“換個角度看世界,會收獲到不同的東西,世界也因此以另一個面貌展示在你面前?!卞X鍾書先生在《寫在人生邊上》里如是說。隨著《三體》、雨果獎影響力日漸擴散,不少人傾向于將“角度”切換成更具科技和時尚范兒的“維度”。
較之觀察角度,實踐角度更容易彰顯“維度戰(zhàn)術(shù)”的重要性,“降維打擊”所賦予的壓倒性優(yōu)勢和內(nèi)心優(yōu)越感罕有匹敵,而跨高維度帶來的時空穿越奇妙體驗亦非同凡響。
文科生或許聯(lián)想起《星際穿越》中,主人公庫珀穿越五維時空,通過摩斯密碼的方式指導(dǎo)女兒墨菲解開操控重力的統(tǒng)一場方程,從而拯救了全人類。理科生則可能追溯到高斯積分,增加一個維度y就好比平面幾何借助輔助線的效果;又或者列舉出七軸機械臂,比起六軸臂在末端姿態(tài)時有無窮多組關(guān)節(jié)角度與之對應(yīng),在保證末端軌跡的同時,實現(xiàn)避障、避奇異點等二次任務(wù)。
產(chǎn)業(yè)亦概莫能外。當(dāng)移動通訊終端關(guān)聯(lián)到“智能”新維度,“功能手機”戛然而止,諾基亞們的王座被徹底顛覆。而當(dāng)航空、高架、地鐵拓寬了交通的維度,當(dāng)代都市才演變出如今的風(fēng)貌。
汽車產(chǎn)業(yè)的進化方向同樣被統(tǒng)括其中,包括當(dāng)下緊鑼密鼓、如火如荼的電動化戰(zhàn)略,惟有將“力度”乘以“維度”,方能在強敵環(huán)伺時脫穎而出。
電動化,豈止線性發(fā)展?
“新四化”已然成為汽車行業(yè)公認的未來演化方向,其中業(yè)界踏足最深、競爭初顯殺氣的莫過于電動化,從三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的材料技術(shù)之爭,到技術(shù)提供商與整車公司的潮流控制權(quán)之爭,再到以國別為界線的競爭博弈……在紛繁復(fù)雜的背景下,我們該如何洞悉電動化的發(fā)展規(guī)律?并在槍林彈雨中突出重圍?
顯而易見,深耕電動化技術(shù)研發(fā),是參與競爭的最底層基礎(chǔ)。在電動汽車足以與燃油車并駕齊驅(qū)的百年歷史上,技術(shù)因素始終是決定其命運起伏以及廠商勝負的關(guān)鍵要素。
十九世紀末電動車、蒸汽機車和汽油車并成車輛雛形,直至1935年原始EV因為技術(shù)性能落后被燃油車徹底淘汰,可以視為電動汽車第一波浪潮;七十年代大氣保護法和歐佩克石油禁運迫使業(yè)界再尋燃油車替代方案,于是有了賽百靈CiTICars量產(chǎn)、寶馬開發(fā)1602 E、豐田參與通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院電動化項目;1990年清潔空氣法修正案和1992年能源政策法案催生了第三波電動化浪潮,通用EV1和豐田普銳斯分別在1996年和1997年問世,宣告電動化復(fù)蘇于實用正軌。
每一家電動化先鋒廠商都自有優(yōu)勢,而以技術(shù)迭代清晰度和與整車換代關(guān)聯(lián)而言,豐田堪稱典范。
九十年代到2000年被豐田定義為混動車HEV的認知期,豐田動力控制單元PCU首創(chuàng)溫度傳感器內(nèi)置IGBT,不過功率密度較低,每KVA體積17.4L,電池從圓柱形鎳氫向方形過渡;隨后是擴銷期的第二代技術(shù),三電繼續(xù)全面升級;2010年前后的正式普及期,電池采用無刷電機,而電機轉(zhuǎn)速倍增至13,500rpm;2015年前后的全車系推廣期,不但PCU功率密度達到第一代的2.5倍,而且電池也進入鋰離子開發(fā)階段,電機轉(zhuǎn)速直指17,000rpm,體積從第一代的5.1L減至2.2L。
與器件技術(shù)不斷升級相伴的是,豐田電動化車輛性能突飛猛進,也越來越廣為消費者接受。截至2019年豐田累計銷售了超過1,300萬輛混合動力車,占全球混動市場80%的份額。
但你以為這樣的線性發(fā)展便能令豐田自我滿足了么?市場的反饋賦予了豐田全系普及電動化技術(shù)的決心。
油電混合動力、插電式混合動力、純電動和氫燃料電池是當(dāng)前汽車電動化的幾大主流技術(shù)路線,各自的優(yōu)劣長期爭議不斷。如果說,“我都要”的路線并不止豐田一家采納,那么如何將幾種技術(shù)路線彼此關(guān)聯(lián)、從路“線”鋪開為“面”,便再難尋第二家。
之前訪問位于常熟的豐田汽車研發(fā)中心(中國)有限公司(以下簡稱“TMEC”)時,技術(shù)人員告訴《每日汽車》記者,幾種新能源汽車模式在電機電控方面存在較大的通用性,“以HEV為基礎(chǔ),拿掉汽油機總成,放大電池電機,便是EV;將HEV電池電機放大,并且汽油機關(guān)聯(lián)到電池,可以對其充電,則是PHEV;用氫燃料電池取代汽油機給電池充電,則是FCEV?!?/p>
剛剛閉幕的上海車展上,豐田全球首發(fā)了其量產(chǎn)EV車型C-HR和奕澤,同時還帶來了全新RAV4和埃爾法、威爾法三款全新HEV車型。豐田也成為車展上唯一帶來HEV、PHEV、EV和FCEV全方位電動化技術(shù)產(chǎn)品的廠商。
傳統(tǒng)的一維發(fā)展路線或許能夠深挖效率和技術(shù)水準,但終究難以兼得多種方案的優(yōu)勢。倘若兵分幾路,又可能“分散火力”,難以聚焦。豐田擴線為面,恰恰是拓展出了新維度,讓原本可能相互掣肘的各種方案反而相互構(gòu)成支撐。
只是,這還并非豐田電動化“高維度戰(zhàn)術(shù)”的全貌。
立體構(gòu)筑能源循環(huán)社會
倘若回顧當(dāng)前所有的車企巨頭新口號,則幾乎無一例外都打出了“轉(zhuǎn)型出行移動服務(wù)提供商”的旗幟。
當(dāng)強強相遇PK之時,傳統(tǒng)的線性維度比拼便難以拉開差距,而平面式擴張亦可能被后來者跟隨。于是豐田便又開辟了新的立體維度——深入思考未來社會的能源結(jié)構(gòu),并將所認定的終極能源氫燃料電池和其他電動化路線與之相結(jié)合,決意通過氫能與電能構(gòu)建未來能源循環(huán)社會。
電動與混動之述備矣,而氫燃料電池優(yōu)勢何在?概括起來有三個要點:首先是原料來源較為清潔,除了化石燃料裂解之外,生物質(zhì)和生活垃圾生成的沼氣、工業(yè)副產(chǎn)品、褐煤等可以被用來制成氫氣,而風(fēng)電和太陽能也能用于電解水制氫,后面幾種途徑相對環(huán)保。其次是氫燃料能量密度明顯高于傳統(tǒng)電池,經(jīng)過3分鐘充氫,車輛能夠?qū)崿F(xiàn)500公里以上續(xù)航里程。第三,沒有廢氣排放,理論上生成物只有水。
基于如是特性,氫能源較為容易實現(xiàn)高效率循環(huán)。更難得的是,氫燃料電池還能同其他電動化技術(shù)路線形成協(xié)同效應(yīng)。豐田在橫濱設(shè)立了Hama Wing驗證項目,利用風(fēng)力發(fā)電,電能用于電解水制氫,而電能恰恰儲存在回收的普銳斯電池組群中。
“社會”二字,意味著豐田絕不會獨自行動。從2015年CES展上公開5,500多項氫燃料電池技術(shù)專利,到新近公開兩萬多項混動在內(nèi)的電動化專利,豐田打算同更多的企業(yè)、機構(gòu)聯(lián)合構(gòu)建新生態(tài)。2017年10月30日,TMEC加氫站落成后,豐田打算用時三年展開氫燃料電池車耐久性和品質(zhì)測試,并希望在中國同政府、汽車行業(yè)聯(lián)合摸索、構(gòu)建“氫能源社會”。
較之兩年前的“氫能源社會”提法,“未來能源循環(huán)社會”覆蓋了氫能與電能,更為全面和富有適應(yīng)性。豐田在提升維度的同時,并不忘對自身的方針策略持續(xù)優(yōu)化和完善。
跨越縱深、構(gòu)建體系,形成遠超單線程和一維操作的效果,豐田的“多維度策略”為中國發(fā)展電動化和新能源提供了絕佳的借鑒和示范,而在超越國界的攜手中,我們完全可以期待發(fā)現(xiàn)更多的新維度,為全人類的未來共同命運尋求前所未有的突破路徑。
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原文標題:關(guān)注丨汽車電動化光有“力度”不夠,請再乘以“維度”
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