGA首款产品第八代凯美瑞,2019年亚洲龙、全新卡罗拉、雷凌上市,2020年TNGA的荣放、威兰达等,再到2021年的亚洲狮、凌尚、汉兰达、陆放等,丰田全面普及TNGA架构的车型。
凭借着TNGA架构,丰田产品更新迭代加快,产品技术含量明显提高,终端竞争力加强,品牌力也开始凸显,在中国整体乘用车市场销量趋于稳定的背景下,丰田在中国的销量一路高歌猛进,2017年开始年平均销量增长率达到13%,这说明TNGA架构的思路是正确的。
寺师茂树的观点
寺师茂树是丰田公司副社长、首席技术官、 丰田ZEV工厂的本部长,他主导着丰田汽车在新能源汽车领域的发展方向。
丰田章男将丰田研发部门称之为“白色巨塔”,觉得很难与之沟通。
白色巨塔象征着难以改变的权威体制。丰田章男有一次问研发部门,“为什么丰田汽车的颜色总是这么暗淡”,研发部门回答说,“因为这些颜色在年轻人中很流行”,丰田章男说,“这样根本没办法聊下去啊,意思好像在说,大叔你闭嘴吧。”
《白色巨塔》是小说家山崎丰子的一部长篇小说,后来拍成电视剧,轰动日本。作品揭露医疗体制的扭曲与腐败、医学界高层倾力于权势争夺下的黑幕,以及寻求医疗疏失赔偿的艰辛。日本人的关心焦点是医疗业界的经营。国立大学附属医院除了提供医疗服务,还肩负教育和研究的重责,超过一般的收入来自政府财政支援。
前名古屋大学附属医院院长大岛伸一批评说:“埋头从事自己喜欢的研究,谁都不问结果,就像特权阶级一样,价值观与社会需求明显脱节,也不想想凭什么拿这么多国民税金?”
丰田汽车大管家小林耕士说,丰田汽车的高管、骨干中,出现了很多“不愿意改变”的人,丰田章男一直在与“大企业丰田”抗争。
2018年7月,新华社记者专访寺师茂树,寺师茂树表示:电动汽车和氢燃料电池车不是路线之争,不是对立的技术路线,各有优势和价值,可满足不同场景的消费需求。考虑到《巴黎协定》这样的应对气候变化全球策略,毫无疑问汽车电动化是大趋势。
寺师茂树对记者强调了丰田公司自己定义的“汽车电动化”,既包括未来具有广阔前景的电动汽车和氢燃料电池车,也包括目前颇受市场欢迎的混合动力汽车。作为车企中的“多面手”,丰田在这些类型的汽车方面都有投入。
丰田的目标是到2025年左右,让每款车型都有新能源版本,并在2030年左右将新能源汽车的销售占比提高到50%以上,其中电动汽车、氢燃料电池车这两种零排放汽车的销量占比超过10%,达到100万辆以上。
丰田首款面向普通消费者销售的氢燃料电池车Mirai加氢一次仅需要约3分钟,续航里程可达650公里。但目前的缺点是加氢站不足,全日本只有约100个加氢站,其中东京只有14个。氢燃料供应和加氢站的建设等不是丰田一家公司能够完成的,仅依靠丰田一家公司难以将这一市场快速扩大,
在电动汽车方面,全固态电池因其高密度性、高安全性等而比传统液态电池更具优势,在新能源汽车领域应用前景广阔。寺师茂树说,丰田正在加快全固态电池的研发,力争在2020年之后实现实用化(这一点太乐观了)。
在另一次采访中,寺师说:
我理解大家的疑问:为什么近来丰田连续发布有关EV的消息,是因为德国大众积极推进EV,丰田慌了手脚?其实从很早开始,我们一直都在发声:丰田并没有在EV进程上落后于人,丰田拥有相关的技术。即便如此,丰田依然被称“落后于人”,或者“这话还是等出了EV整车在说吧”等等。这种说法的确有一定的杀伤力,对此我们还无法回答,“好,明白了,明天就出EV整车”。我们想等到能够明确EV还存在什么样的课题,解决了哪个课题之后才能推进下一个步骤之后,再来回答大家。
但是我们一直未能描绘出跨越电池课题的蓝图,这是因为丰田没有能够预测到汽车的驱动电池能够像今天这样被大量制造,而且价格越来越便宜。
对此,如果有人批评说“不管怎么说,丰田并没有推出EV”,那么我们只能虚心接受。
寺师认为:关于EV的数量并不是我们想生产多少说了就能算数的,而是根据消费者的购买需求,ZEV规制的实施情况,以及充电桩/站等基础设施的完善情况而变化的。所以,丰田这次只设定了EV和FCV合计销售100万辆的目标,今后会根据情况变化调整比例,所以现在无法告知其中EV的具体数量。
第四代混动“普锐斯”搭载的电池容量为0.75kWh,而日产的最新式纯电动“LEAF”搭载的电池为40kWh,约为普锐斯的50倍。即便今后对电池包的构造等进行改进,质量比依然会达到混动的20倍左右。也就是说,把混动改为纯电动,电池的容量、尺寸、以及质量都会出现一位数以上的增加。
丰田现在制造130万?150万辆HEV所需电池已经相当吃力。我们的电池公司Primearth EV Energy(静冈县湖西市)已经是十多条生产线在工作,但是光是制造2030年的HEV和PHEV用电池,就需要目前3倍左右的生产能力。也就是说,生产100万辆EV,需要生产几千万辆HEV规模相当的电池。
电池的材料价格将会飞升,再加上电池需要在洁净的环境下制造,需要初期投资以及维护成本。而在此大量投资后,突然有一天,又要“锂离子电池全部升级为固态电池”,这时候又需要大量的投资。需要海量的电池,同时电池技术又在突飞猛进的进步,现在谁敢负责下令投资、制造以及回收呢?
丰田行事一贯谨慎,作风稳健。对于全球销量1000万辆的汽车公司,转型难度非常大,特别是在传统汽车向电动化颠覆性的转变过程中,决策失误会造成巨大的损失,甚至会有更严重的后果。这一点没什么可以指责的。
但是,树欲静而风不止,尽管电动汽车技术并未完善,市场化进展缓慢,但是不知有多少有形之手在揠苗助长,舆论也在火上浇油,汽车电动化迅猛增速。
2019年6月,寺师茂树坦承,当前纯电动汽车发展势头远超丰田预期。丰田不得不全面调整电动车战略规划,将原来到2030年实现年销售550万辆电动车的计划提前5年,目标锁定2025年,全球新车年销量将有一半来自电动车。
为实现这一战略计划,丰田汽车成立了“EV事业企划室”,并由掌门人丰田章男亲自挂帅,开始加速对纯电动领域的布局。可见丰田对于推进电动车研发的决心和力度。
寺师茂树表示:世界尾气排放等相关规定日益严苛,仅靠燃料电池汽车和混动车是无法抢占先机的,欧洲正不断强化环境规制,到2030年时点丰田普锐斯恐无法达到排放控制标准,所以需要同时开发纯电动汽车和燃料电池汽车。
丰田的计划是在欧洲市场推广小型电动车,在美国市场推广大型电动汽车,在印度市场和铃木携手开发小型电动车。
为避免后期折旧时影响到估价,丰田计划研发一款使用10年后仍能保证容量达90%以上的电池。
在2020年东京奥运会上展示配备固态电池的汽车。
寺师茂树表示,丰田计划于2030年或者2035年完全取缔汽油车(日本经济产业省计划从2035年起停止销售纯内燃机驱动的传统汽车,丰田不得不接受现实,当然这是在日本市场贺欧美市场)。
寺师茂树表示:丰田一直认为EV的定位应该是“中短距离移动出行工具”,续航里程和零百加速都应该有一个适配于具体产品定位的最优值,并非越大越好。其实,这两点是最不难实现的,提高续航里程,堆更多的电池就行;提高加速成绩,多搭载一台电机即可。
对一款家用EV来说,能效水平非常重要。?我们开燃油车都追求更低的油耗,开EV当然应该追求更低的电耗。能效越高,电耗越低,相同的电池容量才能有更远的续航里程,同时也才真正的低碳、环保。不要以为用电,就是零排放,我们国家火力发电仍占7成以上。
美国环保署(EPA)每年都会出一份《燃油经济性指南》,公布美国市场在售车型的能效水平。2020年的《指南》中,能效最高的EV是特斯拉Model 3(标准续航版),综合能效高达141MPGe(意味着33.7度电能行驶141英里,约合百公里耗电14.9度)。不得不说,特斯拉能成为目前最成功的电动车,还是有它道理的。
在EPA公布的PHEV(插电混动)车型能效排行榜上,高居第一的则是丰田Prius Prime,综合能效是78MPGe。目前,在丰田尚未推出EV的情况下,特斯拉的纯电能效水平确实行业领先,但在PHEV领域,丰田的能效水平则是行业第一。
需要说明的是,78MPGe指的是“既用电又用油的综合能效”,EPA也给出了丰田Prius Prime在纯电模式下的综合工况能效是133MPGe。约合百公里15.5度电。而有的PHEV纯电模式下的EPA综合能效仅为60MPGe。
可以想象,丰田纯电动的能效将会是一个什么水平。