豐田的THS混動(dòng)產(chǎn)品在國內(nèi)擁有極佳的市場(chǎng)表現(xiàn)。賣的非常火的凱美瑞混動(dòng)，卡羅拉和雷凌混動(dòng)都有著令競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手羨慕的銷量。這些混動(dòng)產(chǎn)品之所以這么叫座，是因?yàn)樾詢r(jià)比確實(shí)很高，即便站在省錢的角度，也可以在幾年內(nèi)“找補(bǔ)”回與同款燃油車的差價(jià)，更不用說在實(shí)際使用過程中還能享受超長的續(xù)航里程、極度安靜舒適的低速堵車體驗(yàn)等等。
雖然有如此良好的市場(chǎng)表現(xiàn)，但THS混動(dòng)的技術(shù)也存在一些致命BUG，導(dǎo)致了其性能落后，落后到根本達(dá)不到國家對(duì)新能源車的定義標(biāo)準(zhǔn)。而在豐田Hybrid大行其道的時(shí)代，國內(nèi)自主品牌的PHEV混動(dòng)車型已經(jīng)經(jīng)歷了多年的市場(chǎng)磨練，技術(shù)不斷升級(jí)、性能不斷提升。我在之前的專欄里為大家介紹過上汽的EUD、比亞迪的DM等一系列優(yōu)異的自主品牌混動(dòng)技術(shù)，如果我們重新審視豐田THS的發(fā)展里程，就很容易理解國內(nèi)和國外在新能源技術(shù)方面的發(fā)展差距了。
■ THS系統(tǒng)是上世紀(jì)90年代定義的系統(tǒng)，其理念遠(yuǎn)落后于今天的汽車電氣化思想
THS在開發(fā)之初的設(shè)計(jì)思路，并不是要造一款新能源車，或者說并不是要造一臺(tái)電動(dòng)車。而是在那個(gè)全世界都是燃油車的時(shí)代，怎樣進(jìn)一步節(jié)省燃油、降低油耗、減少排放。所以搭載THS系統(tǒng)的普銳斯，在定義性能目標(biāo)的時(shí)候是在節(jié)能環(huán)保方面要做到全世界領(lǐng)先。
▲早期的普銳斯把省油環(huán)保作為第一目標(biāo)，為了獲得更低的風(fēng)阻系數(shù)，造型被設(shè)計(jì)得無比怪異
那個(gè)時(shí)候，豐田看到了電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的互補(bǔ)特性。在歐洲車企還在花巨資提升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能的年代，豐田另辟蹊徑，走了一條油電結(jié)合的技術(shù)路線。所以，在90年代定義普銳斯的時(shí)候，一切目標(biāo)都是為了省油、減排。雖然有三電系統(tǒng)的加入，但三電系統(tǒng)的核心訴求都是圍繞讓發(fā)動(dòng)機(jī)更省油展開設(shè)計(jì)的。除了三電以外，整車的輕量化、超低的風(fēng)阻系數(shù)、阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，這些也都是在那個(gè)時(shí)代為了省油而研發(fā)的黑科技。
不僅如此，在上世紀(jì)90年代，三元鋰電池根本就沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，即便是電池技術(shù)走在最前面的手機(jī)也還處于鎳氫電池時(shí)代。那個(gè)時(shí)候的電池價(jià)格巨高，而且能量密度極低。這就意味著一臺(tái)A級(jí)車，根本帶不了多少電。與其說后備箱里裝了塊動(dòng)力電池，還不如說那只是一個(gè)大電容而已。
所以在那個(gè)時(shí)代，車企壓根就不用考慮純電驅(qū)動(dòng)汽車這回事，那塊電池最主要的作用，是可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收以及為短暫的急加速時(shí)的混聯(lián)驅(qū)動(dòng)供電。開過早期普銳斯的用戶肯定記得，那個(gè)時(shí)候的Hybrid根本不能純電行駛，壓根沒這個(gè)功能。到了08年之后，國內(nèi)可以買到的廣汽豐田凱美瑞混動(dòng)版、進(jìn)口的雷克薩斯RX400h在駕駛艙中有了EV按鈕。但是，即便按下EV按鈕之后可以純電行駛，也僅僅只能非常低的速度進(jìn)小區(qū)或者地庫挪個(gè)車而已，速度稍微快一點(diǎn)或者油門稍微大一點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)啟動(dòng)。
■ THS最大的問題在于MG1電機(jī)時(shí)刻都會(huì)被分流到動(dòng)力
上一篇專欄為大家詳細(xì)介紹了THS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)原理。豐田THS系統(tǒng)其發(fā)電機(jī)（Generator MG1）與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)之間屬于轉(zhuǎn)速耦合方式。這樣做的好處是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有轉(zhuǎn)速限制，發(fā)動(dòng)機(jī)可以用任意轉(zhuǎn)速來驅(qū)動(dòng)車輛或者發(fā)電，這就給PCU創(chuàng)造了最大能夠優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的空間。但最大的壞處就是：電機(jī)與發(fā)電機(jī)之間無法斷開
從上面這張圖中我們可以看到，無論是純電驅(qū)動(dòng)工況，還是混聯(lián)驅(qū)動(dòng)工況，與發(fā)電機(jī)相連的S（太陽齒輪）始終都處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。非高速巡航為正轉(zhuǎn)，純電模式，高速巡航和能量回收模式為反轉(zhuǎn)。
但是，在純電驅(qū)動(dòng)模式下，S太陽齒輪連接的發(fā)電機(jī)并不需要發(fā)電，相反，此時(shí)如果帶上發(fā)電負(fù)荷，還會(huì)白白損耗掉電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，浪費(fèi)寶貴的電能。正是由于研發(fā)初期并沒有考慮過純電驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景，因此THS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無法完全斷開MG1發(fā)電機(jī)的連接。所以在按下EV按鈕后，純電驅(qū)動(dòng)模式下發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生一定的電磁阻力白白消耗電能，并且產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)速。由于外齒環(huán)的齒數(shù)遠(yuǎn)多于太陽齒輪的齒數(shù)，車速稍快就會(huì)出現(xiàn)電機(jī)和太陽齒輪的超速運(yùn)轉(zhuǎn)（超過了設(shè)計(jì)的極限轉(zhuǎn)速），理論上最高車速不能超過80km/h。所以在豐田的Hybrid時(shí)代，THS僅僅只能視為一款更省油的燃油車，而不是新能源車。
當(dāng)然，Hybrid經(jīng)過20多年的發(fā)展，最大的成就就是把成本降低到了極致。由于這20年間的全球產(chǎn)銷量巨大，早期的研發(fā)費(fèi)用早已攤薄，這就使得如今的THS具備了超高的性價(jià)比，與同款燃油車差價(jià)已經(jīng)越來越小。
■ 直到2019款卡羅拉&雷凌雙擎E+才打破了拿不到補(bǔ)貼的局面
如今，豐田對(duì)THS進(jìn)行了改進(jìn)，把Hybrid按照國家新能源車定義的標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)到了復(fù)合新能源車的性能水平。通過重新設(shè)計(jì)了電控系統(tǒng)以及增加了單向超越離合器，才得以實(shí)現(xiàn)125km/h的純電行駛車速，純電行駛里程可以突破50公里，這相比比亞迪、上汽等自主品牌晚了好幾年。由于改進(jìn)后投放市場(chǎng)的時(shí)間太短，成本仍然居高不下，20多萬的價(jià)格區(qū)間讓其性價(jià)比遠(yuǎn)低于Hybrid版本車型。
改進(jìn)后的豐田PHEV系統(tǒng)，在THS的基礎(chǔ)上增加了單向超越離合器，用于在純電模式下鎖定MG1電機(jī)，禁止其反轉(zhuǎn)，并且MG1和MG2兩臺(tái)電機(jī)可以同時(shí)參與驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了更高的純電極速和更大的混聯(lián)動(dòng)力輸出。
而再看現(xiàn)在的自主品牌PHEV技術(shù)，它們的性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了豐田雙擎E+，而價(jià)格甚至更便宜、性價(jià)比優(yōu)勢(shì)凸顯。比亞迪的PHEV續(xù)航里程輕松超過100公里，而且無論是比亞迪DM還是上汽EDU，甚至廣汽的G-MC，無論是加速性能還是純電續(xù)航都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于豐田雙擎E+系統(tǒng)。如果說在Hybrid混合動(dòng)力時(shí)代，豐田是當(dāng)之無愧的領(lǐng)先者，那么到了PHEV和EV時(shí)代，國內(nèi)自主品牌的后發(fā)優(yōu)勢(shì)將會(huì)逐步得到體現(xiàn)。
