丰田力争2030年实现电动车年销量达到550万辆以上,其中EV与FCV达到100万辆以上

到2030年将为电池的开发和生产投资1.5兆日元,构想推出“标准电池”

2018/03/30

概要

 本报告将介绍丰田的电动化战略的概要。

小型モビリティi-Rideコンセプト(東京モーターショー2017)

小型移动出行i-Ride概念车(2017年东京车展)

 2017年12月18日,丰田发布了中长期计划,到2030年计划销售550多万辆电动车,其中EV和FCV计划销售100多万辆。到2025年左右,计划为全球销售的所有车型推出HV、PHV和EV,不推出仅设置内燃发动机的车型。
  另外,在上述发布日的5天前即12月13日,丰田宣布将与松下在车载方形电池业务方面开展合作。在今后的电动车开发中,电池将成为关键。通过与松下合作,电池开发和供应已就绪,丰田可正式发布此次电动车计划。丰田计划在2019~2030年期间仅对电池的开发和生产投资1.5兆日元。

 报告的后半部分介绍了EV领域方面,丰田汽车株式会社先进开发推进部的EV业务规划部部长丰岛浩二在2018年2月28日~3月2日举办的BATTERY JAPAN 2018上所做的主题演讲“丰田期望实现的EV社会形象”的概要。
 意识到严峻的环境问题,丰田想要以正式推出EV为契机来构建可持续的生态系统。具体来说,在今后正式推出EV时开发“标准电池”。丰田想通过推动电池回收利用,在整个社会建立使用可再生能源充电的体制。
 另外还将通过使用“标准电池”,致力于解决特别是小型EV方面的与内燃发动机车辆的价格差问题,以及二手EV的核定价格大幅下降的问题。



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丰田计划销售550万辆电动车

 2017年12月,丰田宣布,到2030年计划销售550多万辆电动车,其中EV和FCV计划销售100多万辆。到2025年左右,计划扩大电动车专用车型,另外在全球销售的所有车型都将推出HV、PHV和EV,不推出仅设置内燃发动机的车型。
 丰田希望实现可持续发展的社会,引领电动化,如1997年发售全球首款量产HV Prius等。在2016年的全球电动车323万辆的销量中,丰田销售了140万辆,市场占有率达43%。但是,随着如今世界各国和各地区的ZEV(Zero emission vehicles)法规和CAFE(Corporate average fuel economy)法规日趋严格,必须符合这两项法规。虽然HV被美国加利福尼亚州和中国的ZEV法规排除在外,但依然是刷新CAFE标准的强有力的武器。ZEV法规适用于EV和FCV,CAFE法规适用于HV和PHV。
 关于HV,将丰富其高功率型等的多样性,FCV、PHV将在2020年扩充产品阵容。丰田决定在明确各种法规和客户需求后推出产品。丰田认为需丰富电动车的多样性,认为其优势在于是电动车的全系产品制造商。
 此外,在12月18日发布之前,还有2个关于EV开发合作的发布。
 首先在9月,与马自达和电装两家公司签订了关于EV基本构想的共同技术开发协议,成立了EV C.A. Spirit股份公司。除了EV平台,还将研究电池、电机、变频器等主要单元的所需特性,并向各个负责开发的部门提出要求。
 另外,丰田还在12月13日宣布,将与松下就车载方形电池业务开展合作。电池是今后电动车开发的关键,尚无法描绘电池的相关细节。通过此次与松下合作,电池开发和采购方面均已就绪,丰田才得以正式发布电动车550万辆销量的计划。两家公司还将在全固体电池的开发和生产方面开展合作。 

 

全球的电动车市场和丰田的市场占有率 提供新价值和扩大业务的时机 汽车电动化的里程碑

资料:丰田



丰田的电动化计划

汽车电动化整体 ・2030年,电动车全球销量计划超过550万辆。零排放车EV和FCV总计销量计划超过100万辆。
・到2025年左右,所有车型均推出电动车型,不推出仅设置内燃发动机的车型。
EV/FCV ・自2020年以来,以中国为开端加速推出EV,到2020年上半年,将在全球范围内增加至十几个车种。日本、印度、美国、欧洲将依次推出EV。
・FCV在2020年将扩充乘用车和商用车的产品阵容。
HV/PHV ・HV在加强丰田混合动力系统(THSⅡ)高性能的同时,还将推出高功率型、简易型等多种混合动力系统。
・PHV将在2020年扩充产品阵容。

资料:丰田

(注)2030年电动车数量方面,考虑到目前丰田集团全球销量达到1,000万辆的高水平,2030年丰田单独的销量有望达到此等水平。如果将想与丰田合作的整车厂考虑在内,销量或将进一步增加。

 



为广泛的细分市场和各用途提供EV

 此前,由于受行驶距离的限制,丰田将EV定位为以小型车和通勤车为主的短途用途,HV和PHV被定位为涵盖所有乘用车的电动车,FCV被定位为中等距离用途。但是,考虑到全球市场的变化,丰田积极修改了方针,使轻型乘用车到卡车均适用于MaaS(Mobility as a Service)等新用途。

 在2018国际消费电子展(CES 2018)上展出了面向MaaS的EV e-Palette,在2018年底特律车展上首次发布的Lexus LF-1 Limitless概念车也计划推出EV。还计划面向全球市场推出高级车的EV。

目前为止电动车的分类情况 今后为广泛的细分市场和各用途提供EV

 资料:丰田



到2030年,对电池的开发和生产投资1.5兆日元

 今后尤为重要的是强化电池开发和供应体制。预计丰田的电动车销量将从2017年的约150万辆大幅增加至2030年的550万辆。而且,虽然目前普锐斯(Prius)HV的电池容量为0.75kWh,但今后还需推出像日产聆风那样的大容量电池(40kWh)车型。在2019~2030年期间,仅电池方面丰田就需投资1.5兆日元(包括研发和设备投资,设备投资占一半以上),另外还需朝着此方向加速前进。据称“掌握电池就能引领电动化”,而丰田已准备就绪。 
 另外,电动化、资源和能源问题就像不能分割的汽车的两轮,丰田还将致力于支持电动化的社会基础设施建设。电动车的增加将导致资源短缺和价格上涨,还会导致工业废弃物增加,废旧电池是含有镍、锂和钴等稀有金属的贵重资源。另外,可再生能源的生产不稳定,通过回收存储电能的固定式蓄电池将有助于稳定循环。
 考虑到今后日趋严格的ZEV法规、CAFE法规,关于电动车,丰田不会独享包括电池、逆变器、电机等单元的开发成果,会公开成果。特别是电池方面,达到了有史以来的最大数量,在日益取得进展的同时,还需持续关注电池回收。在丰田自身的主导下,构建开放式合作体制。

为实现550万辆电动车,需要在更高层次解决问题 还需要迎接搭载大容量电池的EV的挑战 需对开发和生产进行大量投资

资料:丰田



丰田期望实现的EV社会形象

 以下将介绍丰田汽车丰岛浩二在BATTERY JAPAN 2018的演讲概要。丰田重申了致力于新能源车的出发点,不仅推出EV,还想以此为契机真正创建环保型社会,而且丰田认为只有这样,EV才能对社会充分做出贡献。
 在目前550万辆电动车的计划中,对于“支持电动化社会基础设施建设”,丰田针对EV进行深入探讨。



丰田致力于环保汽车


丰田的目标(资料:丰田)

 在第一代普锐斯诞生时,丰田作为面向21世纪的企业,明确了自己应尽的职责。对于化石能源消耗量快速增长,丰田致力于以下三个方面:
1.应对能源问题
2.削减CO2排放量(全球变暖措施)
3.防止空气污染


 无论在哪个时代,普锐斯一直都是先驱者,带来了变革和发展。第4代普锐斯挑战前所未有的燃效“40km/L”:
1.降低滚动阻力→挑战Cd=0.24;
2.改善发动机燃效→挑战热效率40%;
3.提高HV效率→挑战小型化和高效化。
 丰田目前试图在EV领域里重新发起这样的挑战。



旨在削减LCA(Life Cycle Assessment)的CO2排放量

 CO2不仅在行驶过程中产生,在汽车生命周期的各个阶段都会产生。所谓LCA,是对从产品的原材料采购到生产、流通、使用、废弃的生命周期中投放的资源、环境负荷及由于对地球和生态产生的潜在环境影响进行定量评估的方法。
 按东日本大地震前核电站运营时推算,丰田HV的生命周期的CO2排放量与常规2L汽油车相比减少了45%。丰岛负责的普锐斯PHV在地震前减少了47%,但由于运营的核电站数量下降,目前减少43%。
 日本可用于可再生能源用途的土地较少,可再生能源在发电电力总量中的比例不到10%,即使加上水力也不足20%,比例非常低。因此,目前在日本行驶的EV,主要依靠化石燃料发电的电能行驶,由于电池生产也会排放大量CO2,所以削减LCA的CO2排放量并不理想。
 第4代普锐斯PHV实现了世界首个太阳能充电系统。由于每天产生的电能可行驶5km(每年约1,000km),对于每年行驶1万km的普锐斯PHV来说,约10%的电能可通过太阳能充电。



丰田EV业务策划部旨在实现的EV社会形象

 丰田之所以挑战环境问题,是在技术上继续为社会做出贡献,带来变革,不仅仅是改变游戏规则,还旨在改变生活/改变社会,使可持续的生态系统得以延续。虽然提高了每辆车的环境性能,但由于销量和保有量增加,挑战性情况依然持续。
 丰田将旨在实现的EV社会形象比作“慢食”运动来说明。“慢食”是相对于“快餐”而提出来的理念,于1986年始于意大利。旨在实现可持续和健康的饮食文化,例如通过有机农业技术为环保做出贡献、保障所有人的健康饮食、支持本地的小型企业等。
 与之相似的可持续移动出行社会旨在实现“社会-EV-人的连接”、“为所有人提供移动出行的自由”、“在LCA方面为环保做出贡献”。



为EV创建易于使用的环境

EV规划概念 EV的作用 慢食
旨在实现可持续的移动出行社会 旨在实现可持续的饮食文化
对社会的爱
Communication
社会ーEV-人的连接 生产者ー消费者的沟通
放心饮食
对人的爱
Accessibility
为所有人提供移动出行的自由 保障所有人的饮食健康
健康食材和健康烹饪
对地球的爱
Sustainability
在LCA方面为环保做出贡献 通过有机农业技术为环保做出贡献
有机农业技术、有机栽培

资料:丰田

 



EV有望带来的新社会变革

 对于EV特别计划实现的新社会变革,丰田有望带来以下社会变革:
・创造能源(创造超越节能的可再生能源)
・储存能源(由于可再生能源变动大所以需进行储存)
・带来能源商机(通过EV电池创造各种能源业务的商机)
 此外,为推广EV,提出了“电池共享”、“EV共享”、“信息共享”三个项目。其中“电池共享”是关键。

<通过标准电池推动电池共享>


利用电池资源(资料:丰田)

 在电池共享方面,将开发“标准电池”,不仅可用于丰田以外的EV和工程机械,还可适用于家用和工业用蓄电池,旨在扩大回收利用和构建可再生能源的充电系统。
 将构建电池回收利用系统,对在EV中使用多年而无法作为EV驱动电池使用,但作为家用和工业用蓄电池能保持充足性能的电池进行回收。力争使1个电池组连续使用15年。另外,据称15~20kWh的电池为标准化的备选。既是配套小型车的电池容量,也可用于家用。另外,将多个电池进行组合还可用于工业(~数百kWh)和电力系统(~数十MWh)。
 还将统一废旧电池的检查。通过数据通信模块(DCM)来收集分析每辆EV的日常充电模式和行驶数据,将研究方便使用且电池经久耐用的充电和行驶。还将调查是否使用快速充电对老化的影响。
 通过规范回收和再利用的工作(运输、分解、热处理等),将提高其工序效率。稀有金属中目前只回收镍和铜,将建立钴的回收技术。
 然后,将在全社会范围内构建可再生能源的充电系统,旨在削减LCA的CO2排放量。虽然日本的可再生能源比例较低,但如果能创造出EV充电的稳定需求,确保既便宜又可靠的蓄电池,则有望成为对可再生能源易于投资的环境构建的一部分。丰田认为“可再生能源是一种无限的能源”。
 这一系列措施将确立为新的商业模式。虽然由丰田主导,但也与相关行业和现有企业开展合作,旨在推进开放式创新。
 此外,2018年1月,丰田宣布,将与中部电力联合实施构建回收利用电动车驱动电池的大容量电池系统及废旧电池的回收利用等实证测试。



推出“标准电池”,推动EV业务发展

 今后还将开发高级车EV,但日本和新兴国家地区原先针对的领域为小型EV(例如在2017年东京车展上介绍的i-Ride等)。即使在这一级别,为使续航里程达到200~300km,也需相应的配套电池,可以说150万日元价格的汽车将额外配套成本价为150万日元的电池。由于“内燃发动机车与EV的价格差”尤其受到较大影响,丰田旨在缓解这一问题。
 因此,在EV开发方面,正考虑设立电池规格标准,分开并同时推动汽车开发和电池开发。成本也将分开管理。
 统一电池标准,建立所有EV共有的框架,例如在购买能行驶200km的EV的2~3年之后,能行驶400km的新电池已开发并上市时,可更换电池。另外,目前,EV二手车的核定价格与内燃发动机车相比显著下降。更换经过标准化的新电池,可以更合适的价格投放至二手车市场。由于目前EV和电池配套开发,所以汽车和电池的匹配成为问题,也难以更换改良后的电池。

<EV共享
 在围绕着小型车的社会背景下,存在交通弱势群体增加、需扩大步行区域等问题。小型EV还可与自动驾驶相结合,为所有人提供出行自由。在2017年东京车展上介绍的i-Ride还可方便轮椅用户乘坐。1人座三轮车i-Walk旨在成为老年人的脚,还可与轮椅结合使用。还探讨了EV的无人配送车等。
<信息共享>
 EV通过配套传感器、摄像头和人工智能(AI),将发挥交通安全、基础设施和天气监控的作用。由于EV在充电过程中等的待机时间较长,可以说起到了“看门狗”的作用。  

Concept-愛iの姉妹車i-Ride、全長2.5m、2人乗り(東京モーターショー2017) 1人乗り三輪のi-Walkは高齢者の足となる(東京モーターショー2017)
Concept-爱i的姐妹车型i-Ride、全长2.5m、2座(2017年东京车展) 1人座三轮车i-Walk将成为老年人的脚(资料:丰田)

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关键词
丰田、电动车、EV、LCA、可再生能源、标准电池

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