八重樫武久：歡迎混合動力車大競爭時代

直到現在，作者仍然清楚地記得那一刻。當負責工廠檢驗和質量保證的代表說：“質量已經達到銷售要求，明天開始發貨”的那一刻。這是豐田在1997年12月9日舉行的最后一次新車質量會議。

第二天，也就是12月10日，新車從位于愛知縣豐田市西南部的豐田Gorkon工廠下線，經過檢查，裝上拖車，運往日本各地。這款新車是豐田在世界上推出的第一款量產HEV普銳斯，其口號是“我們已經趕上了21世紀”。普銳斯以10.15模式28.0km/L的極高燃油效率登上歷史舞臺。

第一代“普銳斯”

在第一代普銳斯的開發中，作者擔任了混合動力系統的開發總監，見證了量產的整個實現過程。就作者而言，戈爾孔工廠是一個非常有緣分的地方。建造這家工廠的初衷是生產第一代“卡羅拉”，它承載著日本汽車時代的發展。我父母的第一代卡羅拉是我進入豐田的機會。出乎意料的是，混合動力普銳斯的生產剛剛在第一代卡羅拉誕生的戈爾康工廠開始。

十五年半過去了。截至2013年3月底，豐田HEV累計銷量超過500萬輛，只有普銳斯在2013年6月銷量超過300萬輛。豐田生產的HEV非常受歡迎，當我收到生產指令時，我甚至沒有想過它。

500萬輛混合動力汽車基本采用普銳斯配備的“THS（豐田混合動力系統）”和“THSII”雙電機混合動力系統。這是一種利用行星齒輪將發動機的輸出分配給發電機和電機，然后將電池的輸出組合起來，以實現最佳燃油效率的方法。此外，在累計銷量中，還包括1997年8月上市的小型客車“Coaster Hybrid”，比普銳斯領先一步。在皮帶驅動電機和發電機的幫助下，實現了弱混合動力“THS-M”的“皇冠混合動力汽車”。“Estima”和“Alphard”配備機械無級變速器，使用單電機模式“THS-C”；以及在快遞車輛使用的柴油發動機的基礎上安裝有輔助電機的并聯HEV。

其中，Coaster Hybrid是豐田推出的第一款混合動力汽車。此HEV配備了一臺1.5升汽油發動機，而不是柴油發動機。它使用發電機將發動機的所有功率轉換為電能，并利用電能驅動驅動電機運行，屬于串聯混合動力模式。因此，除了雙電機類型，豐田實際上還開發了許多其他方式，并經歷了無數次嘗試。

在普銳斯的開發過程中，為了實現“燃油效率翻倍”的宏偉目標，豐田對該系統的概念進行了反復審視。第一個是“必須采用怠速停止機構”；然后，“當發動機以低熱效率的中低速行駛時，只要沒有深踩油門，就停止發動機并使用電機”；“將減速過程中的再生發電量增加到極限”；“使用發動機駕駛時，需要在油耗較低的區域進行駕駛控制”；“即使以犧牲最大輸出功率和最大扭矩為代價，發動機也應該追求高熱效率”；

“需要高壓縮比和高膨脹比的阿特金森循環，從活塞到氣門機構的所有部件都應該減少摩擦損失”等等。這樣，所有有助于降低油耗的功能都被采用了，豐田也選擇了一種可以應用于配備普銳斯的小型車THS的系統。

對于THS，有人稱之為全混動、強混動，也有人根據動力的流向稱之為串并聯或扭矩分配，但這些名稱都是在THS投入實際使用后出現的，當時在HEV分類中還沒有這樣的名稱。

海外企業對燃料電池汽車持樂觀態度。

在第一代普銳斯上市后，通用汽車、福特汽車和德國戴姆勒曾多次宣稱“新的主流將是燃料電池汽車（FCV），FCV將在不到10年的時間內投入量產，混合動力汽車將消失”，并一再重申HEV只是一種“過渡技術”，時間不多了。

有鑒于此，豐田、日產和本田等日本公司已經開始開發FCV，以便在FCV方面與歐美公司競爭。豐田的規劃部門也聽到了制造新一代FCV普銳斯的聲音，其巨大的影響力并沒有阻止筆者當時的驚訝。后來，隨著FCV的預期理論逐漸消亡，純電動汽車的主流理論再次浮出水面。這種說法仍然存在，但就目前而言，似乎還沒有產生足夠的影響來推動汽車行業。

FCV和EV被稱為零排放汽車（ZEV），它們在行駛時不排放廢氣。就環保汽車而言，兩者可能確實是正確的選擇。然而，即使法律強制推廣，增加補貼以促進普及，如果汽車的基本性能，即巡航里程、駕駛性能和易用性不能滿足要求，價格也不能達到當前汽車的水平，那么在市場上實現普及就沒有希望了。

至于電動汽車，我親自測試了許多電動汽車，包括富士重工的“Plug-in Stella”、三菱汽車的“I-MiEV”、日產（中國名：LEAF）的“LEAF”、德國寶馬的“MINI E”和“ActiveE”，以及豐田的“RAV4 EV”和“E-com”。其中，LEAF的完成度最高，從中我們可以感受到開發工程師對電動汽車的情感。通過在東京的普通高速公路、首都高速公路和郊區的高速公路上行駛，我試圖快速充電，我感受到了LEAF作為一輛車的卓越之處。然而，盡管完成度很高，但電池容量不足導致續航里程短等無法一蹴而就的技術問題往往顯而易見，這讓人們感受到了電動汽車的極限。

盡管這些話有點刺耳，但除了LEAF之外，其他電動汽車完全沒有興趣發表評論。其中一些電動汽車是公開銷售的，有些則不是。LEAF之所以在電動汽車銷量中名列前茅，是因為大多數用戶都感覺到LEAF與其他電動汽車在野心上的不同。

是否補貼和使用公共開支來建立快速充電網絡簡而言之，如果沒有政府補貼，新一代汽車就無法獨立。我并不否認電動汽車作為城市短途旅行和購物的專用車輛的作用，但我仍然覺得，關于誰將承擔車輛和基礎設施的成本，以及為什么電動汽車在投入生產之前就存在，似乎缺乏討論。包括將電動汽車連接到電網的智能電網和V2H（汽車到家），我們現在是否應該清醒頭腦，重新審視電動汽車？

“零排放”這個詞也有問題。2011年3月11日東日本大地震爆發后，日本提高了火力發電的比例，電動汽車和PHEV（插電式混合動力汽車）的CO2減排效果與強HEV基本相同。美國和德國也是如此。在燃煤發電占主導地位的中國和印度，會出現“電動汽車比混合動力汽車排放更多的二氧化碳”的現象。

盡管日本發電站的清潔度居世界第一，但發電站排放的二氧化硫和其他氣體也應包括在電動汽車/混合動力電動汽車的排放中。一位美國作家說，電動汽車是一種“其他地方排放的汽車”，我相信這句話。

為了真正減少汽車的環境負荷，有必要讓更多的用戶駕駛環保汽車。在日本，享有補貼和稅收優惠制度的普銳斯克服了市場的難題……

原則和經濟原則，并最終達到了預期發揮主導作用的地位。然而，海外的情況并非如此。在美國，2012年，盡管“電動汽車三兄弟”HEV、PHEV和EV的份額達到3.4%，但總體數量仍然很少。在歐洲，包括開始本地化生產，雖然有增長趨勢，但由于缺乏強大的競爭對手，份額增長不大。

技術競爭促進了汽車的發展。

不幸的是，到目前為止，普銳斯還沒有在HEV中遇到一個強大的對手。本田于1999年推出的第一代“Insight”采用了鋁制車架來減輕車身重量，并在10.15模式下實現了35.0公里/升的燃油效率。此外，Insight是第一款登陸美國的HEV，但即使在那時，也沒有人將Insight視為普銳斯的對手。開發商似乎已經公開表示，Insight無視利潤，采用完全實現輕量化并降低空氣阻力的車身，這是追求燃油效率的“特殊答案”。

Insight采用的單電機并聯混合動力系統“IMA（集成電機輔助）”后來被“思域混合動力”和第二代Insight等許多汽車采用。然而，也許是因為第一代Insight的成本太高，IMA HEV無法配備高價系統，這似乎避免了與THS的對抗。市場上的結果是顯而易見的。

然而，2013年6月，搭載雙電機的新型“雅閣混合動力車”以30km/h的燃油效率JC08（圖3）進入市場。在中型車中，30km/h的燃油效率目前排名第一，這讓人感到高興的是終于有了一個強大的對手。為了實現具有最高燃油效率的強勁HEV，有必要擁有兩個電機。考慮到中高速巡航，并聯支路是必不可少的。為了改善減速再生，有必要切斷并聯支路的離合器和再生制動系統（圖4）。

此外，基于串聯的雙電機沒有增加機械CVT和齒輪機構的空間。因此，在技術方面，基于升壓模式，使用與THSII相同的電機和發電機相結合的減速器和高壓驅動器也是不可避免的。不過，對于這款車，筆者還是打算在仔細試駕并了解混合動力系統的設計細節后進行詳細評估。對于各種駕駛條件下的實際燃油效率，需要直接感受的電動CVT模式的調節水平，以及故意困難駕駛時離合器串聯和并聯切換的情況，作者準備在現場、實物和實車中進行確認。

本田“雅閣混合動力”

此外，筆者還非常關注即將亮相的新型混合動力系統的新“飛度”，該系統配備7速DCT（雙離合器變速器）和單電機。JC08模式的燃油效率為36.4公里/升，超過了燃油效率第一的豐田“Aqua”。隨著雅閣混合動力和飛度混合動力的出現，混合動力競爭時代有望正式開始。

面對強大對手的出現，豐田開發團隊不應袖手旁觀。當我還在豐田工作時，我在開發中一直秉持著“絕不向日產和本田妥協”的理念，我也與大眾、戴姆勒和寶馬保持著對抗感。強大的競爭對手和你我之間的技術競爭是推動汽車進化的動力。

盡管豐田的新“皇冠”和新“雷克薩斯IS混合動力車”也賣得很好，但面對復興的本田HEV的攻勢，豐田有望憑借新普銳斯和正版混合動力車“ReBORN”發起一場盛大的攻勢。

當然，日產等公司也有望正式踏上HEV戰場。筆者堅信，從日本起飛的HEV將成為世界市場上低二氧化碳汽車的領導者，并支持個人移動個人交通的發展。

作者竹久康弘目前是CORDIA的代表董事。他曾擔任豐田第一代混合動力電動汽車（HEV）普銳斯混合動力系統的開發總監，隨后在2003年參與了第二代普銳斯的混合動力系統開發。直到現在，作者仍然清楚地記得那一刻。當負責工廠檢驗和質量保證的代表說：“質量已經達到標準……

這是豐田在1997年12月9日舉行的最后一次新車質量會議。

第二天，也就是12月10日，新車從位于愛知縣豐田市西南部的豐田Gorkon工廠下線，經過檢查，裝上拖車，運往日本各地。這款新車是豐田在世界上推出的第一款量產HEV普銳斯，其口號是“我們已經趕上了21世紀”。普銳斯以10.15模式28.0km/L的極高燃油效率登上歷史舞臺。

第一代“普銳斯”

在第一代普銳斯的開發中，作者擔任了混合動力系統的開發總監，見證了量產的整個實現過程。就作者而言，戈爾孔工廠是一個非常有緣分的地方。建造這家工廠的初衷是生產第一代“卡羅拉”，它承載著日本汽車時代的發展。我父母的第一代卡羅拉是我進入豐田的機會。出乎意料的是，混合動力普銳斯的生產剛剛在第一代卡羅拉誕生的戈爾康工廠開始。

十五年半過去了。截至2013年3月底，豐田HEV累計銷量超過500萬輛，只有普銳斯在2013年6月銷量超過300萬輛。豐田生產的HEV非常受歡迎，當我收到生產指令時，我甚至沒有想過它。

500萬輛混合動力汽車基本采用普銳斯配備的“THS（豐田混合動力系統）”和“THSII”雙電機混合動力系統。這是一種利用行星齒輪將發動機的輸出分配給發電機和電機，然后將電池的輸出組合起來，以實現最佳燃油效率的方法。此外，在累計銷量中，還包括1997年8月上市的小型客車“Coaster Hybrid”，比普銳斯領先一步。在皮帶驅動電機和發電機的幫助下，實現了弱混合動力“THS-M”的“皇冠混合動力汽車”。“Estima”和“Alphard”配備機械無級變速器，使用單電機模式“THS-C”；以及在快遞車輛使用的柴油發動機的基礎上安裝有輔助電機的并聯HEV。

其中，Coaster Hybrid是豐田推出的第一款混合動力汽車。此HEV配備了一臺1.5升汽油發動機，而不是柴油發動機。它使用發電機將發動機的所有功率轉換為電能，并利用電能驅動驅動電機運行，屬于串聯混合動力模式。因此，除了雙電機類型，豐田實際上還開發了許多其他方式，并經歷了無數次嘗試。

在普銳斯的開發過程中，為了實現“燃油效率翻倍”的宏偉目標，豐田對該系統的概念進行了反復審視。第一個是“必須采用怠速停止機構”；然后，“當發動機以低熱效率的中低速行駛時，只要沒有深踩油門，就停止發動機并使用電機”；“將減速過程中的再生發電量增加到極限”；“使用發動機駕駛時，需要在油耗較低的區域進行駕駛控制”；“即使以犧牲最大輸出功率和最大扭矩為代價，發動機也應該追求高熱效率”；

“需要高壓縮比和高膨脹比的阿特金森循環，從活塞到氣門機構的所有部件都應該減少摩擦損失”等等。這樣，所有有助于降低油耗的功能都被采用了，豐田也選擇了一種可以應用于配備普銳斯的小型車THS的系統。

對于THS，有人稱之為全混動、強混動，也有人根據動力的流向稱之為串并聯或扭矩分配，但這些名稱都是在THS投入實際使用后出現的，當時在HEV分類中還沒有這樣的名稱。

海外企業對燃料電池汽車持樂觀態度。

在第一代普銳斯上市后，通用汽車、福特汽車和德國戴姆勒曾多次宣稱“新的主流將是燃料電池汽車（FCV），FCV將在不到10年的時間內投入量產，混合動力汽車將消失”，并一再重申HEV只是一種“過渡技術”，時間不多了。

有鑒于此，豐田、日產和本田等日本公司已經開始開發FCV，以便在FCV方面與歐美公司競爭。豐田的規劃部門也聽到了制造新一代FCV普銳斯的聲音，其巨大的影響力并沒有阻止筆者當時的驚訝。后來，隨著FCV的預期理論逐漸消亡，純電動汽車的主流理論再次浮出水面。這種說法仍然存在，但就目前而言，似乎還沒有產生足夠的影響來推動汽車行業。

FCV和EV被稱為零排放汽車（ZEV），它們在行駛時不排放廢氣。就環保汽車而言，兩者可能確實是正確的選擇。然而，即使法律強制推廣，增加補貼以促進普及，如果汽車的基本性能，即巡航里程、駕駛性能和易用性不能滿足要求，價格也不能達到當前汽車的水平，那么在市場上實現普及就沒有希望了。

至于電動汽車，我親自測試了許多電動汽車，包括富士重工的“Plug-in Stella”、三菱汽車的“I-MiEV”、日產（中國名：LEAF）的“LEAF”、德國寶馬的“MINI E”和“ActiveE”，以及豐田的“RAV4 EV”和“E-com”。其中，LEAF的完成度最高，從中我們可以感受到開發工程師對電動汽車的情感。通過在東京的普通高速公路、首都高速公路和郊區的高速公路上行駛，我試圖快速充電，我感受到了LEAF作為一輛車的卓越之處。然而，盡管完成度很高，但電池容量不足導致續航里程短等無法一蹴而就的技術問題往往顯而易見，這讓人們感受到了電動汽車的極限。

盡管這些話有點刺耳，但除了LEAF之外，其他電動汽車完全沒有興趣發表評論。其中一些電動汽車是公開銷售的，有些則不是。LEAF之所以在電動汽車銷量中名列前茅，是因為大多數用戶都感覺到LEAF與其他電動汽車在野心上的不同。

是否補貼和使用公共開支來建立快速充電網絡簡而言之，如果沒有政府補貼，新一代汽車就無法獨立。我并不否認電動汽車作為城市短途旅行和購物的專用車輛的作用，但我仍然覺得，關于誰將承擔車輛和基礎設施的成本，以及為什么電動汽車在投入生產之前就存在，似乎缺乏討論。包括將電動汽車連接到電網的智能電網和V2H（汽車到家），我們現在是否應該清醒頭腦，重新審視電動汽車？

“零排放”這個詞也有問題。2011年3月11日東日本大地震爆發后，日本提高了火力發電的比例，電動汽車和PHEV（插電式混合動力汽車）的CO2減排效果與強HEV基本相同。美國和德國也是如此。在燃煤發電占主導地位的中國和印度，會出現“電動汽車比混合動力汽車排放更多的二氧化碳”的現象。

盡管日本發電站的清潔度居世界第一，但發電站排放的二氧化硫和其他氣體也應包括在電動汽車/混合動力電動汽車的排放中。一位美國作家說，電動汽車是一種“其他地方排放的汽車”，我相信這句話。

為了真正減少汽車的環境負荷，有必要讓更多的用戶駕駛環保汽車。在日本，享有補貼和稅收優惠制度的普銳斯克服了市場的難題……

原則和經濟原則，并最終達到了預期發揮主導作用的地位。然而，海外的情況并非如此。在美國，2012年，盡管“電動汽車三兄弟”HEV、PHEV和EV的份額達到3.4%，但總體數量仍然很少。在歐洲，包括開始本地化生產，雖然有增長趨勢，但由于缺乏強大的競爭對手，份額增長不大。

技術競爭促進了汽車的發展。

不幸的是，到目前為止，普銳斯還沒有在HEV中遇到一個強大的對手。本田于1999年推出的第一代“Insight”采用了鋁制車架來減輕車身重量，并在10.15模式下實現了35.0公里/升的燃油效率。此外，Insight是第一款登陸美國的HEV，但即使在那時，也沒有人將Insight視為普銳斯的對手。開發商似乎已經公開表示，Insight無視利潤，采用完全實現輕量化并降低空氣阻力的車身，這是追求燃油效率的“特殊答案”。

Insight采用的單電機并聯混合動力系統“IMA（集成電機輔助）”后來被“思域混合動力”和第二代Insight等許多汽車采用。然而，也許是因為第一代Insight的成本太高，IMA HEV無法配備高價系統，這似乎避免了與THS的對抗。市場上的結果是顯而易見的。

然而，2013年6月，搭載雙電機的新型“雅閣混合動力車”以30km/h的燃油效率JC08（圖3）進入市場。在中型車中，30km/h的燃油效率目前排名第一，這讓人感到高興的是終于有了一個強大的對手。為了實現具有最高燃油效率的強勁HEV，有必要擁有兩個電機。考慮到中高速巡航，并聯支路是必不可少的。為了改善減速再生，有必要切斷并聯支路的離合器和再生制動系統（圖4）。

此外，基于串聯的雙電機沒有增加機械CVT和齒輪機構的空間。因此，在技術方面，基于升壓模式，使用與THSII相同的電機和發電機相結合的減速器和高壓驅動器也是不可避免的。不過，對于這款車，筆者還是打算在仔細試駕并了解混合動力系統的設計細節后進行詳細評估。對于各種駕駛條件下的實際燃油效率，需要直接感受的電動CVT模式的調節水平，以及故意困難駕駛時離合器串聯和并聯切換的情況，作者準備在現場、實物和實車中進行確認。

本田“雅閣混合動力”

此外，筆者還非常關注即將亮相的新型混合動力系統的新“飛度”，該系統配備7速DCT（雙離合器變速器）和單電機。JC08模式的燃油效率為36.4公里/升，超過了燃油效率第一的豐田“Aqua”。隨著雅閣混合動力和飛度混合動力的出現，混合動力競爭時代有望正式開始。

面對強大對手的出現，豐田開發團隊不應袖手旁觀。當我還在豐田工作時，我在開發中一直秉持著“絕不向日產和本田妥協”的理念，我也與大眾、戴姆勒和寶馬保持著對抗感。強大的競爭對手和你我之間的技術競爭是推動汽車進化的動力。

盡管豐田的新“皇冠”和新“雷克薩斯IS混合動力車”也賣得很好，但面對復興的本田HEV的攻勢，豐田有望憑借新普銳斯和正版混合動力車“ReBORN”發起一場盛大的攻勢。

當然，日產等公司也有望正式踏上HEV戰場。筆者堅信，從日本起飛的HEV將成為世界市場上低二氧化碳汽車的領導者，并支持個人移動個人交通的發展。

作者竹久康弘目前是CORDIA的代表董事。他曾擔任豐田第一代混合動力電動汽車（HEV）普銳斯混合動力系統的開發總監，隨后在2003年參與了第二代普銳斯的混合動力系統開發。

標簽：豐田本田日產雅閣卡羅拉

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