[汽車之家 技術(shù)] 今天中國市場是新能源,尤其是混動的天下。比亞迪為首的一眾中國品牌通過節(jié)節(jié)攀升的銷量證明了自身技術(shù)日趨成熟,這是值得每個國人驕傲的。
只有更好了解對手,才能冷靜思考,吸取經(jīng)驗教訓(xùn),從而避坑躲險,減少成長成本。
在漫長的歷史歲月中,中文資料的稀缺導(dǎo)致了諸如第一臺混動量產(chǎn)車是普銳斯這樣以訛傳訛的錯誤。因此,我們決定分多期內(nèi)容,為您帶來包括比亞迪、長城、吉利、理想、通用、本田、日產(chǎn)在內(nèi)的,眾多市面上知名品牌混動相關(guān)故事。
作為開篇,今天先來看看被稱為“一部混動史,半部是豐田”的它。
即便在比亞迪崛起的今天,混動領(lǐng)域中不可忽視的仍舊有豐田。
很長一段時間里,甚至被人戲稱“混動只有兩種,即豐田和其他”。
當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)喜歡用“世界是個巨大的草臺班子”形容很多事情的偶然,甚至荒謬到出乎想象;
以今天的視角觀察曾經(jīng)的豐田初代混動技術(shù)立項開始之激進(jìn),計劃進(jìn)行中修正之大膽,用“世界就是個巨大的草臺班子”形容似乎并不過分。將這些塵封已久的歷史資料串聯(lián)后,那段故事逐漸浮出水面。讓人很難將其與今天世界第一的形象掛鉤。
產(chǎn)品上市并非是這個故事的完美結(jié)局,相反對整個項目組開發(fā)團(tuán)隊而言,心中仍處于忐忑不安的狀態(tài);蛘吒鼫(zhǔn)確的說,其中的大多數(shù)人感覺發(fā)售只是個開始。這對當(dāng)時的車企而言是極不尋常的。
與此同時他心中也算石頭落地?M繞心頭的公司絕密開發(fā)項目G21正式宣告結(jié)束。
這一天距離立項僅過去1500余天,即4年零3個多月。
在所有開發(fā)以及驗證測試一項不少的前提下,整體完成時間相比初期規(guī)劃截止日提前2年。
只從時間維度分析,51個月與今天我國新興車企18個月造車相比過于冗長,但難度不可同日而語。
Prius的起始狀態(tài)是不止日本,放眼全球汽車行業(yè)內(nèi)亦無任何混動技術(shù)量產(chǎn)經(jīng)驗可以借鑒,這也意味著無法從對手處挖到成熟開發(fā)人員或團(tuán)隊縮短研發(fā)時間或規(guī)避問題。同時為爭取銷售先機(jī),項目截止時間一再大幅提前。
最終完成了對包含銷量雖無法與豐田抗衡,但在技術(shù)以及公司整體狀態(tài)層面仍處于巔峰的本田技研工業(yè)株式會社(下文簡稱本田)完成超越,尤其是在對方最看中的技術(shù)領(lǐng)先性上,這樣的戰(zhàn)果實屬不易。
了解本田在上世紀(jì)末處于怎樣的巔峰狀態(tài),就不難理解為什么前面說豐田在混動技術(shù)對本田的超越堪稱奇跡了。(讀到這里,如果你對本田產(chǎn)生了濃厚的興趣可以點擊《一輩子只輸一次 技術(shù)狂人本田宗一郎》閱讀,相信我,別管今天的本田怎樣萎靡,但曾經(jīng)的他們可是激情的代名詞,但請記得讀完回來,今天的故事才剛剛開始。)
Prius,或者更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f是第一代混動技術(shù)的研發(fā),不僅創(chuàng)造了豐田的歷史,更是打破了整個日系車企研發(fā)工作的記錄,其中諸多成就直至今日亦無人超越,這便是今天的故事。
盡管今天中文媒體報道中,內(nèi)山田竹志先生被包裝為“混動之父”或“Prius之父”,
但1993年盛夏整個項目開啟時,率先被時任研發(fā)部副總金原義朗招入項目組的是小木曾聰。
因此當(dāng)高層詢問意見時,他不曾注意到未同往常一樣公布詳細(xì)的項目內(nèi)容,即毫不猶豫的舉手參加。
這位唯一一位參與從規(guī)劃到第四代普銳斯量產(chǎn)的技術(shù)專家結(jié)局令人唏噓,當(dāng)然這是后話,咱們之后展開。
先讓我們暫時回到1993年夏天。
小木曾聰真正得到準(zhǔn)許進(jìn)入后,立即發(fā)現(xiàn)這個只由工程師與設(shè)計師組成,且總?cè)藬?shù)10余人的項目呈現(xiàn)出前所未有的保密程度,能夠透露的內(nèi)容僅有4行。
項目代號:G21,意即Globe 21世紀(jì)。
內(nèi)容:打造進(jìn)入21世紀(jì)后幫助豐田成為銷量第一的產(chǎn)品。
方法:未知
項目匯報對象:豐田英二、豐田章一郎
一般開發(fā)流程中,大多遵循著先考慮目標(biāo)市場以及客戶人群畫像,再以需求為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計、生產(chǎn)的流程,簡言之就是有的放矢。
在這過程中,需要進(jìn)行市場與消費行為預(yù)測,準(zhǔn)確性將會成為影響產(chǎn)品成敗的重要因素。
上世紀(jì)末汽車從研發(fā)到量產(chǎn)的平均時間在5-8年,G21項目特別之處在于前瞻幅度相比以往更大,是以10年為單位進(jìn)行預(yù)演。
由于時間跨度過大,此前尚可合理推演市場用戶需求的導(dǎo)向法也無法準(zhǔn)確實施。不止當(dāng)年,即便AI加持的今天,也無法準(zhǔn)確獲知10年后消費者需求。
于是小木曾聰所在項目組決定通過技術(shù)提案的方式描繪產(chǎn)品形態(tài),換言之就是寄希望于開發(fā)出10年后仍不落伍的技術(shù),以此持續(xù)吸引購車用戶。
報告及具體目標(biāo)經(jīng)與社長與前社長雙重審核,得到認(rèn)可;
第一界G21項目組解散。
日歷還未撕到平成6年,即1994年第一頁。
G21項目組便以新結(jié)構(gòu)重啟,工作內(nèi)容從“敲定21世紀(jì)賣座產(chǎn)品方向”變更為常駐項目,換言之開始進(jìn)入實際研發(fā)階段,總負(fù)責(zé)人是前面最開始提到的內(nèi)山田竹志。
這里插句題外話,包括豐田在內(nèi)的日系車企習(xí)慣于任命有長期一線車輛開發(fā)經(jīng)驗的工程師作為項目總負(fù)責(zé)人,亦或是公司高層。這與國內(nèi)車企任命營銷、管理人才作為項目或高層有著明顯差異。
日系這種任命習(xí)慣下,項目負(fù)責(zé)人由于更了解開發(fā)技術(shù)而更關(guān)注產(chǎn)品本身,從而忽視營銷傳播,存在難以理解消費者需求的重大風(fēng)險。國內(nèi)則更注重宏觀層面把控,可謂各有利弊。
日系車企的任命習(xí)慣下,項目負(fù)責(zé)人往往身兼數(shù)職,上世紀(jì)80以及90年代大量車型更新?lián)Q代之際往往身兼數(shù)個項目負(fù)責(zé)人頭銜。
豐田亦有類似情況,筆者曾在豐田86測試中見到項目總工程師多田哲哉,他此后負(fù)責(zé)和寶馬合作開發(fā)代號A90的豐田Supra,但他再次在公眾場合露面時已像個老者。
讓我們再次回到1993年末豐田的故事里;
沒有擔(dān)任總工程師經(jīng)驗的內(nèi)山田竹志之所以入選,是高層篤定只有沒有任何經(jīng)驗的人適合從頭組建的團(tuán)隊,才能打造出顛覆以往且適應(yīng)21世紀(jì)的產(chǎn)品。
就這樣,1994年2月1日豐田研發(fā)基地3號技術(shù)樓6層鋪著蓬松紅地毯的舊會議室內(nèi),內(nèi)山田竹志領(lǐng)導(dǎo)的G21項目再次啟動。項目進(jìn)程規(guī)定6個月內(nèi)完成所有項目具體指導(dǎo)大綱。
雖然人數(shù)仍舊只有十余人,但人員構(gòu)成涵蓋車身、底盤、發(fā)動機(jī)以及傳動系統(tǒng),此外在立項階段絕少出現(xiàn)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)工程師也包含其中。可以說從起始階段便確立了使用先進(jìn)技術(shù)并量產(chǎn)的指導(dǎo)方針。
即便已經(jīng)過30年的時間,但會議資料仍屬會社機(jī)密,小木曾聰口述當(dāng)年會議討論的內(nèi)容是新車型具體憑借哪方面技術(shù)吸引消費者。
絞盡腦汁,窮盡方向總結(jié)后,紙上出現(xiàn)了安全與能源兩個關(guān)鍵詞。
因此目標(biāo)集中在了能源上,彼時剛經(jīng)歷過的第三次石油危機(jī)以及借此在全球提升銷量的結(jié)果,算是讓全部日系車企嘗到甜頭,自然而然的也讓G21在場工程師們堅定了提升燃效的方向。
有人提到美國加州正在推動零排放法規(guī),經(jīng)過一系列討論,G21項目組決定正面解決問題,以此達(dá)成項目總目標(biāo)。
這與此前提交給高層審批報告中提到的“小型、寬敞、省油的汽車”概念再次重合。至此G21項目開發(fā)方向正式確定。
目標(biāo)有了,如何達(dá)標(biāo)成為第二個討論重點。
依據(jù)此前開發(fā)經(jīng)驗,尺寸越小油耗越低,因此項目組內(nèi)出現(xiàn)了兩種意見,即將產(chǎn)品做成單座或雙座車型,或車身尺寸不變,但提升燃油效率,這就涉及到未來動力總成研發(fā)。
這里插句題外話,當(dāng)時不止豐田在提前為下個世代研發(fā)車型,就在G21項目組成立的同年,大洋彼岸的奔馳在法蘭克福車展拿出了名為Vision A 93的概念車。
不過如此小型化的產(chǎn)品,明顯難以滿足多人出行需求,也難以承載高級別定位產(chǎn)品,因此該方向被暫時擱置。
在這個節(jié)點上,G21工程團(tuán)隊有人提出了在一臺車中塞入汽油以及電動兩種動力的思路,但隨即被否定。技術(shù)難度過高是最現(xiàn)實的因素,彼時純電技術(shù)距離量產(chǎn)尚且渺茫,更別提融二者于一身的混動。
另外一點是在宣傳角度,無論性能是否優(yōu)秀,如果短時間內(nèi)得不到普及,那也無濟(jì)于事。尤其是關(guān)于環(huán)境保護(hù)方面的話題,彼時尚且不如今日受重視。
當(dāng)然,從另外一個角度看宣傳是極有必要的。因此小木曾聰向上申請在產(chǎn)品量產(chǎn)前,擇機(jī)對外展示社內(nèi)前沿技術(shù),嘗試推廣節(jié)能概念。工程師出身的他性格沉穩(wěn),習(xí)慣留有一張手牌。盡管是未來項目,但盲目采用尖端技術(shù)會帶來極高成本,從而導(dǎo)致量產(chǎn)車型售價過高,銷量失敗。
若采用略保守,如已處于研發(fā)進(jìn)展中的技術(shù)進(jìn)行匹配,可以讓項目穩(wěn)妥且盡快落地。這是他10年一線開發(fā)工作的經(jīng)驗之談。
給他底氣的是90年代初期,包括豐田在內(nèi)的車企已經(jīng)開始研發(fā)的最新汽油發(fā)動機(jī)燃油供給技術(shù)——燃油缸內(nèi)直噴。
盡管仍在開發(fā)測試階段,但相比傳統(tǒng)的歧管噴射,直噴燃燒已經(jīng)體現(xiàn)出效率更高的特點,反映到使用層面就是更省油。多年后豐田將其量產(chǎn),就是大家熟悉的D-4。
時間回到1994年,G21項目組進(jìn)過測試認(rèn)為使用直噴技術(shù),并將發(fā)動機(jī)排量限制在1.5L,再配合其他部件大幅優(yōu)化,理論上已經(jīng)存在達(dá)到項目初期設(shè)定的燃效提升50%目標(biāo)的可能性。
這樣通過1995年東京車展預(yù)熱,在民眾心中建立豐田可以做到更加節(jié)能的印象,之后再花費4年時間打磨技術(shù),正好可按時于1999年底拿出滿足高層提出的燃費目標(biāo)需求的新產(chǎn)品。
基于以上縝密的計劃,小木曾聰向項目總負(fù)責(zé)人內(nèi)山田竹志報告進(jìn)展。但得到的并非是肯定的答復(fù),而是一封剛剛收到的指示。
與此同時,他還得到一好一壞兩條消息。
僅靠搭載直噴技術(shù)的1.5L發(fā)動機(jī)已無法達(dá)到燃效提升一倍的目標(biāo),僅靠純電驅(qū)動又沒有成功經(jīng)驗,剩下的唯一出路只有先前被否定,同樣不成熟的混合動力。
此時距離概念產(chǎn)品亮相時間,即1995年東京車展,剩余11個月;
距項目規(guī)定量產(chǎn)車最遲上市時間,即1999年12月31日,剩余5年零1個月。
以行業(yè)普遍流程與速度推進(jìn),開發(fā)結(jié)束后仍需兩冬兩夏,即兩年的測試、驗證時間,因此倒推留給整個項目組完成開發(fā)的時間僅剩3年。在那個計算機(jī)與軟件僅應(yīng)用在極少數(shù)開發(fā)工作的年代,從零打造一個普通車型已屬緊迫,
背負(fù)公司21世紀(jì)全部希望,且問題堆積如山的G21項目組已經(jīng)把秒掰開使用。
懷揣 “希望那些手上沒有汽油味兒的家伙能帶來點什么” 這樣想法的小木曾聰離開了內(nèi)山田竹志的辦公室。
先于“手上沒有汽油味兒的家伙”到來的是架構(gòu)調(diào)整,內(nèi)山田竹志與小木曾聰幾乎同一時間接到了社內(nèi)成立BRVF的通知,BR即Business reform商業(yè)改革;VF即Vehicle Fuel economy車輛燃油經(jīng)濟(jì)性。此前EV部門研發(fā)團(tuán)隊加入BRVF,連同其正在進(jìn)行的RAV4 EV研究成果一并帶入G21項目。
不好意思,題外話有些多,讓我們回到G21項目中。
EV團(tuán)隊工程師的到來明顯加快了整個項目的進(jìn)度,雖然連成熟混動系統(tǒng)的理論都沒有人能拿出,但好在有過EV研發(fā)經(jīng)驗的工程師帶來了當(dāng)時電機(jī)以及電池現(xiàn)狀的一手資料。
此前工程師設(shè)想更多依靠電機(jī)驅(qū)動達(dá)成能耗目標(biāo)的思路被證明難以實現(xiàn)。因此,G21項目團(tuán)隊只能使用排除法。
時間轉(zhuǎn)瞬即逝,6個月的時間里他們排除了串聯(lián)混動,即用發(fā)動機(jī)發(fā)電,產(chǎn)生的能量交給電機(jī)驅(qū)動車輛,也就是增程的模式。淘汰原因是既無法滿足其他地區(qū)消費者的使用需求,又不能發(fā)揮豐田積累多年的發(fā)動機(jī)開發(fā)優(yōu)勢。
排除各種方案后,開發(fā)團(tuán)隊認(rèn)為并聯(lián),也就是發(fā)動機(jī)和電機(jī)都可以驅(qū)動車輛是個不錯的選擇,決定性因素在于發(fā)動機(jī)燃油效率方面有很大成長空間,且考慮到日本在半導(dǎo)體以及電子電路領(lǐng)域積累的優(yōu)勢,可以預(yù)計受此影響電機(jī)以及電子產(chǎn)品在未來同樣極具成長潛力。
障礙就是受限于當(dāng)時的研發(fā)成果,電機(jī)重量尺寸巨大,且價格昂貴。工程師們抱著“如果有個理想的電機(jī)就好了”的想法發(fā)現(xiàn)距離1995年東京車展只剩下5個月了。
人被逼急了什么都能做出來,除了數(shù)學(xué)。
被時間逼到絕境的開發(fā)團(tuán)隊想到了解決辦法,既然一個電機(jī)完成所有職責(zé)困難,那么拆成兩個,讓它們各司其職能否解決問題。
因此決定使用雙電機(jī)系統(tǒng),除了輔助發(fā)動機(jī)的輸出外,驅(qū)動電機(jī)還充當(dāng)發(fā)電機(jī),在減速時為電池充電。
另一臺電機(jī)利用發(fā)動機(jī)的動力發(fā)電,并控制傳動系統(tǒng), 同時也會承擔(dān)啟動發(fā)動機(jī)的職責(zé)。
而將兩個電機(jī)連接到發(fā)動機(jī)的是一種使用行星齒輪的動力分配機(jī)構(gòu)。輸入軸和輸出軸可以布置在同一軸上,因此結(jié)構(gòu)十分緊湊。
時間如白駒過隙一般溜到了1995年10月27日。已與法國巴黎、德國法蘭克福、美國底特律、瑞士日內(nèi)瓦并列稱為世界5大車展的日本東京車展-Tokyo Motor Show(注:簡稱TMS 2023年起改名為JAPAN MOBILITY SHOW)如期開幕。
以當(dāng)時的研發(fā)量產(chǎn)速度,1995年車展推出的概念產(chǎn)品是最有機(jī)會在20世紀(jì)末,或21世紀(jì)初登場量產(chǎn)落地。加之泡沫經(jīng)濟(jì)結(jié)束,狀態(tài)趨于穩(wěn)定,車企們?nèi)绾螒?yīng)對彼時日本國內(nèi)新消費市場環(huán)境都成為看點。
因此,1995年這一屆東京車展口號被制定為“感じる夢。感じるくるま”。(感覺夢想 感覺車輛)
那些顏色艷麗,造型夸張的跑車如預(yù)想般吸引了參觀者的目光,絕少有人對豐田展臺上那臺明黃色的三廂小車以及一臺民給Toyota Hybrid Electric Bus concept的概念巴士感興趣。只有那些同樣穿著板正西服,左胸口附近別著其他車企logo的工程師會在跟前駐足。
是的,這臺檸檬黃的小家伙就是G21項目組的心血,展板上顯示它的名字是EMS,即 Energy Management System,中文直譯能量管理系統(tǒng)。大家熟知的Prius(2005年一汽豐田將第二代車型引入我國進(jìn)行國產(chǎn),并將其譯作普銳斯,為避免引起歧義,這里將全部海外生產(chǎn)車型仍稱為Prius,下文提到國產(chǎn)車型使用普銳斯)這個名字是車展前5個月確定的,但出于保密原因,此時還未公開。
在那個炙熱的夏天,這個身披檸檬黃外衣的小家伙獲得了正式的內(nèi)部開發(fā)代號-890T。
這里插一句,提到日系品牌發(fā)動機(jī)技術(shù)總會先想到本田,實際上整個90年代,豐田亦拿出眾多經(jīng)典技術(shù)以及機(jī)型,以EMS上這臺1AZ-FSE為例,90年代初期即搭載有直噴技術(shù),后續(xù)更是由于日本F3規(guī)則的變化,成為了從2013年到2019年日本F3方程式賽車發(fā)動機(jī),由此不難看出該機(jī)型的擴(kuò)展能力、極限性能以及穩(wěn)定性。
說回到這臺概念車的設(shè)計工作,由豐田于1973年在美國成立的設(shè)計工作室CALTY(Calty Design Research Incorporated)完成。
動力部分這臺展車用電容代替當(dāng)時尚不成熟的電池,預(yù)估百公里油耗3L,雖然從技術(shù)上講是混合動力車型,但是小木曾聰認(rèn)為按照高層下達(dá)的概念與量產(chǎn)保持一致的死命令,因此不敢對外宣傳。只是保守的將其稱為EMS,即Energy Management System能量管理系統(tǒng),后續(xù)內(nèi)部溝通也認(rèn)為混合動力的名字便于宣傳,因此最終延續(xù)到日后量產(chǎn)。
時間再次回到1995年東京車展;
展臺附近小木曾聰在接受問詢、回答問題的間隙,腦中設(shè)想著10年后,也就是2005-2010年后日本的汽車市場。節(jié)油效果如此明顯的普銳斯上市后,應(yīng)該會引起行業(yè)振動,
“日本市場或許將邁入混動時代,甚至大洋彼岸的美國應(yīng)該也會受到波及吧”。
G21項目的研發(fā)雖然還面臨眾多坎坷,但高層無疑是信心滿滿,因此在車展進(jìn)行中,已經(jīng)授命項目組在研發(fā)之余推進(jìn)產(chǎn)品量產(chǎn)化工作。
一直以來,豐田都有技術(shù)“內(nèi)化”的傳統(tǒng),也就是并非全部部件都由供應(yīng)商提供,而是核心部件都由自己設(shè)計制造。
G21這樣決定公司下個時代走向的產(chǎn)品,其命門更是需要絕對掌握在自己手中。因此核心之一的逆變器交由自1989年開始一直生產(chǎn)車用計算機(jī)半導(dǎo)體的廣瀨工廠制造。
電池部分由于是完全不同的工業(yè)體系,因此交由此前與電動車項目組有過交集的松下一同完成。
1995年的東京車展在11月8日準(zhǔn)時閉幕,項目團(tuán)隊并沒有時間松口氣,對他們來說真正的考驗才剛開始。
回到研究所后等待他們的是真正準(zhǔn)備量產(chǎn)零部件的首次組裝,所有人碰到的第一個問題并非是系統(tǒng)表現(xiàn)無法達(dá)到預(yù)期,而是該怎么把這些東西塞進(jìn)一臺車。
問題接踵而至,單獨拿出來怎樣測試都沒問題的的外接計算機(jī)只要放入車內(nèi)便無法啟動,順利啟動后操作系統(tǒng)故障報錯,更別提電機(jī)無法啟動,發(fā)動機(jī)不能工作這樣的致命問題了。
有的項目組工程師戲謔的說自己就像是在燒烤店工作,部件經(jīng)常因為過高的負(fù)載而升溫,金屬與橡膠部件會被炙烤出特殊的氣味,在這中間工作像極了燒烤店的伙計,有人將這些部件戲稱為“燒烤板”。
這樣的日子持續(xù)了49天,開發(fā)團(tuán)隊終于讓原型機(jī)成功啟動,從東京車展結(jié)束推測,此時撕下的已經(jīng)是1996年的日歷了。
當(dāng)然,情況在一點點變好。數(shù)字從5米變成了500米。
家中有子的工程師說它就像個正在學(xué)步的孩子,在經(jīng)歷從爬到快速爬的過程。
只是即便是驚人突破的500米也距離那個燃油效率翻倍的目標(biāo)遙遠(yuǎn),商業(yè)化更是渺茫。
驕陽在小木曾聰以及項目負(fù)責(zé)人內(nèi)山田竹志頭頂賣力的散發(fā)著熱量,無時無刻的提醒著他們8月到了。但沒有人焦躁,相反心中是平靜的,因為他們已經(jīng)接到了上面下達(dá)的新消息。
彼時剛剛上任的奧田碩決定“原定世紀(jì)末發(fā)售的Prius需要大幅提前”,時間點定在1997年……
奧田碩對負(fù)責(zé)人們這樣講到:
“開發(fā)進(jìn)度需要趕上定于1997年底發(fā)布的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)第三次締約方會議(COP3),乘著全球性的環(huán)保公約簽訂發(fā)布節(jié)油排放水平最好的新車無疑是最好的宣傳手段”。
這意味著G21項目組要在不到490天的時間里,讓這臺現(xiàn)在只能行駛500米的原型車投入到量產(chǎn),并且達(dá)成燃效設(shè)定指標(biāo)。
小木曾聰以及內(nèi)山田竹志并沒有感到意外,事實上東京車展上他們就已發(fā)現(xiàn)端倪,G21項目截止目標(biāo)必將提前,而且想要成功必須大幅提前!
他們推測的依據(jù)就來自“老冤家”本田在剛過去的1995年東京車展展臺。除了受一般消費者矚目的,那臺散發(fā)著運(yùn)動性的概念車外,展臺上另外一臺黃色的概念車才是讓G21工程師感到如臨大敵的存在。因為他們發(fā)現(xiàn)“那也是一臺背負(fù)混動技術(shù)標(biāo)簽的概念車。
熟知對手性格的工程師自然知道,本田不會平白無故的在本土最重要的東京車展上拿來個無用的東西。一定要趕在那些“身穿白色工作服”的家伙之前,把混動技術(shù)量產(chǎn)。這個想法此時就已種在小木曾聰和內(nèi)山田竹志的心里。
“每家汽車制造商都努力實現(xiàn)電氣化;旌蟿恿Ω拍钴嚱(jīng)常在車展上展出,所以我知道他們在進(jìn)行研究和開發(fā)。雖沒有信息表明他們正在制造一款成熟的大眾市場汽車,但他們可能在秘密進(jìn)行。
在汽車史上,即使你認(rèn)為自己已接近極限,但在最輕微的時刻輸給對手也是很常見的。我以為既然我在想這種事情,他人也一定會感受到這點。假使我一開始以1999年最后一分鐘發(fā)售為目標(biāo),就一定會輸給別人。對車而言,發(fā)售時機(jī)與環(huán)境至關(guān)重要,沒有人想排在第二位”
------小木曾聰
心中存在必須超越的對手是獲勝的基礎(chǔ),但并非是決定性因素;
換言之開發(fā)工作碰到的障礙并不會因此憑空消失。
挑戰(zhàn)不僅限于電池。在逆變器單元的中心使用稱為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的半導(dǎo)體模塊。適用于高速切換和控制大電流,但運(yùn)行時產(chǎn)生高熱量很麻煩。
為了承受工作時會散發(fā)大量熱源的發(fā)動機(jī),所有“脆弱”的電子電器零部件均需經(jīng)過高溫測試。在臺架測試中核心部件崩潰了很多次。為了將其投入實際使用,必須解決提高開關(guān)速度的同時抗擊穿能力的難題。
隨著開發(fā)的進(jìn)行,工程師發(fā)現(xiàn)了更要命的問題,即便牟足全力的情況下,眾多零部件得到了突飛猛進(jìn)的提升,但整合到一起仍舊距離開發(fā)之初設(shè)立的燃油經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。
事實上,它比普通的卡羅拉更費油。核心就在于添加的各種輔助設(shè)備大幅提升了重量,由此需要匹配的冷卻系統(tǒng)也會額外消耗大量電力。最終整車重量相比同級別燃油車重了三倍,這對燃油效率產(chǎn)生了負(fù)面影響。
對開發(fā)團(tuán)隊而言,只要給予充足的時間、經(jīng)費、人力,幾乎不存在無法功課的難題,但這恰恰是G21項目最缺乏的,尤其是時間。
上世紀(jì)末汽車開發(fā)與量產(chǎn)環(huán)節(jié)相對獨立,開發(fā)過程中量產(chǎn)部門幾乎不參與項目,項目前中期,工程量產(chǎn)化部門對量產(chǎn)可行性進(jìn)行分析,并以此提出修整意見,只在項目后期,現(xiàn)場生產(chǎn)部門才會第一次見到產(chǎn)品工程圖紙,繼而對生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整。若現(xiàn)場設(shè)備難以完成生產(chǎn),則需再次反饋調(diào)整圖紙亦或修整設(shè)備。被時間緊逼的G21項目只得在開發(fā)中期就讓現(xiàn)場生產(chǎn)部門進(jìn)入項目,由此減少更改圖紙的時間。
和媒體一樣吃驚的還有小木曾聰,報紙上的消息意味著G21項目的截止時間再次大幅提前,而且已對外公布消息意味著項目無法延期。
4個月后的1997年7月,豐田在東京濱海副中心舉辦活動,社長奧田碩再次當(dāng)眾表示“豐田將以保護(hù)地球環(huán)境作為最重要的方向,并將全力以赴”,同時在這場活動上首次提供了可供實際體驗THS技術(shù)的產(chǎn)品,不過并非是量產(chǎn)狀態(tài)的Prius,而是一臺經(jīng)過一定改裝的Corona。
另一方面,開發(fā)工作也在穩(wěn)步進(jìn)行,8月測試工作基本結(jié)束,9月開始在高岡專用工廠生產(chǎn)線上進(jìn)行試生產(chǎn),工程團(tuán)隊全部進(jìn)駐以應(yīng)對設(shè)計變更需求,確保量產(chǎn)順利進(jìn)行。得益于開發(fā)過程中現(xiàn)場生產(chǎn)團(tuán)隊的介入,試生產(chǎn)過程幾乎未改動項目圖紙。
10月14日,東京六本木一家酒店內(nèi),豐田邀請幾乎全部汽車媒體,量產(chǎn)版Prius首次亮相!在10-15模式下,燃油經(jīng)濟(jì)性為28公里/升。它成功地兌現(xiàn)了“兩倍于同類汽油動力汽車”的承諾,且公布車價為215萬日元,遠(yuǎn)低于外界與競爭對手預(yù)估。
在奧田碩公布完預(yù)期售價后,項目負(fù)責(zé)人內(nèi)山田竹志進(jìn)行了詳細(xì)的車輛技術(shù)講解,講解結(jié)束后內(nèi)山田負(fù)責(zé)駕駛車輛,后面坐著社長以及副社長,這是此前豐田新產(chǎn)品中發(fā)布會中從未有過的畫面,在場日媒敏銳的捕捉到了這一細(xì)節(jié),再次認(rèn)識到新技術(shù)的重要性。
在日本カー?オブ?ザ?イヤー(にほんカー?オブ?ザ?イヤー、即Car of the Year Japan (COTY)日本年度車評選中,它以領(lǐng)先第二名200票的巨大優(yōu)勢當(dāng)選冠軍。
巨大的技術(shù)革新不止引發(fā)了競爭對手的關(guān)注,媒體以及消費者也對這臺豐田口中代表21世紀(jì)汽車發(fā)展趨勢的小家伙抱有極高的興趣。
1997年12月,歷時4年開發(fā)的Prius正式交付。
回到初代普銳斯發(fā)布后的日子;
豐田內(nèi)部銷量預(yù)估1000臺/月,但訂單數(shù)量遠(yuǎn)超預(yù)期,很快產(chǎn)能即被提升到1500臺/月。日本市場的成功并沒有讓G21項目組的成員放松,相反他們對時間的使用依舊需要以秒計算,原因在于本土市場超乎預(yù)期的反饋很快讓高層改變銷售計劃,進(jìn)軍歐美市場時間提前到3年后的2000年。
工程團(tuán)隊的任務(wù)是解決地區(qū)差異帶來的性能需求差別。相比日本更多的城區(qū)狀態(tài),歐洲多國的高速工況占比更多,對系統(tǒng)加速水平,極速能力要求極高。美國的自然環(huán)境意味著夏季需經(jīng)常面對50攝氏度甚至更高的氣溫,這對冷卻系統(tǒng)提出了不小的挑戰(zhàn)。如何針對各地市場進(jìn)行細(xì)部調(diào)整都是開發(fā)團(tuán)隊繼續(xù)奮戰(zhàn)的目標(biāo)。
與此同時,美國人也沒閑著。
今天翻回頭看上世紀(jì)末這段故事,這些車型的結(jié)局不免令人唏噓,最早研發(fā),技術(shù)跨度且最大的通用EV1在Prius銷量風(fēng)生水起后步入墳?zāi),再次用事實證明了過于超前的技術(shù)并不會帶來碾壓式的銷量勝利,缺乏配套設(shè)施以及高昂的價格會練手葬送技術(shù)邁進(jìn)的成果。
事實上不止是通用,進(jìn)入千禧年后美系車企在一連串的變動下難現(xiàn)往日榮光,曾經(jīng)信心滿滿的計劃大多以失敗告終,尤其是純電動領(lǐng)域的努力,在接近20年后才被一個民間車企證明路線正確,沒錯這家新勢力叫做特斯拉。
故事回到我們這次的主角Prius身上,曾經(jīng)1000臺/月的銷售目標(biāo)在首個月就收到了3500個訂單目標(biāo)。雖然最終215萬日元的售價低于預(yù)期,但與同級別對手相比仍舊相當(dāng)昂貴,不過訂單數(shù)的激增仍舊讓豐田看到了混動技術(shù)的無限可能性。
實事求是的說,初代Prius的整體銷量是無法與今天中國品牌抗衡,即便是最賣座的狀態(tài)年銷量最高不超過2萬輛,車型末期更是跌破1萬輛,當(dāng)然這與技術(shù)普及階段,售價仍舊相對高昂,人群需要時間接受有直接關(guān)系。
今天大家腦中“世界上只有兩種混動,即豐田和其他”這種狀態(tài)是由車系第二代、三代奠定的。即便如此,初代車型的銷售業(yè)績足以為混合動力乘用車的歷史奠定基礎(chǔ)。當(dāng)然,這是后話。
盡管第一代Prius已經(jīng)遠(yuǎn)超銷量目標(biāo),甚至成為一個熱門話題,但豐田內(nèi)部對Prius的態(tài)度相當(dāng)謹(jǐn)慎,以至于對是否研發(fā)第二代車型還出現(xiàn)過爭議。
以彼時的角度觀察市場反饋以及銷量進(jìn)行估算,混動車型仍舊是個小眾市場,解決第一代車型技術(shù)短板,優(yōu)化使用感受,進(jìn)一步降低成本都需要繼續(xù)投入巨大的人力、物力、財力。最終堅定領(lǐng)導(dǎo)層意見的是用戶層的反饋聲音,尤其是日美兩國高知分子的肯定。
2011年后,豐田在售車型有一半都搭載混合動力技術(shù)
2015年7月,豐田混動車型全球銷量達(dá)到800萬臺
豐田的混動故事仍在繼續(xù),混合動力技術(shù)的故事也才剛剛開始。
你問開發(fā)工程師的結(jié)局?
G21項目的創(chuàng)立者豐田英二在項目開始后的第二年即1994年平成6年辭去會長一職,這位在任時對成本錙銖必較的領(lǐng)軍人物熱愛解決數(shù)獨謎題,被護(hù)士形容為藹可親。晚年因髖關(guān)節(jié)住院需要使用輪椅,最后幾年都在日本豐田市豐田紀(jì)念醫(yī)院接受治療,只因這里距離豐田公司總部較近。2013年9月去世,享年100歲。
G21項目總負(fù)責(zé)人內(nèi)山田竹志在Puris上市后一路升遷,成為開發(fā)中心副主任,主任,公司董事,董事長。
寫在后面的話;
盡管今天豐田在混動領(lǐng)域中的技術(shù)優(yōu)勢在被中國品牌快速縮短,但其歷史地位有目共睹,在這一期的故事中我們回顧了第一代技術(shù)誕生的過程,其中部分細(xì)節(jié)隨著時間久遠(yuǎn),以及相關(guān)資料匱乏而逐漸變得模糊。
另一方面,相信眼尖的朋友已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,在開發(fā)中后期豐田工程團(tuán)隊似乎是突然攻克了技術(shù)難關(guān),取得了關(guān)鍵進(jìn)展,進(jìn)而順利量產(chǎn)。他們是怎樣取得技術(shù)突破的,這里有哪些隱情?專利糾紛是怎么回事兒?后續(xù)幾代技術(shù)如何進(jìn)一步優(yōu)化?敬請期待下一期的混動故事:豐田篇(下)。(文/圖 汽車之家 唐朝)
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