原創(chuàng)丨除了碳中和，豐田系workshop還透漏出什么信息？

5.28號，日本汽車公司豐田、馬自達和斯巴魯通過一場名為MultiPathway的Workshop宣布，未來將聯(lián)手開發(fā)使用替代燃料的尖端內(nèi)燃機。該聯(lián)盟旨在加快設計過程并降低新發(fā)動機的開發(fā)成本。

這場發(fā)布會實際上不僅僅像外界所理解的那樣，只是宣布碳中和燃料的必要性，同樣釋放出多種開發(fā)邏輯，包括對下一代動力系統(tǒng)的思考與決策。

值得注意的是，在CEO聯(lián)合發(fā)布之后，還進行了各個公司CTO的專場演講，在有限的技術(shù)信息中，仍有大量的趨勢、技術(shù)信息透露。這場看起來微不足道的發(fā)布會，可以說是在日系混動稱霸世界幾十年之后，最大的一次革命性轉(zhuǎn)變，全球動力系統(tǒng)變局遠未結(jié)束。

“微機混”+“唯體驗論”是混合動力的重大更新

整個混動體系將迎來重大更新。“微機混”+“唯體驗論”將成為混動的下一階段。

混合動力的發(fā)展，就是一部發(fā)動機在整個動力系統(tǒng)中占比的發(fā)展史。最初，從傳統(tǒng)發(fā)動機向混動轉(zhuǎn)移，圍繞發(fā)動機出現(xiàn)了歐系以48V低壓電+小電池+大排量發(fā)動機的“微電混”。后來，以日系為主的HEV配備高壓電+小電池+中排量發(fā)動機的“電混”，以油為主，調(diào)節(jié)工況和熱效率，發(fā)動機以1.5T~2.4T為主，匹配中型車。

到現(xiàn)在，以我國市場為主的，配備高壓電+大電池+中小排量發(fā)動機的“強電混”，則是形成PHEV以電為主的獨特架構(gòu)，多用電，少用油，發(fā)動機排量進一步縮小。當前混動專用發(fā)動機以1.5T為主，甚至可以匹配全尺寸SUV，同樣得到了消費者的認可。這是油車時代無法想象的。

未來，一定會出現(xiàn)超高壓平臺+超大電池+小發(fā)動機的“微機混”，本質(zhì)上這種動力架構(gòu)就是一臺電車，混動也將配~400km的大電池，800V SiC電子電氣架構(gòu)。如豐田所說，動力轉(zhuǎn)向BEV“with Engine”。換句話說，發(fā)動機不再成為一個車型，而是成為一種配置。

從最傳統(tǒng)的“唯排量論””，到現(xiàn)在的“唯排放論”，到最終的唯“體驗論”

當發(fā)動機作為整車的唯一動力源，發(fā)動機的設計就是核心，就連教科書中也表示，排量就是衡量車型是否豪華的唯一標準。目前，無論是熱效率還是排放法規(guī)，歸根結(jié)底是控碳與控污染物，實際上已經(jīng)脫離了大排量動力的限制，高效清潔成為關(guān)鍵話題。

未來，整車能開“2000km+”真正意味著熱效率嗎？其實是在說PHEV一箱油一年就夠了。城市用電，遠途用油，露營發(fā)電，混動車與純電共平臺。

這時候，降高度成為新需求，與純電共平臺，以滿足風阻需求，換來整車能耗降低。這種能耗不僅反映在油耗上，也反映在純電電耗上（風阻系數(shù)每降低0.01Cd，續(xù)航就能增加至多10公里），最終反映在補能次數(shù)、補能成本（時間+金錢）的用戶體驗上。因此，未來發(fā)動機如何降低高度，更加緊湊小型化，集成化，則是新的開發(fā)任務。

這種降低整機Z向高度的設計可以說完美的切合斯巴魯?shù)乃綄χ冒l(fā)動機以及馬自達的轉(zhuǎn)子發(fā)動機。

豐田的直列四缸設計也降低了10%~15%。全新的1.5L、1.5T以及2.0T發(fā)動機均有相同的設計，在整車中更加適合前艙的布置，以及整車的低趴設計。

燃燒開發(fā)隨混動策略變化，短沖程上道

電動化之后，去除冗余工作區(qū)間，專注效率，豐田真正開始做這件事，熱效率要比想象的還高。豐田從來都是燃燒大師，在傳統(tǒng)發(fā)動機開發(fā)中，開發(fā)了Dynamic Force發(fā)動機，D4-S雙噴燃燒技術(shù)等等，可以說是當前高滾流發(fā)動機，阿特金森循環(huán)等等燃燒理念的鼻祖。

插混實際上和以前豐田搞的HEV在控制策略上還是不一樣的，最直接影響的就是發(fā)動機的標定區(qū)間。插混更加關(guān)注線工況與點工況，燃燒更加關(guān)注最高熱效率，而非低速扭矩平臺以及最大功率。

在當前的混動專用發(fā)動機中，常用長沖程+短缸徑的設計，不僅讓膨脹比更大，也讓氣流更加完整。但豐田強調(diào)，在電氣化Map中，利用電機輔助發(fā)動機可以運轉(zhuǎn)到相對不低的轉(zhuǎn)速區(qū)間，從而氣流可以適應性更改，從而在小型化的設計中提高缸徑，從而提高升功率。這樣來看，通過釋放電機的潛力，可以實現(xiàn)效率與扭矩的雙重提升。

此外，斯巴魯將選擇串并聯(lián)插混路線，持續(xù)專注四驅(qū)性能。不同于目前的HEV e-Boxer，這種串并聯(lián)同樣也極具創(chuàng)新，利用水平對置四缸的布局，在傳動軸上輔助電驅(qū)電機以及發(fā)電電機，主要釋放斯巴魯?shù)倪\動特性。

豐田系真正意義上進軍插混，開始重視面對中國競爭對手

這場發(fā)布會有趣之處在于，除了豐田集團本身，斯巴魯已然是豐田控股，而馬自達也有豐田的入股，可以說是一場徹底的豐田系聯(lián)盟。

2024年第一季度，豐田銷售了240萬輛汽車，其中近40%是HEV車型。插電式混合動力車、純電動汽車和氫發(fā)動機汽車僅占公司總銷量的2.9%。同時，在2023年，豐田汽車全球產(chǎn)銷創(chuàng)下新高，豐田汽車（含雷克薩斯、大發(fā)、日野等）全球銷量為1123.3萬輛，同比增長7.2%，再度超過大眾（924萬輛），連續(xù)四年居全球首位；其中2023年豐田混動車型銷量首次突破300萬輛，達到342萬輛，同比激增31.4%；然而，豐田在中國市場銷量已連續(xù)兩年下滑，且下滑幅度有所擴大，2022年下滑0.2%，2023年下滑1.7%。

如果說中國異?；馃岬牟咫娀靹蛹夹g(shù)并沒有讓豐田重視中國市場，但當技術(shù)開始出海進行反向輸出全球，豐田真正感受到了壓力與寒意。甚至在這場發(fā)布會的Q&A環(huán)節(jié)，也有人提到如何面對來自于類似比亞迪集團的壓力?？梢哉f，這場發(fā)布會更像是對中國市場乃至世界混動市場的正面回應，豐田系開始應戰(zhàn)。

氫氣退場，碳中和燃料或割裂全球化動力

提到碳中和，豐田一直是氫氣的擁躉，無論是氫氣發(fā)動機還是燃料電池。但顯然，在過去的十年里，無論是MIRAI還是氫發(fā)賽車，雖然明面上豐田沒有放棄對氫氣的開發(fā)利用，但氫氣依然不適用乘用車市場與To C的市場。豐田也承認，由于安全性與加氫站等基礎設施的限制，氫氣還有很長的路要走。另外，碳中和燃料無疑是這場發(fā)布會的主題之一，液體的高能量密度以及對傳統(tǒng)發(fā)動機的適應性，是所有跨過超大型車企在考慮投資收益時繞不開的利益誘惑。

但是，這場發(fā)布會列出了太多的碳中和燃料，這可能是像豐田這種依靠全球化、海外市場的全球最大的汽車生產(chǎn)商最頭疼的問題。燃油車時代，利用RON等抗爆性標準將不同國家的油品勉強統(tǒng)一到一起，盡管如此，還是有如SPCCI這種嚴重對燃燒敏感的技術(shù)在油品不一的國家無法順利打開市場。燃料標準不統(tǒng)一，全球化動力平臺就是泡影。

正因如此，馬自達等公司開始開發(fā)面向多種燃料的燃燒模型，開始做足面對不同燃料快速適應性開發(fā)的準備。但是燃料的差異性要遠比油品大的多，就以我國為例，甲醇是電子燃料的關(guān)鍵一環(huán)，也是最適合我國的電子燃料之一。超強的抗爆性本應釋放甲醇發(fā)動機最大的優(yōu)勢，然而由于對汽油的兼容，就不得不造成熱值低，動力差的印象。況且，在電子合成技術(shù)中，碳作為載能體，組分越多，能量密度越大，效果越好，但成本也越高，燃料再次成為不同地區(qū)發(fā)達與否的標準，將全球化割裂開來。誰先應用，誰先制定標準，誰就掌握了主動權(quán)，這也是豐田系聯(lián)盟的重要動機。

異型發(fā)動機捆綁電氣化重生，固有認知將被顛覆

如果說斯巴魯?shù)乃綄χ冒l(fā)動機還有保時捷等公司在高端轎跑上大規(guī)模應用，那么馬自達的轉(zhuǎn)子發(fā)動機絕對是發(fā)動機歷史上的技術(shù)遺珠。一直以來，轉(zhuǎn)子發(fā)動機高功率密度，高轉(zhuǎn)速，低震動的特點，是運動賽事的最愛，也得到了馬自達迷的迷戀。另一方面，排放問題、耐久問題讓轉(zhuǎn)子發(fā)動機并不能真正廣泛應用在乘用車上。在這次發(fā)布會上，馬自達拿出了轉(zhuǎn)子發(fā)動機以應對發(fā)動機小型化的新趨勢，可以說再合適不過了。

在”微機混”的時代，轉(zhuǎn)子發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速、小體積、高功率密度與發(fā)動機小型化先天匹配。馬自達也是看中這一點，將轉(zhuǎn)子發(fā)動機與增程配合，專注電驅(qū)，特別是在底盤布置上，轉(zhuǎn)子發(fā)動機可以直接無視軸向，自由布置（縱置或者橫置），可以搭配1臺或者串聯(lián)2臺轉(zhuǎn)子發(fā)動機。

而在轉(zhuǎn)子最頭疼的排放方面，配合電氣化的快速預熱（蒸發(fā)混合油氣與激活三催等），以及碳中和燃料的低排放潛力（氧化充分），未來轉(zhuǎn)子發(fā)動機的排放水平將大幅度下降（HC 75%, NOx 50%），從而完全滿足美國和歐洲的標準。

從這個角度看，在“微機混”的大趨勢下，發(fā)動機首先解放了設計束縛，其運行工況點完全顛覆。其次，在整個動力總成中，由于角色的變化，發(fā)動機不再是衡量整車動力的唯一標準，在“唯體驗論”的大趨勢下，發(fā)動機是幾缸，是怎樣的形式，有怎樣的油耗都會大幅弱化，怎樣與電氣系統(tǒng)更好的融合起來，為整車進行服務，是最關(guān)鍵的。這時，大量的熱機形式（應該還是以內(nèi)燃機的形式而非外燃機）將打破以往的設計目標進行重置，例如轉(zhuǎn)子發(fā)動機一樣特點的動力架構(gòu)將極具優(yōu)勢。

最后，合作與競爭的平衡，是最值得學習的

發(fā)布會上，豐田表示，我們即使競爭對手，也是合作伙伴，同樣是熱愛賽車運動好朋友。豐田、斯巴魯、馬自達均有各自的優(yōu)勢，并具有不同的風格和市場。在面臨碳中和燃料的應用前期，提前約定好共同開發(fā)到目標，統(tǒng)一燃料標準，是最容易成功并最后共享市場成果的。此外，豐田還聯(lián)合了三菱重工等公司共同參與到碳中和燃料的開發(fā)當中。這種競爭與合作的平衡，才是未來逆全球化大趨勢下各個國家地區(qū)比拼的核心所在。