朋友问起丰田的油混系统为什么不把电池做大点?比如3到5度电,这样是不是就可以完美支持一些场景,比如各种多媒体,对外放电,远程启动啥的?要回答这个问题需要从丰田的精益生产理念及其混动技术的发展历程中寻找答案。
丰田精益生产理念的核心思想
丰田的精益生产理念Toyota Production System Just-in-time核心在于"消除浪费"和"持续改善"。这种理念不仅体现在生产制造环节,更深度融入到产品设计和技术路线选择中。在丰田看来任何不能为用户创造价值的资源配置都是一种浪费,包括过度的技术配置。虽然近年精益生产受到疫情供应产能限制各种挑战,不过如今JIT的知识仍是学习运营的商学院必修课。
不插电油混车型节油的关键是通过大功率电机将加速和制动的能量进行充分回收,对电池的功率密度提出了很高的要求。如图锂电池特性曲线功率密度高则能量密度低。不插电全混动HEV车型在保证续航的同时快速回收能量,要求瞬时回收功率大,提升节油性能。
从丰田混动电驱系统的快速迭代可以看出这一点。从1997年第一代普锐斯的THS I系统到2015年第四代的THS IV,丰田始终坚持单排行星齿轮做动力分流的核心技术路线。第二代通过升压技术将电池组从273V减小到201V,降低了成本超过30%;第三代用行星齿轮减速机构替代链轮结构,提高了效率;第四代则为了适应TNGA平台采用了平行轴齿轮设计。这种渐进式创新体现了精益生产"刚好够用"的哲学。
电池容量的精准匹配
丰田不插电混动系统的电池设计遵循"恰到好处"的原则。以雷克萨斯CT200h为例这款车型搭载1.8L阿特金森循环发动机和电池组,虽然纯电续航里程有限但在综合工况下却能实现出色的燃油经济性。通过精确的动力分流控制,让发动机尽可能工作在高效区间,电机则在需要时提供辅助动力或回收制动能量。
成本效益的精确计算
丰田在技术决策中始终考虑成本效益比。从THS系统的演进可以看出,每一代技术升级都在追求性能提升的同时控制成本增长。第二代THS II通过升压技术实现了成本降低30%。大容量电池意味着更高的材料成本、更复杂的热管理系统、更重的车身重量。对于不插电燃油混动车型来说,这些额外成本无法通过低廉的充电补偿且很难通过燃油经济性的提升来抵消。丰田通过精确的工程计算,确定了当前电池容量是在成本、重量、效率之间的最优平衡点。
可靠性与耐久性的考量
丰田的混动车型以可靠性著称,许多车主报告行驶超过30万公里后电池系统仍然正常工作。专业长途配送司机Nader Assaad驾驶2014款雷克萨斯CT200h在十年多时间内达到100万英里折合160万公里的里程。通过严格的维护计划辆表现出色的可靠性。虽然期间更换了缸盖垫片、制动系统等常规磨损部件,但最令人瞩目的是混动电池仅更换过一次,且并非因正常使用损耗而是因长期停放导致过度放电。除驾驶员座椅磨损外,整车状况良好。充分证明了丰田混动系统"适中电池容量+精良系统集成"设计理念在不插电的油混车型中的正确性,展现了THS系统在极端使用条件下的耐久性和可靠性。
从THS系统四代技术的快速迭代可以看出,丰田更注重系统性的效率优化而非单一维度的参数提升,是精益生产理念在技术创新中的体现。通过在成本、效率、可靠性和用户体验之间找到最优平衡点,创造了一种"刚好够用"但"恰到好处"的技术方案。雷克萨斯CT200h等车型的长里程表现证明这种技术路线在实际使用中的长期价值。