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電動化浪潮席卷全球 戰略失誤或致豐田汽車跌落神壇

2022-10-12 10:46:23來源:中國汽車報網  

曾經的豐田汽車很牛,憑真本事走上神壇。

精益生產理論最初由豐田汽車創立

被譽為全球最賺錢的汽車公司

混合動力技術獨步天下

最早推出燃料電池汽車Mirai

今天的豐田汽車銷量依然很高,但卻不太能享受到人們崇拜的目光。豐田汽車為何開始從神壇跌落?電動化浪潮席卷全球,豐田汽車沒能及時跟上,這個戰略失誤或許是重要原因。

豐田領跑混合動力路線

1997年,豐田推出第一代普銳斯,這也是全球第一輛混合動力汽車。普銳斯區別于傳統的燃油汽車,引入了電機輔助功能。為何要推混合動力?把時針往前撥,豐田汽車看到了什么?

1973年,大名鼎鼎的寶馬2002 turbo于法蘭克福車展上正式問世;1977年奔馳制造的C111原型車靠著一臺五缸渦輪增壓柴油機不斷刷新世界速度記錄。渦輪增壓可以提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓汽車動力更足,比如,1.8T渦輪增壓發動機經過增壓之后,動力可以達到2.4L自然吸氣發動機的水平,油耗量卻并不比1.8L發動機高多少。這一重大的技術進步受到歐美汽車公司的普遍歡迎,越來越多車型采用渦輪增壓技術。到上世紀80年代中期,許多歐美卡車制造商也采用渦輪增壓技術。

歐洲汽車公司憑借渦輪增壓技術已經處于市場的領先地位,很難實現超越。豐田另起爐灶研發混合動力技術,內山田竹志扛起了大旗,因此也被稱為“混合動力之父”。內山田竹志在接受媒體采訪時表示,油電混合動力可以將電動化與傳統動力總成結合起來,不需要特別的基礎設施,消費者可以買后直接使用。

內山田竹志的堅持與誤判

內山田竹志在普銳斯的研發上傾注了大量的心血,對它的喜愛時常溢于言表,在其歷任豐田汽車技術部門負責人、副會長、會長時都堅定地表達了發展混合動力的決心。

內山田竹志為何如此堅持?他認為,無論電動車、插電式混動還是混動汽車,共同點都在于電池、電動機和轉換器是必需的關鍵部件,豐田在上述3個關鍵部件的開發上已經有了足夠的技術儲備。混合動力技術是豐田新能源汽車的核心,從混合動力過渡到其他技術相對容易。

內山田竹志曾對外解釋了豐田的混動系統,以豐田混合動力系統為基礎,擴大電池容量并去掉發動機和油箱,就變成了純電動車;把電池容量稍微擴大一些,同時增加一個外部可充電的裝置,就是外插充電式混合動力;把發動機換成氫燃料電池堆,加兩個儲氫罐,就是氫燃料電池車FCEV。

內山田竹志在接受媒體采訪中,也透露出看淡純電動汽車的態度。歸納內山田竹志多次接受采訪的觀點,大致為以下幾個方面:

1、 如果快速普及純電動汽車,幾乎所有車企都會虧損,豐田也不例外;

2、 續駛里程、充電時間、電池壽命等亟待解決的課題還有很多,汽車全部電動化時代不會到來。

3、 2030年純電動汽車銷售比例不可能達到30%。

這些觀點的發表時間都在數年前,現在來看,內山田竹志對電動汽車的發展出現了誤判。特斯拉已成為全球第一家實現盈利的電動汽車公司,2021年財報顯示,特斯拉已經連續10個季度實現盈利。比亞迪放棄燃油汽車,專攻新能源及混合動力,也成為中國國內實現盈利的新能源汽車企業。

目前,純電動汽車在續駛里程、充電時間、電池壽命等方面還存在許多問題,不過,近年來電池技術進步,續駛里程問題正在減弱,寧德時代麒麟電池續駛里程可達1000公里,多家企業推出的新車續駛里程超過600公里,消費者的抱怨已從續駛里程轉向充電便利性。中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟數據顯示,車主在選擇充電樁時會綜合考慮充電時長、停車收費等因素。高達87.9%用戶充電時選擇120kW及以上的大功率充電設施,而60kW以下的充電設施用戶選擇率僅為1.6%。另外,電動汽車8年或10萬公里的質保已不稀奇,這說明電池的循環壽命已大幅度提高。

我國電動汽車的滲透率在跨過5%的重要節點后,沒用多長時間就越過了10%的節點。公安部數據顯示,截至2022年9月底,全國新能源汽車保有量達1149萬輛,占汽車保有量的3.65%,2022年前三季度,全國新注冊登記新能源汽車371.3萬輛,同比增加184.2萬輛,增長98.48%,占汽車新注冊登記量的21.34%(滲透率)。按照這樣的發展趨勢,2030年,我國電動汽車銷售比例大概率會超過30%。

押寶固態電池

現任豐田汽車社長豐田章男與內山田竹志對待純電動汽車的看法有所不同,豐田章男高度重視全球純電動汽車的發展,尤其是中國推行新能源汽車發展戰略帶來的市場變化,豐田汽車曾經推出鋰電池的BEV,但鋰電池的種種弱點讓豐田汽車失去了耐心,自Rav4 EV停產以來,豐田再沒有推出過一款純電池動力汽車。

豐田汽車在對待電動汽車發展上存在內部分歧,“普銳斯之父”的內山田竹志對純電動汽車持悲觀態度,豐田章男則緊跟時代潮流。

2016年12月,豐田汽車成立了純電動事業部,由豐田章男直接領導。該事業部計劃到2020年初推出超過10款電動車,并在2025年前進一步將旗下發動機車型種類削減為零。

豐田汽車的人事調整一般在每年的4月1日,2017年的人事調整與往年不同,董事會規模再次被削減,從12人減到9人,包括3名外部董事;51名核心管理層里面,29人更迭。在這次人事調整中,最引人注目的是,4名副社長中兩名“年富力強”的副社長直接被下課。其中一位是64歲的加藤光久,豐田前任CTO、豐田汽車混動及氫燃料電池主要推進者,也是純電動計劃的主要反對者。

豐田章男清除了反對聲音后,宣布2020年將推出第一款電動汽車。彼時,業界普遍猜測豐田將推出固態電池汽車。這種猜測不是空穴來風。有專家曾查詢1997年至2017年日本國內備案環保汽車電池的相關專利,豐田汽車公司共有2434篇專利。從豐田申請專利來看,2006年開始全固態電池的比例逐漸升高,特別是2010年以后達到了半數以上。從2012年開始整體縮小了環保汽車電池的申請范圍,開發資源集中在全固態電池上。

記者多次報道固態電池領域,采訪過多位專家,中科院物理所研究員李泓告訴記者,固態電池主要有3種,聚合物全固態、氧化物全固態、硫化物全固態。豐田汽車走的是硫化物全固態路線。

中科院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊曾去日本考察固態電池研發情況,他告訴記者,從國內外研發進展來看,固態電池在汽車領域的商業化還需要幾年時間,短期難應用于汽車領域。豐田汽車是硫化物固態電池龍頭企業,幾乎壟斷了硫化物電解質專利,于2010 年率先推出了硫化物固態電池。但在崔光磊看來:“這僅僅是一種宣傳,并沒有實用性的固態電池面世或產業化。”

硫化物固態電池接觸性好,整體的離子電導率性能非常好,據稱是人類所發明的所有固態電池材料中唯一能超過液態電解液離子電導率水平的材料。或許這項優異的材料特性鼓勵了豐田汽車的研發人員,讓他們充滿信心在2020年推出固態電池汽車。

但是,硫化物固態電池也有難以克服的缺點。硫化物化學活性很強,與空氣、有機溶劑、正負極活性材料反應強烈,尤其是與水接觸后直接產生硫化氫,而硫化氫是有毒有臭味的氣體。全球發展固態電池有幾個共同的認識,能量密度更高,安全性更強等。硫化物固態電池的安全性差強人意,有違發展固態電池的初衷。

豐田章男調整發展戰略,把豐田汽車拉回到正確的發展軌道上,但押寶固態電池,從戰術層面看似乎再次失算了。

豐田很賺錢 攤子鋪得很大

豐田汽車被譽為全球最賺錢的汽車公司,看財報可以發現,其多年來財務指標顯示出良好的發展前景,豐田章男主導的改革取得了成效。

在組織架構上,豐田汽車引入地區CEO制,各地主管有決策權,使決策更加貼近各地區實際,引入“社內公司制”,把按職能劃分的組織架構變為以“產品”劃分;在研發上,豐田汽車推出TNGA架構,確保產品擁有出色產品性能的同時實現高度零部件共享;在生產上,豐田汽車聯合零部件供應企業,通過VA(價值分析)、制造改革等措施,不斷降低生產成本,一個突出的例子就是豐田汽車的產能利用率是全球最高的,達到82%。

企業賺錢了,自然可以拿出部分利潤投入到研發中,實現良性循環。豐田汽車也是這么干的,2021年,豐田汽車公布了最新電氣化戰略,到2030年將累計投入8萬億日元(折合人民幣4480億元)用于技術研發和設備投資,主要針對純電動、混合動力以及燃料電池等電氣化車型。

這筆費用不算低,但豐田汽車研發的攤子鋪得很大,即便投入這么多也有相當大的壓力,尤其是有些研發投入長期難以見效,在內部難免產生反對聲音。

豐田混合動力技術正在逐步推廣,研發費用不能節省。豐田汽車集中力量攻固態電池,聚集了數百人的研發隊伍,這種規模在固態電池領域是最大的。在中國市場,渦輪增壓汽車很暢銷,盡管豐田堅持混合動力路線,但面對市場需求,也投入了大筆資金研發渦輪增壓技術。豐田對燃料電池汽車技術也相當看重,前后累計投入了數十億美元。這幾大研發都是大項目,都非常需要資金支持,在資源有限的情況下,對某些項目出現反對聲音就不足為奇了。

2015年1月5日,日本豐田公司在美國拉斯韋加斯國際消費電子展的媒體預展上宣布,該公司約5680件氫燃料電池專利技術將免費開放給同行使用,旨在推動并主導氫燃料電池汽車產業的發展。

這是一個出人意料的行為,在混合動力技術的專利上,豐田汽車壘高墻,逼得很多汽車公司不得不繞道而行,但在燃料電池專利上卻免費開放。記者從相關人士處了解到,這是豐田內部出現了不同的聲音,燃料電池部門放開專利或許是一搏的心態。

燃料電池根據電解質不同,可分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)、質子交換膜燃料電池(PEMFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)和直接甲醇燃料電池(DMFC)等幾種。

這些技術路線都有自己的特點,各家都在嘗試。一位燃料電池研發人員查看了豐田開放的專利后告訴記者,豐田的技術路線與我國有些不同。豐田放開燃料電池專利,有可能會孤立其他技術路線企業,當他們被孤立后,競爭對手前期投入的資金等于打了水漂。

雖然很能賺錢,但攤子鋪得也較大,長期的大量研發投入難以獲取回報對豐田的發展產生了一定的拖累。

合資之迷

內山田竹志曾對媒體表示,以豐田的混合動力系統為基礎,擴大電池容量并去掉發動機和油箱,就變成了純電動車。照此來看,豐田對于豐田來說,似乎生產純電動汽車是很容易的事,只需要大規模購買電池,花點時間研發BMS就可以。但事實并非如此。

2019年7月19日,豐田與比亞迪共同宣布,將共同開發轎車和低底盤SUV的純電動車型,以及上述產品等所需的動力電池。車型將使用豐田品牌,計劃于2025年前投放中國市場。2020年3月25日,豐田與比亞迪成立合資公司,新公司名稱為比亞迪豐田電動車科技有限公司,注冊資本達3.45億元人民幣,各持股50%。

豐田與比亞迪合資傳遞出一些信息,即不能把傳統汽車的各項技術簡單修改之后照搬到電動汽車上。國內發展電動汽車初期,很多車型是在傳統燃油車的基礎上稍加改動而來,消費者體驗并不好。特斯拉能夠暢銷,與全新開發生產電動汽車有一定關系。比亞迪現在銷量大漲,與其全新開發的電動汽車平臺也有密切關系。

豐田與比亞迪合資透露出,豐田感受到電動化時代,自己還有一些功課需要補足,雖然依靠自己的力量和技術,經過不斷探索,可以實現燃油車向電動車轉型,但時間不等人,市場不等人,通過合資企業不斷學習,或許是個不錯的選擇。

精準生產理論不再合時宜

精益生產方式最初誕生于日本豐田汽車公司,有兩個主要特征,一是準時生產;二是全員積極參與改善。隨著豐田斷做大,并成為全球最賺錢的汽車企業,精益生產方式也從日本向全世界輻射出去,有不少國內外企業廣泛學習或借鑒精益生產方式。

準時生產又被稱為無庫存生產方式,即在生產過程中將必要的零件以必要的數量在必要的時間送到生產線,并且只將所需要的零件、只以所需要的數量、只在正好需要的時間送到生產線。這種生產方式綜合了單件生產和批量生產的特點和優點,創造了一種在多品種小批量混合生產條件下高質量、低消耗的生產方式。

無庫存生產方式也就是沒有零部件供應的冗余,用多少生產多少,而且在規定時間內可以使用。這種要求對供應鏈體系要求比較苛刻,任何一個環節不能有閃失,否則就會影響整個生產鏈條的正常運轉。在全球汽車供應鏈秩序正常的情況下,無庫存生產方式把生產效率做到了極致。

然而如今,全球供應環境已發生重大變化,不再那么平靜,芯片荒只是一個側影,自然災害頻發影響汽車供應鏈時有發生,比如,泰國洪水災害影響汽車電子產品供應,日本多次爆發地震影響了零部件供應等。這引發了全球車企對于供應鏈管理方式調整的思考和行動。

精益生產理論深入到豐田汽車的骨髓之中,要想短期內改變有點難度,但環境在變,豐田也要變。

盡管特斯拉的市值已經超過了豐田汽車,但市值不等于企業價值,企業的發展總是波浪式前進。豐田暫時從神壇跌落,但豐田也在反思,也許很快能重回巔峰狀態。(萬仁美)

責任編輯:hnmd003

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