只要丰田想干 就能分分钟造出这样的EV

单从业务来看,丰田目前似乎把重点放在了HEV上,其实只要该公司想做,开发EV并不困难。

丰田在混合动力车(HEV)领域收获成功的一大理由,是制造出了像“普锐斯”这样的HEV。通过普锐斯,向世界鲜明地展现了“与现有发动机车不同的革新印象”。客户应该也感受到了丰田向HEV倾注的热情。

单从业务来看,丰田目前似乎把重点放在了HEV上,其实只要该公司想做,开发EV并不困难。在该公司的大本营日本,支撑EV开发的部件、材料、加工和生产技术比比皆是。只要积极活用日本的优秀技术,丰田就可以制造出前所未有的、充满魅力的EV。在这里,《日经制造》斗胆预测了一下丰田能够开发出的EV会是个什么样子。

使用SiC的轮毂电机

图1是《日经制造》推测的丰田只要动起真格,就能够开发出的EV示意图。这种EV将摆脱只配备小容量电池、短途用“城市型通勤车”的现行思路,尽可能多地配备高能量密度二次电池,使充满电时的EV行驶距离(单次充电续航距离,以下简称续航距离)至少达到400km以上。这是因为如果续航距离输给现行的发动机车,就会迫使客户作出妥协,可能无法给客户留下革新性的印象。

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图1:《日经制造》设想的丰田能够实现的EV的示意图

拥有现行汽车所没有的宽敞车内空间。受到大量搭载高能量密度电池的影响,车体要彻底轻量化。因为没有发动机舱,所以前脸可以大大缩短,外观设计也会大幅改变。只要积极使用日本开发的新技术,应该就可以制造出崭新的EV。

电池和现在的众多EV一样,配置在车体的地板下方。这是为了利用电池的重量,起到降低重心的效果。这样做不仅可以提高行驶稳定性,而且,电池配置在车外,还能相应地扩大室内空间。

其实,这种EV最大的特点是拥有现行汽车没有的宽敞车内空间。其最大功臣当属轮毂电机。把作为驱动源的马达内置于车轮,可以相应地扩大车内空间。利用在定子外侧配置转子的外转子系统输出大扭矩,直接驱动轮胎旋转。

但车轮内的空间会因此变得比较狭小。因此要采用碳化硅(SiC)制功率半导体,使用紧凑而且高效率化的逆变器内置型轮毂电机(图2)。通过在马达机壳中内置控制马达旋转的逆变器,可以大幅缩小轮毂电机系统的体积。

只要丰田想干 就能分分钟造出这样的EV

图2:紧凑的EV用驱动系统

左为马达与逆变器连接而成的部件。中为马达与逆变器一体化部件。

右为内置使用SiC功率半导体的逆变器的马达。三菱电机开发。

EV的部件数量比发动机车和HEV少,车体构造可以比较简单(图3)。因为骨架构件等的截面不需要复杂的成型,所以可以积极使用成型性欠佳的超高张力钢板,在提高强度的同时,实现车体的轻量化。既然电池的重量大,车体就要彻底实现轻量化。