日本汽车业两极分化-混合动力vs纯电动20091203

日本汽车业两极分化：混合动力车继续领先，电动车欲做主角（一） 2009/12/03 00:00 打印 E-mail 　　混合动力车已经常见。在“第41届东京车展”上，着眼于新一代汽车的展示络绎不绝。其中，日产汽车和三菱汽车力推电动车，丰田和本田则是首先改进混合动力车，未来发展则要发展燃料电池车。之所以会有此区别，是因为各厂商为可再生能源时代制订了不同的战略，以及各自在混合动力车市场上所处地位不同所致。另外，除汽车外，摩托车的电动化及燃料电池化也在逐渐尝试。   　　“推出4款电动汽车”——日产汽车社长卡洛斯·戈恩。 　　“目前只有混合动力车（能真正用于实际）”——丰田汽车社长丰田章男。 　　“电动车要成为通勤车”——本田社长伊东孝绅。 　　伴随着混合动力车替代汽油车逐步成为普及车型，瞄准未来汽车世界主导权的竞赛正式展开。在“第41届东京车展”（2009年10月24日～11月4日，幕张Messe会展中心）上，日本汽车厂商对于“后混合动力车”的立场明确分成了两派。日产汽车、三菱汽车主推电动汽车，丰田汽车和本田则力推燃料电池车（图1）。 图1：后混合动力车走向何方 各公司的思路大致分为两种。一种是电动汽车。这需要尽快完善充电基础设施。另一种是把电动汽车定位于短程用途的通勤车，燃料电池车将最终取代混合动力车。 　　对于未来社会汽车的定位是产生派系的根源。是让汽车继续维持目前的用途？还是大量采用太阳能电池等可再生能源，在社会中承担新的作用？各公司选择的立场与其目前在混合动力车市场上的地位密切相关。 实际上为混合动力车的延命措施 　　电动汽车推进派认为汽车应该积极采用可再生能源。电动汽车上配备的大容量蓄电池可以应用于此。因为使用工作状态听天由命的太阳能电池时，其功率、剩余电量等方面都需要借助蓄电装置。也就是说汽车今后将增加“可再生能源的蓄电装置”的功能。 　　这样就可以弥补现有电动汽车的弱点，加快普及速度。电动汽车的弱点在于电池能量密度小，续航距离难以达到汽油车、混合动力车的水平。与混合动力车500km左右的续航距离相比，电动汽车最多仅为160km，差距颇大。但有许多看法认为，160km的续航距离已经可以满足90％以上的用途（注1）。 　　燃料电池车推进派认为后混合动力车时代的便利性应当与汽油车和混合动力车相同。否则就无法争取到已经习惯于汽油车的用户的支持。燃料电池车在实用化时的续航距离未来能够与混合动力车相当。 　　话虽如此，燃料电池车的普及仍然需要20年以上的漫长时间。目前不仅降低成本尚无良策，建设规模史无前例的氢基础设施等棘手难题也必须予以解决。直到燃料电池车正式普及的漫长过渡期李还需要依靠混合动力车及其派生车型——插电混合动力车。 　　也就是说，丰田与本田的战略目的在于延长混合动力车时代。正因为如此，目前在混合动力车市场上处于优势的丰田汽车和本田站在了相同的立场。 丰田+本田vs日产+三菱 　　拥有混合动力车优势的丰田汽车和本田把电动汽车定义为面向短程移动的“通勤车”。只是混合动力车的补充商品。在车展的新闻发布会上，丰田汽车代表董事社长丰田章男表示：“未来汽车可以形成电动汽车跑短程、燃料电池车跑长途”的分工，本田代表董事社长伊东孝绅也表示：“电动汽车为通勤车。燃料电池车才是汽车追求的未来终极形态”。 　　另一方面，在混合动力车市场起步较晚的日产汽车和三菱汽车在实现燃料电池车方面已经没有时间细嚼慢咽。因为这意味着要继续处于劣势。因此，二者采取的战略只能是尽快将电动汽车的地位提升至混合动力车的水平，获得在该领域的优势地位以挽回劣势。日产汽车社长兼首席执行官卡洛斯·戈恩（Carlos Ghosn）明确传递了进攻的讯息：“要以量产为前提投放4款电动汽车”，三菱汽车董事社长益子修也提出了攸关公司命运的方针：“电动汽车是终极环保车。是我们的主干业务”。（未完待续，东京车展特别报道组） （注1）例如日产汽车公布的调查结果显示，在美国，日行驶距离不足160km的驾驶员占98％。 借助电池的再利用推动普及 　　在混合动力车方面处于劣势的日产汽车和三菱汽车接连推出了新措施。首先是扩充电动汽车产品线。日产汽车发布了投放四种不同类型款式的计划。分别是普通车“绿叶”、小型商用车、“Infiniti”品牌的四座高级车、两座通勤车。三菱汽车则以上市不久的电动汽车“i-MiEV”为原型，投放了改进版小型商用车“i-MiEV CARGO”。 　　除此之外，两家公司将开展充电电池再利用业务的态势也愈发明朗化。其目的在于降低电池价格，扩充充电基础设施。今后，日产汽车将与住友商事、三菱汽车将与三菱商事合作开展该业务。通过向再利用商销售电池，并将销售所得从电动汽车的初期成本中刨除，电动汽车就便于以低价格销售。 　　这种再利用业务还是获得地方政府对构建基础设施提供协助的“灵丹妙药”。因为电动汽车使用完毕的蓄电池有可能作为用于可再生能源的蓄电池。这对促进基础设施建设也有正面作用。 附带住宅用插头 　　为了宣传电动汽车与可再生能源良好的融合性，三菱汽车在其展位内搭建模仿住宅起居室的“MiEV HOUSE”（图2），展示了利用电动汽车配备的充电电池储存太阳能电池产生的电能，并将其作为住宅内家电电源的概念。 图2：汽车与住宅电力交换 三菱汽车展出了配备住宅供电插头的插电混合动力车“Concept PXMiEV”（a）。车辆的蓄电池可以向住宅供电。而且，该公司还展出了面向车辆与住宅电力交换时代的概念房屋“MiEV HOUSE”（b）。 　　三菱汽车还展出了为实现MiEV HOUSE而准备的车辆“Concept PXMiEV”。这是一款改进了i-MiEV的控制系统，可以使用家用电源充电的插电混合动力车。配备有能够向住宅提供100V电压的插头。配备的锂离子充电电池的容量大于10kWh，可满足住宅1天的用电量。将争取于2013年左右实用化。 　　拥有混合动力车优势的丰田汽车和本田则力推混合动力车的改进和插电混合动力车。没有燃料电池车关联的展示。由此可以验证，两家公司打算稳步开发还需较长时间才能普及的燃料电池车，其间利用混合动力车过渡。 　　丰田汽车展出了由普锐斯（Prius）改进而来的插电混合动力车“普锐斯插电式混合动力概念车（PRIUS PLUG-IN HYBRID Concept）”。该车不仅增加了利用家用电源充电的功能，还将充电电池容量增加到了原来的4倍——5kWh，延长了续航距离。2009年底便将开始面向法人租售。 　　电池的种类从普锐斯的镍氢充电电池改为了锂离子充电电池。电池生产商仍为松下电动车能源（Panasonic EV Energy）。单独使用马达的EV行驶距离从普锐斯的2km延长到了20km，增幅高达10倍。除电池容量增加外，电池的使用范围SOC（state of charge）也有所扩大，按容量换算提高了约2.5倍。 对电动汽车的牵制毫不懈怠 图3：提高充电功能的便利性 丰田汽车介绍了能够提高电动车辆便利性的手机应用“e+smile”。该应用为蓄电池充电提供了促进利用太阳能电池等可再生能源的功能。 　　丰田汽车除了开发插电混合动力车之外，对于普及插电混合动力车的环境建设也毫不松懈。除了为方便充电功能提出应用外，同时还在开发充电站。 　　丰田为充电功能发布了手机应用“e+smile”（图3）。其功能是借助通信手段确认电池的充电状态和附近的充电站设施。日产汽车也发表了同样的功能。 　　e+smile的新颖之处在于加入了促进利用太阳能电池等可再生能源的功能。例如“太阳能发电富余时优先使用”的功能。如果为电动车辆充电的住宅配备有太阳能电池，则在使用顺序上，太阳能电池产生的电能将优先于从电力公司购买的电力提供给车辆充电使用。此类功能已经达到了“只要准备好车辆、手机及充电站即可启用的水平”（丰田汽车）。 　　充电站方面，丰田集团的丰田自动织机与日东电工正在合作开发。此次，丰田自动织机展出了配备通信功能的100/200V充电站。数据中心可以使用手机通信网和LAN收集充电站用户的认证信息、充电量等信息。该充电站计划于2010年以后上市，价格估计为数十万日元。 　　丰田和本田并非一味专注于混合动力车的开发。为了在电动汽车普及速度超出预想时能够应付自如，二者均采取了灵活的态度（表1）。 表1：日本各大汽车厂商展出的主要电动车辆 表1（续）：日本各大汽车厂商展出的主要电动车辆 　　比如两家公司都公开了强调电动汽车为短程通勤车的理念。丰田汽车发布了专用车体“FTEVⅡ”。其续航距离约为90km，最高速度为100km/h左右。本田也展示了具有通勤车风格外观的“EV-N”。“该车的形状能够提供通勤车需要的舒适感”（EV-N的设计负责人） 。 轻型车厂商推出燃料电池车 图4：不使用铂催化剂的燃料电池 大发工业展出了无需贵金属催化剂，使用液体燃料的燃料电池。与使用氢气作为燃料的旧款相比，液体燃料款式能够缩小燃料罐的体积。而且无需铂等昂贵的催化剂。 　　大部分轻型汽车厂商也把电动汽车定位于短程用途。例如铃木推出的插电混合动力车“雨燕插电混合动力车（Swift Plugin Hybrid）”。其电池容量仅为2.66kW，EV行驶距离约为20km左右。EV行驶是指拥有汽油车、电动汽车两种身份的插电混合动力车依靠电力行驶的状态。铃木表示：“电动汽车是通勤车，只要保证用户日常使用需要的距离即可”。 　　大发工业是展出燃料电池车的轻型汽车厂商（图4）。该公司展出了具有不使用贵金属催化剂、能够使用液体燃料等特点的燃料电池“PMfLFC（precious metal-free liquid-feed fuel cell）”。展出的内容除了配备燃料电池的微型车行驶演示外，还展出了用于小型车的电池模型。 　　大发工业开发的新型燃料电池能够直接使用水合肼（N2H4·H2O）等液体燃料发电。而常用的固体高分子型燃料电池（PEFC）为了满足催化剂在强酸性环境下工作的要求，需要使用Pt等昂贵的催化剂。 　　PMfLFC在碱性环境下工作，催化剂可以使用Co和Ni。因此能够大幅降低燃料电池的成本。而且，与使用氢燃料的PEFC相比，能够使用液体燃料的特点使得PMfLFC更加便于应用，燃料罐形状的自由度也比较高。但肼具有毒性。为了确保安全，大发工业将其固化储存在了燃料罐内。 　　关于燃料电池车的一大课题——氢气站等基础设施的建设，各公司与电动汽车阵营一样，将其与可再生能源相结合进行了宣传。例如，本田公布了利用CIGS型太阳能电池产生的电量电解水生成氢气的实验。 混合动力车的扩充理所当然 　　不同于以上着眼于未来的举措，各公司此次纷纷展示了混合动力车。 　　丰田汽车和本田通过拓展普锐斯和Insight的现有技术扩充了产品线。其中，丰田汽车发布了普锐斯的姊妹款“SAI”和面向“雷克萨斯”品牌的“LF-Ch”，本田发布了由Insight派生而来的“CR-Z”和MPV概念车“SKYDECK”。 　　混合动力车起步较晚的日产汽车也发布了预定于2010年上市的“风雅混合动力车”，意欲挽回劣势。风雅的混合动力系统采用了双离合器并联方式。第一个离合器设置于发动机与马达、变速箱之间。断开离合器可轻松提高EV行驶（单独使用马达）的效率。第二个离合器位于变速箱上。当电池容量耗尽时，可以在停止状态下使用马达发电。电池使用Automotive Energy Supply（AESC）制造的1.3kWh锂离子充电电池。 　　富士重工业展出了前后轮各配备一个马达的双马达式混合动力概念车“Hybrid Tourer Concept”。该车在拆除后轮马达系统后可简单转换为小型车的混合动力系统。而且，如果拆除发动机等前轮马达系统，并且加大后轮的马达功率，该车还可以轻松扩展为电动汽车。 摩托车也出现电动化潮流 　　在本次东京车展上，除汽车外，摩托车的电动化潮流也在升温（表2）。 表2：日本各大摩托车厂商展出的主要电动摩托车 　　雅马哈发动机已宣布在2010年夏季上市电动摩托车“EC-03”。该车可以使用家用插头充电，配备有锂离子充电电池。 　　此前，雅马哈曾分别于2002年和2005年推出过电动摩托车“Passol”和“EC-02”。但因为锂离子充电电池安全性问题于2007年宣布召回，中止了销售。为了提高安全性，EC-03将过去能够拆卸的电池固定在了铝合金架上，并把充电器改为了车体内置，强调“事不过三”（雅马哈发动机）。 　　本田也宣布在2010～2011年上市电动摩托车，并公开了首款产品“EVE-neo”。应用对象为短程运输的快递业务。另外，该公司还展出了摩托车“Super Cub”的电动概念车“EV-Cub”。（未完待续，东京车展特别报道组） 为混合动力摩托车配备燃料电池 图5：使用摄像头提高安全性 歌乐发布了能够穿透仪表板观察后方的图像处理技术，其目的在于消除助手席一侧前轮周围的死角（a）。斯坦利电气发布了能够使用近红外线LED和CMOS传感器测定距离的摄像头（b）。 图6：LED前照灯亮度提高数十% 斯坦利电气试制了采用液冷方式的LED前照灯。较原来的散热片方式散热程度高，所以LED的驱动电流可以增大。 　　同时配备发动机和马达作为动力的混合动力摩托车也参加了展出。其代表是雅马哈发动机的“HV-X”。该车采用串并联方式，配备有单缸0.25L排量汽油发动机和功率为15kW的电动马达。其特点在于启动加速。由于马达的低速扭矩较大，“启动的瞬时性能可以媲美配备0.5L排量发动机的摩托车。正常行驶时也能够匹敌0.4L汽油摩托车”（雅马哈发动机）。燃效比普通摩托车高6成左右。 　　摩托车也出现了配备燃料电池的趋势。其代表为铃木的“BURGMAN FUEL CELL SCOOTER”。该车的续航距离长达350km（30km/h匀速行驶时）。配备的氢气罐的耐压值从以往产品的35MPa提高至70MPa，增加了氢燃料的配备量。 利用摄像头提高安全性 　　下面介绍几个本届车展上出现的车载电子部件新技术。首先，最为引人注目的是摄像头应用技术（图5）。比如，歌乐展出了能够利用摄像头拍摄死角，对仪表板和车门图像进行处理使其透明且自然显示的技术。 　　该系统能够使通常为死角的副驾驶席一侧前轮周围可视化，防止路口处的刮蹭和车距过小造成的冲撞。对门镜附近安装的侧视摄像头影像与半透明仪表板和车门图像进行合成，在导航仪系统的显示屏上显示。其设想用途是配合显示车辆俯瞰影像的全景俯瞰系统，扩大显示需要留意的死角。 　　斯坦利电气展出了能够利用CMOS传感器的各个像素检测LED发射的近红外线反射光，同时测定物体距离和形状的摄像头。设想用途为汽车的安全摄像头。 　　为了能够在室外明亮场所等环境光较多的场所使用，各像素的电路都进行了改进。存储各个像素内的光电二极管在受光线照射时产生的电荷的电容器采用了二级结构，通过对照射近红外线时的电荷和不照射时的电荷分别储存后进行比较，可以消除环境光的影响。 　　另外，斯坦利电气还提出了提高LED前照灯亮度的新（图6）。其重点在于改进周围部件的热设计，而非LED元件本身。具体方法是把过去直接冷却散热片的方式更改为液冷方式。由于使用的冷却液热移动量大于空气传热，因此冷却效果容易提高。借助这一方式，以使用4个LED前照灯为例，原本1000lm左右的亮度“可以提高到1500～1600lm”（斯坦利电气）。（全文完，东京车展特别报道组）