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“为了世界环保!专利不要了”丰田真伟大! | 侃车·资讯

  日前,据外媒报道:“丰田汽车公司决定,本着“只有普及才能为环保做出贡献”这一理念,将无偿提供丰田持有的关于电机、电控(PCU)、系统控制等车辆电动化技术的专利使用权。丰田有意在技术共享的同时,积极推进电动化进程。

  PS:丰田在我心目中的形象瞬间高大了许多。


回顾丰田混动技术垄断史:


  在丰田混动系统THS中,作为变速系统的ECVT是一项关键技术。丰田自1997年申请专利以来,对ECVT进行了长达20年的技术封锁,形成了在混动领域的霸主地位。

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  其实,理解其中技术奥秘的人并不难理解。这种垄断并不是由于技术壁垒受限。丰田混合动力系统,看上去单一的混合动力技术,其实里面是包罗万象的,丰田在中国申请的是“专利群”,每一项技术专利甚至有多个辅助专利。“对于一个厂家来讲,不一定所有的技术都去做专利申请。比如说,其他人想买我的产品,打开看了但模仿不了,这就不用做专利申请。专利的好处是,我先开发出来,我先申请,你再开发出类似的技术,就得向我支付一些费用”。 有很多厂商喜欢去注册专利,而未必去生产制造。他们知道现阶段成本太高,无法获得利润。等以后阶段成熟了再去批量生产。

  丰田的这种混动系统可以近似简单的理解为“双电机混联”,而目前国内大部分混动车都采用单电机直联模式。

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  这其中主要的区别就是,用来将动能转化为电能的效率有着较大的差距。单电机既要完成电能到机械能的转换,又要兼顾机械能到电能的转换。这使得电机的转子和定子之间的转速差较小,双电机混联其中有一台电机专门负责机械能转化为电能的过程,所以效率会高。

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  目前混动效率较高的两种模式,除了丰田就是本田了,其结构虽然有差别。但是总体你可以明显感受到,本田是在丰田垄断技术之后“硬憋”出来的成果。

 不仅本田,当初大众想用20亿美元买丰田的混动系统。然而丰田是拒绝的,因为丰田平均每年要用百亿美元去研发 。丰田混动车代表作-普锐斯有20多年的历史了。不管卖得好不好,研发周期就摆在那 。现在全球混动汽车中丰田占有率过半。


为了绕开丰田要怎么办呢?


  由于丰田在混动技术上占有的专利太多。所以其他品牌在开发上,无时无刻不想着怎么绕开丰田的专利。这给其他品牌在技术研发上形成了不少的困扰,研发人员不能完全本着能源利用率研发。而是要把“如何绕开丰田”放在第一位。

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  首先普及一下,行星齿轮。定义就不说了,你就理解为它是一种可以将发动机动力变速变矩,且可以以一种排列组合的形式输出的机械结构。(如果包含行星架的话,将有十种输出排列组合形式)。

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  如果是双排行星齿轮的话将会产生更多种排列组合,这对于发动机和电机交互四项动力传导来说足够了。于是丰田THS是双行星排。

  为了绕开丰田的专利,不让我用双行星排,我用3个、4个、5个还不行吗?于是通用、奔驰和宝马联合推出的双模混动系统,它有3个行星排。这款系统应用在了雪佛兰Tahoe以及Yukon上。

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  如果行星排数量被专利占满了,我们还可以在结构上“硬憋”。比如,丰田THS是一种基础双行星齿轮机构,我们可以改用辛普森式,拉维奈式行星排。强行避开丰田的专利!


纯电方面丰田的技术垄断:


首先,全球接近一半的燃料电池技术专利都在丰田手里。

高压储氢罐

丰田高压储氢罐就相当于传统燃油车的油箱。Mirai使用两个高压储罐来储存高压氢气,其最高压力为70MPa,可储存5公斤氢燃料。

动力电池

燃料电池汽车中需要配备二次电池,在加速或爬坡过程中提供额外电量,并在制动过程中回收部分电能以节约燃料使用。

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燃料电池

  丰田的燃料电池系统自成体系,Mirai的燃料电池功率密度得到极大提升,达到了3.1kW/L,最大输出功率为114kW。其中包括370片电池单体,采用紧凑型一排堆叠方式,并安装在车地板下方。


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  如今,丰田的很多技术专利都面临着到期。比如建立在行星齿轮系列之上的混动系统,也就是文章开头我们提到的双电机混联。将丰田的混合动力车相关有效专利(约为2万个)开放,对于目前的混动车市场会带来不小的便利。

  但是,丰田最新的氢燃料车基础技术的混合动力技术依然处在垄断状态。你可以理解为丰田此举就是将一个封印了20年,即将到期的旧专利开放。当然,除此之外,丰田还开放了很多关于燃料电池的专利。但是从技术层面来讲,跨过混合动力技术这一核心技术来发展燃料电池汽车不现实。希望丰田此举可以切实促进全球新能源车发展的脚步。


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