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社长专栏 丰田访谈 赛事活动 专题报道
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社长专栏 丰田访谈 赛事活动 专题报道
免费提供HV专利的丰田的真正意图 以及对电动化的误解

目录

免费提供的“三种神器”中的2项技术
各公司不得不应对的“ZEV”和“CAFE”法规
难以满足“2025年法规”的企业接连出现

4月3日,丰田发布了推进电动汽车普及的措施。

关于实施这项措施的重要考量,丰田社长经常是这样对公司内部传达的。

近几年,世界各地都有因暴雨等自然灾害发生。导致这些自然灾害的原因之一就是全球气候变暖,除此以外,还有大气污染、能源问题等,我们必须解决的课题堆积如山。 我觉得除了经济增长之外,保护美丽的故乡,让下一代人能安心生活也是我们这代人需要承担的责任。同时,我们共享同一片天空与海洋,我们要关注的是整个地球。 要像热爱我们自己出生的城镇、国家那样,热爱全世界人民的故乡地球,将这个美丽的故乡留给下一代人,这是我们这代人必须要承担的责任。现在的我们,除了“故乡”、“祖国”,还需要认识“母星”这个概念。为了“母星”,我们能做些什么。我希望和大家一起思考、一起行动。

下面的内容转载自4月12日《THE PAGE》上刊载的《免费提供HV专利的丰田的真正意图 以及对电动化的误解(汽车记者 池田直渡执笔)》。这篇文章包含4/3的发表内容,还对包括行业环境在内的信息进行了详细的解说,因此我们在征得《THE PAGE》、池田先生的同意后,在TOYOTimes上向大家介绍其内容。

丰田汽车发布了开放混合动力汽车电动化技术相关专利的方针。到2030年底前,将免费提供约2万3740件专利。这个决定从某种意义上来说就像是“给敌人送盐”一样,但是丰田的真正意图是什么呢?对此,汽车记者池田直渡先生投稿发表了他的观点。

[照片]THS(丰田混合动力系统)的全貌。照片为PHV款,电池稍大,但是基本系统是与HV相同的。具备太阳能发电功能的顶部是仅限于PHV的选配件

4月3日,丰田发布了免费提供混合动力技术专利的方针。提供范围为电动机、动力控制模块组(PCU)、系统控制等。

丰田在2015年1月宣布免费提供燃料电池车(FCV)的专利,2017年9月通过与马自达、电装设立的EV C.A. Spirit,宣布制定并公开EV(电动汽车)的标准规格。

此次,又发布了免费提供HV专利的措施,这意味着对于HV、FCV、EV等今后将成为环境战略轴心的所有类型,丰田都将以某种形式提供相关技术。

免费提供的“三种神器”中的2项技术

和3日在名古屋中部地方广场召开的记者见面会一样,另一天在东京总公司召开的记者说明会上,丰田汽车技术系的首席董事寺师茂树副社长在台上进行了说明。

要理解这件事需要了解的前提事项很多,所以我们先从整理前提事项开始。丰田发布的信息中提及的电动机和PCU是电动化“三种神器”中的2种。还有一种就是电池。“电动化”并不是“电动汽车化”,而是以某种形式搭载电动机。也就是说混合动力也包含在其中。对于这一点很多媒体都不了解,每次提到电动化的话题误解都会扩大,因此总是很难说明清楚。

[资料]以电动化的“三种神器”为核心,再增添不同的附加物,就能制造各种环保汽车 (引自丰田汽车的资料)

此次发表的免费提供HV专利技术的是前面的2种,但丰田还声明针对“配套”,也将提供有偿的技术支援。“配套”这个词对大家来说或许有些陌生,以和服为例,就是指和服的穿戴。与玩具车不同,汽车的电动化并不是用配线将电动机与电池连接起来,汽车就能启动。更何况在HV中,如果不谨慎地设置发动机与电动机的协调控制,就无法成为一件产品。这需要大量的技术经验。

那么是不是就不提供电池技术了呢,也并非如此,但是具体措施和电动机、PCU这前面的2种神器稍有不同。丰田现在正在与Panasonic合作进行电池开发,正在探讨将来以通过这个框架提供电池技术为方向。但目前,电池的绝对供应量还处于紧张状态,这里确实还存在难题。

现在的情况是,不仅是混合动力(HV)车,插电式混合动力(PHV)车、纯电动汽车(EV)以及燃料电池车(FCV),这些环保汽车都需要电池。没有电池根本不行。也就是说,在应对“配套”时,从目前的紧张状态来看很难提供足够的电池,订购方如果可以从其他渠道采购电池则另当别论。如果不通过某种形式采购电池并安装,就难以应对“配套”。但是,需要的电池搭载量最少的HV和需要其数十倍电池容量的EV,供应的难度是不一样的。而毋庸置疑,HV要轻松得多。

各公司不得不应对的“ZEV”和“CAFE”法规

另外,还有一条大家必须知道的预备知识。目前,和温室气体相关的法规有2种。一种是以美国关于温室气体的法规《零排放汽车法规》(ZEV)为代表,规定“销售的不排放温室气体的汽车必须达到汽车生产总量的一定比率”的ZEV促进法规,另一种是以中国的“新能源汽车法规”(NEV)为代表,“按各汽车企业销售车辆的总平均值设定温室气体减排目标”的企业平均燃料消耗量法规(CAFE)。如果不能达到这2种法规的限制值要求,就必须从达到限制值要求并且有排放余额的公司购买余额。

而要符合ZEV法规的规定,无论如何都需要EV(或者FCV)。或者不如说,HV无法满足法规要求。这是因为2018年以后,HV就不再被认定为ZEV。例如2020年,ZEV必须占总产量的7.0% 。但是,其中的3.0%可以计入PHV的数量。

通俗地说,ZEV法规是要求“按照规定数量(相对于总销售数量的百分比)销售具备出色环保性能的汽车”的规则,因此如果必须要达到2020年ZEV法规的要求,那么可以采用按照总生产量4%的数量制造EV,并降价销售的方法。PHV在3%以下时,也可以采用相同的方法。因为要压缩利润,所以这不是一件简单的事,但是也有人觉得反正数量是有限的,与其被要求购买罚款性质的信用,不如把这部分钱用于降价,这也是一种真实存在的情况。但是,作为义务要求企业达到的比率会逐年增加,因此,这种临时抱佛脚式的做法并不是长久之计。

最近的问题是CAFE,它是一项“要求企业提升所售汽车环保性能”的法规。因为看的是所售汽车的平均值,因此即使对具有出色环保性能的汽车进行小幅度的降价销售也起不到什么作用。只能脚踏实地减少所售汽车的燃料消耗。

[资料]丰田根据欧洲委员会的官方数据制作的图表(引自丰田汽车的资料)

然后,专注于EV的企业现在正面临着严峻的事态。他们难以达到CAFE的要求。上图是丰田根据欧洲委员会的官方数据制作的图表,可以看到,在2019年和2020年法规规定的2个限制值之间,排放数值控制在下半部分的只有丰田和其他2~3家公司,不少公司都是勉强达到2019年法规的要求。1辆EV也没有销售的丰田之所以能得到如此出类拔萃的成绩,是因为丰田销售了很多HV。最近,欧洲委员会发布了2030年的限制数值。是一个非常低的数值。而且为了向这个欧洲法规看齐,世界各国的限制值大概都会基本控制在这一水平上。

[资料]丰田通过HV的销售削减的CO2总量(引自丰田汽车的资料)

为了为环境保护做贡献,不仅要开发具备出色环保性能的汽车,还要促使用户购买这些汽车。而毋庸置疑,是否购买是由顾客决定的。遗憾的是,未来的10年到20年间,EV能销售的数量可能难以持续满足欧洲委员法规的要求。理由有多个,但最主要的原因是电池价格成为瓶颈,导致难以达到足够低的大众化价格。

难以满足“2025年法规”的企业接连出现

从这个图中可以看出,几乎所有企业都难以满足即将实施的2025年法规。还剩下5年多一点的时间,就算从现在开始技术研发也来不及了。这样下去的话,就只能祈祷某一天出现EV突然大卖的奇迹了。没有一个经营者会认同这样的经营计划。

以欧洲企业为主,过去很多企业把混合动力汽车称为“加拉帕戈斯”,但在这样的现实面前,他们也无法反抗了。近几年,不断有其他企业找丰田购买混合动力系统。日本国内,丰田联盟内的斯巴鲁和铃木采用了混合动力系统。

但也并不是对方说“我们要买混合动力系统”,丰田就能爽快地收钱卖给他们。很多时候,必须先把采用方制造的引擎与丰田的混合动力系统(THS)调试磨合后才能商品化。这项工作由买方单独来做的话难度很高。不过,如果他们有技术能单独做到这点的话,就可以自行开发整套系统了。

也就是说,如果丰田不承担这项工作,就无法买卖THS。从丰田的角度来看,出售THS就必须设立帮助调试的新团队。其规模从中期来看,也需要形成500人的体制。连熟知THS的丰田都需要花费如此大的精力,其难度可想而知。

[照片]在4月8日丰田东京总公司召开的记者说明会上,谈及开放HV技术专利的寺师茂 树副社长(拍摄:志和浩司)

“店还没开门,顾客就开始排队了”,这句话正是寺师茂树副社长说的。

也就是说,多年来一直各行其道、相互竞争的各家公司,面对严格的法规即将落地的情况,不得不承认从现实来看混合动力是最佳解决方案,于是大家都开始想要获得丰田的技术。而这并不是一个丰田利用空闲时间就能解决的问题。因此丰田设立了新部门,推进事业化。免费提供专利只是这项事业的冰山一角,只是表面现象。

但是一般大家都会感到疑惑。即使竞争对手公司真的陷入困境,又为什么必须帮助他们呢?

大家的疑惑也是有道理的。但是这是因为环境政策的特殊性。一想到整个地球都面临危机,我们真的可以因为“只有自己公司能达到法规要求”而高兴吗?毕竟我们自己也生活在这个星球上。寺师副社长说到:“从全球来看,丰田的市场份额只占11~12%。”

[资料]为促进环保汽车在全球普及,只靠丰田一家公司的努力是不够的 (引自丰田汽车的资料)

也就是说,只有丰田达到法规要求是无法拯救地球的。这既是人类的问题,也是整个汽车产业的问题。因此,丰田提前表明将对HV、EV、FCV等所有环保汽车进行技术公开。

当然,丰田并不是打算做慈善事业。作为HV的“系统供应商”,丰田计划将中期销售额提高到1000亿日元的规模。因为金额巨大,所以很少有人会有实感,但是寺师副社长如此说到:“这个金额并不能实现盈利。但是达到了让这项事业持续发展的及格线。虽然不能具体地说有几家公司来购买了,但是可以告诉大家咨询量大约是未来5年的工作量。

[资料]参照右侧:相对于各年度法规各系统所处的位置(引自丰田汽车的资料)

请大家重新看一下刚才的这张图。这次请看右侧。2019年的限制值是130g,汽油车也能达到。但是2020年的95g汽油车就不达标了。而要满足2025年的限制值,如果不是HV就很难实现。但是对于2030年的限制值,HV也难以达到。那之后就要依靠PHV了。

再次说明一下,这里说的是平均值。因此通过量贩车降低整体的排放,达不到的部分通过增加EV的数量来达到限制值,这是比较现实的做法。并且这两方面都是必要的。而关于HV和PHV,全世界只有丰田一家公司具备为其他公司提供技术的支持体制。

[资料]以2050年为目标的普及比率图(引自丰田汽车的资料)

最后请大家看另一张图。这张图以图表形式表现了到2050年为止环保汽车的比率变化。当然,它是以现在的常识考虑的预测值,或许会与实际有偏差。我们认为EV将更快普及,而HV的比率将更早开始下降。但是,除这个表中出现的灰色部分的“引擎车”外,其他任何一种车型都是由电动机、PCU和电池,即电动化的“三种神器”构成的。如果丰田正式确定了电池供应计划,作为系统供应商提供这3项技术,那么无论比率预测多么不准确,也能满足全部需求。丰田已经制定好了不会失败的作战计划。

池田直渡 1965年生于神奈川县。1988年入职企划室NECO(现在的NEKO PUBLISHING CO., LTD.)。负责汽车专刊、CAR MAGAZINE、AUTO MAINTENANCE、AUTOCAR JAPAN等杂志。2006年离职后,就任商务新闻网站“PRONWEB Watch”的主编。2008年离职。现在设立了编辑工作室“GRANITE”,除了汽车企业的战略、市场结构外,还执笔汽车机制、技术史等报道。有著作《Roadster精神 诞生于广岛的轻量跑车》(PRESIDENT公司)。