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車東西 | 新能源車特斯拉第一?豐田笑了

眼下,豐田已經賣出去了1000萬台混動汽車。

智東西 文 | 曉寒

導語:汽車產業正在發生巨變,電池正在替代燃油,共享汽車正在替代私家車,人工智慧正在接管駕駛€€€€電動化、共享化、智能化、網聯化的趨勢將前所未有地改變這一具有百年歷史的傳統行業。

不過事實並非如此簡單,通過分析研究,車東西發現這些擁有百年歷史的汽車集團並不情願落後於時代€€€€除了加速追趕外來者的腳步之外,它們反而在很早之前就已經開啟了對於汽車智能化的研究之路,並取得了許多成果。

對此,車東西特推出了「智車之路」系列報道,為您揭秘全球主要的12家汽車集團在汽車智能化上的探索歷史。本期是「智車之路」的第九篇報道,講述的日本豐田汽車。

豐田汽車由日本著名紡織大鱷豐田佐吉的兒子豐田喜一郎創辦,他在1929年走訪歐美國家時對汽車入了迷,隨後回到日本開始研究汽車。1932年,豐田喜一郎在家族的紡織廠里設立了汽車部開發研究仿製歐美車型。1935年汽車部造出了仿製的汽車,並在1937年從紡織廠獨立為豐田汽車工業株式會社,當時擁有1200萬日元起步資金與300多名員工。

早在研究仿製階段,豐田喜一郎就給豐田定下了「生產廉價汽車」的方向。經過85年的風雨征程,豐田汽車在2008年成長為全球最大的汽車公司(另外一個是大眾集團),旗下擁有豐田、雷克薩斯、Scion、大發、日野品牌。豐田最新財報顯示,2016年前三季財報豐田共銷售了664萬輛新車,凈利潤約合126億美元(豐田2015年凈利潤高達192億美元)。僅僅三個季度的凈利潤就遠超大眾2016全年的79億美元與通用的94億美元€€€€豐田再次成為全球最賺錢的汽車公司。

(配圖為豐田總部大廈)

在傳統汽車時代,豐田以及整個日系品牌一直都靠著親民的售價與極其穩定可靠的產品質量在全球搶佔市場。面對豐田及整個日系品牌在產品質量上的優勢,歐美品牌被逼主打科技牌,率先普及了渦輪增壓發動機、雙離合、車聯網、ADAS等功能,並加以大肆宣傳,形成了一種豐田等日系品牌在科技領域較落後的錯覺。

然而事實並非如此,比如目前比較高級的ADAS功能ACC自適應巡航就是由豐田等日系廠商逐漸普及開的。與此同時,豐田在油電混動、氫動力等新能源汽車領域也取得非常不錯的進展。2015年底,豐田斥資10億在矽谷成立了TRI豐田研究院,專供AI與自動駕駛等前沿技術,並且還入股了優步,進一步加強了自己智能化領域的布局。

自動駕駛:以量產為導向做研發

豐田研究自動駕駛的歷史可以從ADAS系統講起。

1995年,做過飛機的三菱汽車,將飛機上常用的巡航控制技術搬到了量產汽上面。三菱的這套系統可以通過激光雷達測距,並自動控制車輛的巡航速度(即早期的ACC自適應巡航)。作為日本汽車行業的老大,豐田怎麼能容易小弟的技術比自己先進,馬上組織人力在1997年就拿出了自己的ACC方案,並在雷克薩斯LS的豐田版Celsior上面率先搭載。

(配圖為豐田Celsior)

豐田在自家與雷克薩斯車型上搭載ACC技術的舉動吸引了其他廠商的注意,賓士、奧迪、沃爾沃等公司才紛紛推出了基於毫米波雷達的ACC系統。2015年,特斯拉Model S逐漸流行起來,而這家全球最耀眼的電動車公司也在大力宣傳自己的ACC系統€€€€Autopilot,並有意無意地將其介紹為自動駕駛功能,這才讓ACC功能開始大範圍進入消費者的視野之中。

按照相關國際組織的定義,搭載ACC自適應巡航、LKA車道保持、AEB主動剎車等高級ADAS功能的汽車就是L2級別的自動駕駛汽車,像是豐田、通用、福特等整車廠也都表示將會逐漸從L2的自動駕駛汽車逐漸向著L3/L4級別演進。€€€€所以豐田才一直強調自己實際上是從90年代就開始研究自動駕駛技術了。

2015年11月,豐田在日本演示了自動駕駛技術的最新進展,名為Highway Teammate€€€€字面意思就是高速公路夥伴。而豐田對其所有的自動駕駛與輔助技術,則命名為Mobility Teammate Concept€€€€沒錯,這套自動駕駛技術就是要解決高速公路上的自動駕駛問題。

豐田展示了一輛基於雷克薩斯GS450h打造的自動駕駛汽車。如果單從外觀來看,幾乎看不出這是一輛自動駕駛汽車,因為其外部並沒有自動駕駛汽車常見的激光雷達與其他感測器。

(配圖為豐田展出的自動駕駛汽車)

不要被外表所蒙蔽,豐田只不過是把各種感測器放在了汽車的部件裡面而已。其前保險杠與前臉位置融合了三個毫米波雷達與三個激光雷達,擋風玻璃頂部則有一個雙目攝像頭。另外三個激光雷達藏在後保險杠的側面與後面,后擋風玻璃頂部的小尾翼里則藏了三個毫米波雷達。

當然,豐田安裝的激光雷達都是售價便宜的低線束激光雷達,並不是谷歌自動駕駛車上那個會旋轉的64線激光雷達,所以才會在前後一共安裝了6個。當然,豐田也提前繪製了演示高速公路的高精度3D地圖。

從豐田的演示來看,這套自動駕駛技術可以讓汽車完成自動駛入/駛出主路、超車、變道等功能。豐田在上述活動中表示,將在2020年實現這套高速公路自動駕駛技術的商品化。

相對而言,封閉的高速公路路況較為簡單,是自動駕駛技術落地的理想場景。所以豐田選擇了相對比較便宜的感測器,將其融入車身,並且將應用場景選在了高速公路,就是為了儘快實現自動駕駛技術的商業化。

在自動駕駛的研發中心方面,豐田並沒有走通用、福特等公司的收購流,而是選擇自主研發。

2015年11月6日,豐田宣布將在矽谷設立TRI豐田研究院(Toyota Reserch Institute),並表示將在未來5年內逐步投資10億美元。至此,豐田形成了由TRI、協同安全研究中心(Collaborative Safety Research Center),以及豐田互聯公司(Toyota Connected)三大機構協同開發自動駕駛技術的團隊布局。

TRI的自動駕駛項目由Gill Pratt負責,他之前曾是美國國防部下屬先進研究項目局DARPA的項目經理,負責機器人挑戰賽項目,而DARPA又是全球自動駕駛技術興起的「始作俑者」。

今年3月份,位於矽谷的TRI向外界展出了其首個研發成果€€€€一輛基於雷克薩斯LS600hL的自動駕駛測試車,需要指出的是,這輛車並沒有像上述那輛一樣將感測器融合進車身,而是將一台64線激光雷達與6個16線激光雷達放置在了車身外部,由此可以判斷測試車研究的是全路況L4級別的自動駕駛技術。

(配圖為TRI展出的自動駕駛汽車)

據媒體報道,TRI的研究方向分為保衛者(Guardian)和私人司機(Chauffeur)。前者是新一代的ADAS系統,後者則是完全自動駕駛技術。不過TRI並沒有透露具體的應用時間。

新能源汽車:電力與氫動力同時發展

雖然電動汽車目前非常火熱,也被視為未來汽車行業發展的一個重要趨勢。但需要指出的是,新能源汽車並不只有純電動汽車或是油電混合汽車,還包括燃料電池、氫動力汽車等其他非傳統動力汽車。

在新能源的路上,純電動與氫動力是目前汽車行業最佳看好的兩個方向,但是兩者之間並沒有分出勝負。因此,作為全球最賺錢的汽車公司,豐田乾脆選擇了電力與氫動力都研發的路子。

在電動車領域,豐田走的是一條從油電混合汽車逐步向純電動汽車轉變的路子。

油電混合汽車就是讓傳統內燃機與電動機一起工作來提升效率,可以簡單分為串聯與並聯兩種形式。

串聯式即增程式混動車型,發動機連接發電機,發電機給電池充電,電池驅動電機進而讓車輛運轉,優點是邊走邊沖,發動機始終處於高效運轉期間,能夠降低油耗。但是由於要經歷一個由發動機發電再充電再帶動電動機的過程,其能量轉化效率又會折扣,在高速運行的時候反而沒有汽油車省油。

並聯式混動則是讓發動機與電動機一起驅動汽車在行駛,能夠提供更強勁的動力,但是由於兩者同時工作,發動機並不能一直保持在最佳工況,油耗下降不明顯,且由於這套系統只有一個電機,混合模式下無法同時充電和驅動車輪,當電池耗盡時就又會轉換成了發動機驅動的模式。

為了解決串聯與並聯的問題,豐田於1997年率先拿出了新串聯-並聯結合的混合混動技術,稱之為Hybrid Synergy Drive (HSD) ,中文名叫雙擎,這套系統最核心的東西就是ECVT電子無級變速器,可以同時連接發動機和兩個電動機。

這樣一來,混動汽車既可以在起步時依靠電機的大扭矩,又可以在巡航時讓發動機、電動機同時工作,並且還能對電池進行充電,簡直就是有勁兒還省油。

不過這套系統也有缺陷。由於ECVT把三個動力源綁在一起,導致在高速巡航這種適合汽油機工作的情況下,電機也得繼續工作,再加上為了低速時而設計的大齒比,導致出現了這套系統在擁堵路段表現很好,但在高速路況下效果並不出眾的局面。

1997年3月,豐田首次展示了自己的這套混動系統,並在同年8月推出了聞名於世的混動車型€€€€普銳斯。隨後,豐田又先後為自己及雷克薩斯旗下凱美瑞、皇冠、GS、LS等幾乎所有主力車型推出了混合動力版。

(配圖為普銳斯混動汽車)

截止目前,豐田已經累計在全球售出了超過1000萬輛混動車型,居於所有汽車品牌之首。另外值得注意的是,在西歐地區,雷克薩斯旗下混動車型的銷售比例已經超過98%。

雖然說的都是混動車型,但是請注意,混動車型本質上就是在燃油汽車裡加了一套電力系統,其不僅需要掌握電力與發動力的配合技術,還需要掌握電池、電機、電控等電動汽車的核心技術。所以豐田方面也一直表示,其可以隨時將自己的混動技術轉換為純電動技術,生產出純電動汽車。

只不過由於電池續航與充電技術尚未有重大突破且內燃機仍有利用的空間,豐田此前並未將純電動汽車的量產提上日程。但是在老對手大眾集團拋出了2025戰略,表示要大力發展純電動汽車的,全球新能源汽車大勢已起的局面下,豐田也加快了動作。

2016年11月,豐田副社長伊地知隆彥在企業季度財報發布會上表示,考慮到目前全球新能源汽車的行駛,豐田將儘快投身到量產型純電動汽車的研發與生產中去。

另外一個值得一提的細節是,豐田老大豐田章男在2010年10月曾在美國試駕過特斯拉的早期車型Roadster,並表示感受到了「未來之風」。幾周后,豐田斥資5000萬美元入股特斯拉,同時用一個非常便宜的價格(4200萬美元),把它在加州已經停工的一個工廠賣給了這個新興公司,直接加速了特斯拉的量產進展。

而在氫動力這條線上,豐田也有20多年的研發歷史,甚至比其研發混動汽車還要早上一年。

但由於相關技術比如燃料電池反應堆(特別是質子交換膜)、儲氫罐的發展相對滯后,其腳步一直不如混動技術快,而成本也一直非常之高。不過隨著時間的發展,上述氫能源的配套技術逐漸取得了一些進展,豐田也於2014年推出了首款量產的氫能源車Mirai。

(配圖為Mirai在加註氫燃料)

氫能源車的本質是通過氫燃料電池反應堆發電,然後將電力存儲在鎳氫電池裡面,由電池帶動電動機進而驅動車輪前進。當動力需求不大的時候,氫能源車會使用電池的電力,而當動力需求大的時候,它也可以同事從氫燃料電池反應堆和電池兩個地方獲得電力€€€€氫能源車本質上也是一種混動車型。

豐田市場營銷公關部部長劉鵬在接受媒體採訪時表示,豐田的氫能源車有很多技術都來自於混動車型上面,「(把氫能源車)切割以後會發現,整個底盤好多東西和布局都是混動車過來的。」

這也就是說,豐田在研發混合動力汽車、氫動力汽車以及純電動汽車的時候是相輔相成,前兩者可以共享混合技術,而混動技術又可以推動純電動汽車技術的發展,豐田主攻混動的打法可謂一石三鳥!

車聯網與共享出行相融合

90年代末對於豐田來說是一個神奇的時代,其不僅開啟了ADAS、油電混動、氫動力等技術的研發,還在那時候開始了豐田車載系統G-BOOK的研發。2002年,第一代G-BOOK正式在日本國內上市,並於2009年正式進入。

G-BOOK與通用的安吉星系統一樣,都是無線網路+語音通話的模式。音樂通話模式就是在後端給車主設置了一大群話務員,車主通過按鍵接通話務員之後,可以讓話務員幫忙設定目的地,並將目的地下發至車內顯示屏的導航系統中。

同樣的,得益於無線與語音互聯,G-BOOK後端同樣能夠監控車輛的行駛狀態,當系統發現車輛安全氣囊被彈出(即出現事故)后,會主動聯繫車輛,如果聯繫不上,系統就會主動安排救援人員。當然,G-BOOK也在車內設置了一鍵求救按鈕,車主在遇到緊急情況時也可以主動求救。

其他方面,G-BOOK與常見的車載系統類似,包括可顯示路況、修改路線、顯示周邊信息的導航系統,可以通過無線網路查詢天氣、新聞的資訊系統,可以播放收音機、CD、藍牙USB音樂的娛樂系統,可以查詢車輛狀態、保養信息並進行簡單設置的車輛控制系統以及一個可以用語音指令撥打電話,或是設置回家路線的語音識別系統等。

(配圖為G-BOOK主界面,圖片來自網易汽車)

豐田暫時沒有為G-BOOK開發流行的手機APP功能,因為也無法在手機上查看車輛信息,或是對車輛進行遠程控制。當然,好處是在一定程度上降低了被黑客攻擊的可能性。

不過沒有應用這一功能並不代表沒有關注。

根據豐田官網的信息,豐田也正在將雲技術、大數據、手機遠程控制、車載系統的個性化推薦等功能加入豐田旗下的車型之中,並且還將與未來的智慧城市相結合。據媒體報道,豐田已經開始在日本測試ITS Connect協調型安全技術,該技術基於V2V和V2I通信,可以讓車輛之間、車輛與基礎設施之間進行信息交流,可實現十字路口的交通狀況提醒、車輛編隊巡航等功能。

目前,ITS部件僅在日本地區提供選裝,且只提供給皇冠這一車型。而日本國內也僅有東京和愛知縣裝有少量可與車輛通信的基礎設施。

(配圖為搭載ITS的皇冠)

在共享出行領域,豐田2016年5月投資了Uber。有意思的是,豐田宣布對Uber進行投資之前,大眾剛剛完成了對另外一個打車應用Gett的投資,總金額3億美元,且滴滴也剛剛拿到了蘋果的10億美元投資。

豐田方面並沒有透露投資的具體金額,但是向外媒表示,其投資Uber的目的在於希望了解用戶將會如何使用共享出行服務。

當然,在打車之外,豐田也沒落下分時租賃。

在賓士於2009年推出了Car2Go之後,寶馬、福特、通用、大眾等公司紛紛跟進,2012年7月,豐田則在本土推出了自己的分時租賃品牌Rakumo。據報道,Rakumo在初期就設置了1200個網點,並投放了7000輛汽車。2014年,豐田將共享服務推向了海外。當年10月,豐田在法國格勒諾布爾市投放了70輛小型電動汽車做共享實驗。

(配圖為Rakumo的一個網點)

需要指出的是,豐田做共享的目的是為了更好的賣車。豐田在Rakumo上線之初就公開表示,推出共享服務是為了讓更多的年輕人接觸到豐田的產品,進而對於中長期擴大新市場提供幫助。

與此同時,豐田加強了共享出行的隊伍建設。

2016年11月,豐田成立了一家專註於智能、移動、互聯的公司,名字也簡單粗暴的命名為Connected Car Company,互聯汽車公司,並表示將推出一個Mobility Service Platform(簡稱MSPF)的移動服務平台。

該平台有兩大功能,一是連接,即確保豐田旗下的汽車未來可以與豐田大數據中心、自己的金融機構、保險公司、車主、手機、政府、租客相連接。二是共享,即在有了連接的基礎之上,用車主與租客可以方便、快捷的共享汽車。

連接服務基於移動通信網路、雲計算與配套的軟體系統,很好理解。而為了實現更好的共享,在連接的基礎之上,豐田還開發了一個名為Smart Key Box (簡稱SKB)的硬體,該硬體無需額外改裝,連上車輛后即可讓租客通過手機打開車門、啟動引擎。而SKB也會將車輛的相關數據傳回豐田大數據中心,進而監控車輛的使用情況。如果發生事故或是盜搶等以外,豐田數據中心第一時間就能監測到。

(配圖為豐田SKB)

SKB只是豐田未來車聯網與共享計劃的開頭,這家全球最賺錢的汽車公司在後續還有更多的動作。豐田也透露稱其正在與美國汽車共享公司Getaround合作,在美國進行共享測試,待測試完成後,豐田將會進一步推動車聯網與共享技術的結合與應用。

結語:為未來提前布局的豐田

其實提起豐田等日本的汽車廠商,總有一種性冷淡或是性壓抑的印象:它兢兢業業的把產品質量做得很好,但是在外形設計與新技術的應用上,卻總有一種想用但是就是不用的感覺,例如豐田很早就掌握了渦輪增壓技術,但是直到近兩年才開始裝車。它很早就應用了ACC自適應巡航,但是卻一直沒有大肆宣傳。甚至在車輛外形上,掛豐田標的車型也仍然維持中庸的設計理念,沒有進行大刀闊斧的年輕化設計。

不過話說回來,豐田畢竟是全球最大的兩家汽車集團之一,並且還常年霸佔著全球最賺錢的汽車公司名號,手裡自然不差錢,在對待新技術上,豐田不僅一個沒有落下,並且其走的路子都很踏實,且獲得了一定的領先。

例如其在研發自動駕駛技術的時候把感測器融入車身,並表示要在2020年率先實現高速公路的自動駕駛。又如其在90年代就開始銷售混動汽車,並堅持在新能源技術上不斷研發,用混動車型來逐漸向未來過渡,以及其在研發車聯網的同時也不忘將汽車共享技術整合進來,以期給未來做好準備。



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