丰田开放HEV技术专利的背后动机

东京 - 丰田汽车公司本周宣布了一项计划，即开始授予该公司严密保护的混合动力汽车（HEV）专利免版税许可。到2030年将释出的专利数目高达2万3,740项。

日本最大的汽车制造商也将为其动力总成电气化系统的购买者提供“收费”技术支持，包括丰田汽车，电池，PCU和控制ECU。丰田正在寻求帮助新兴HEV开发的汽车制造商尽快达到其性能目标。

那么为什么丰田这样做呢？出于慷慨？或者它顽固地追求减少二氧化碳排放？

丰田将其目标描述为“推动全球汽车电气化”。

然而，有行业观察家怀疑不同。他们指出，丰田 - 电动汽车市场的后期 - 可能希望购买赶上竞争对手所需的时间，并延长全球市场上混合动力汽车的寿命。

HEV市场下滑
根据Strategy Analytics全球汽车业务副总裁Ian Riches的说法，丰田已经主导了非插入式全混合动力车型的市场，其市场份额达到80％或更高。 “但随着原始设备制造商转向更具成本效益的48V轻度混合动力车，或更高效的插电式混合动力车和电池电动车型，这个市场现在基本持平或下降。”

人们普遍认为汽车工业正在转向全电动汽车。

EV / HEV分类（资料来源：Yole Developpement）


YoleDéveloppement的电力和无线/电池首席分析师米兰罗西娜认为，EV / HEV行业的发展速度非常快。他说，不同车型的分类（轻型混合动力车，全混合动力车，插电式混合动力车，全电动车）和燃料电池电动汽车的复杂性正在增加。根据该序言，他问：“全HEV是一种有趣的汽车电气化解决方案。或者是一个有趣的解决方案？“

发布的专利中有什么？

丰田免费提供的HEV专利适用于零件和系统，电动机，动力控制单元（PCU）和系统控制。这些是“可用于开发各种类型的电动车辆的核心技术，包括混合动力汽车，插电式混合动力汽车（PHEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）。”

丰田的理由是，开始拥有专利并开始制造混合动力汽车的公司越多，电动汽车的总体成本就越低。

Strategy Analytics的Riches指出，“电动机，逆变器，DC / DC转换器和电池都是常见的组件，再生制动系统和HVAC系统也可以在没有内燃机动力的情况下工作。”

HEV动力控制单元（来源：丰田）

然而，他说，“混合动力车通常使用比电动汽车更低功率的电动机和更小容量的电池，因此这项技术不一定可以转让。”

Riches指出，此外，丰田已将其锂离子电池专利（大型电池组的化学选择）排除在专利发布之外。

他的结论？ “这一点并不清楚，这有助于降低电动汽车的成本。”

Riches补充说，丰田的混合动力战略是围绕具有相对低功率电机和小型电池组的车辆制造的，多年来主要是NiMH。他说。 “丰田有兴趣尽可能长时间地延长混合动力车市场的寿命，面对目前尚未竞争的插件车型的冲击。”

电气化激励措施的快速变化

Yole的Rosina坚持认为，EV / HEV市场受各种激励机制的驱动，这些机制可能仍会受到突然变化的影响。一个很好的例子是中国政府决定削减EV / HEV补贴，并最终在2020年之前彻底废除它们。

对于一些面临政府激励措施如此剧烈变化的中国原始设备制造商来说，拥有丰田免版税专利的混合动力汽车似乎具有吸引力。

丰田还在新兴市场（包括中国和印度）争取强大的混合动力汽车立足点，为当地汽车原始设备制造商提供大量手段，这些汽车原始设备制造商在车辆电气化方面经验不足。

据丰田公司称，丰田公司技术支持的具体内容包括“提供车辆电气化系统概述，控制指南以及将利用其系统的车辆调整指南的详细说明”。 “例如，丰田将提供的指导意见包括帮助其他汽车制造商在燃油效率，产量和安静性方面实现高水平的产品性能，以适应他们正在开发的车辆。这些服务将以合同为基础。“

Rosina预计，随着领先的汽车制造商计划在未来几年内投资超过3000亿美元的EV / HEV，欧洲最大的注入量。 Rosina观察到，“'柴油门'对二氧化碳排放的影响

在此背景下，罗西娜表示，许多原始设备制造商越来越认识到“48V轻度混合动力不足以”达到排放目标。他指出，他们越来越关注“强烈的电气化”。

HEV发动机（来源：丰田）

燃料电池怎么样？

Riches解释说，丰田一直是大众电动汽车市场的后来者，因为它寄希望于从混合动力汽车转向燃料电池汽车。根据Riches的说法，截至2017年，丰田似乎正在扩大其方法。它经常表示，到2025年，每个丰田/雷克萨斯的目标都是仅限EV或具有电动选项，如混合动力或氢燃料电池。

事实上，该公司对氢燃料电池电动汽车（FCEVs）的巨大赌注导致2015年决定允许在2020年之前获得其FCEV相关专利。除了与其FCEV相关的5,680项专利外，丰田现在“大致增加”据该公司称，有关电动机的2,590项专利，与PCU相关的2,020项专利，与系统控制相关的7,550项专利，1,320项发动机变速驱动桥专利，2,200项充电器专利和2,380项燃料电池专利。丰田声称，这使得与燃料电池相关的专利总数达到了8,060件。Yole的罗西娜怀疑，丰田决定发布其严密保护的HEV专利的真正原因可能不仅仅是寻求对混合动力车的更广泛支持，而且还要寻求FCEV。

他指出，“实际上燃料电池电动汽车（FCEV）和混合动力汽车使用类似的电池，都使用增压器将电池（完全HEV）或燃料电池堆（FCEV）电压增加到所需的水平。 ”他指出，多年前丰田一直在开发FCEV，并在几年前商业推出了丰田Mirai FCEV。我们去哪里进行车辆电气化？寻找车辆电气化的汽车行业有很多选择。“实际上，如果你需要一些带电功能，例如制动能量回收，你可以使用轻度混合动力EV（48V轻度混合动力车），以降低电气化成本，”Rosina说。“如果你想用干净的电力为你的汽车供电，你需要插电式混合动力车（PHEV）或电动汽车（BEV）。”

同样的原则适用，罗西娜说，“如果你想用你的能量在紧急情况下，电网故障或在没有电网接入的孤立地点为汽车电池供电。“因此，罗西娜说，这个价值640亿美元的问题是：“我们是否真的需要全混合动力汽车，当我们已经知道它与轻度混合动力汽车（MHEV）和BEV / PHEV相比有许多缺点？”他称这是“一个悬而未决的问题”，但他补充说，假设完整的HEV份额将稳步下降是合乎逻辑的。

丰田的创新力量？

虽然这是Yole今天的理解，但他说，“一些战略决策，IP访问和其他可能会改变这种纯粹的技术/经济形象。”尽管丰田在电动汽车市场上的历史非常强劲，基于全混合动力，但罗西娜发现丰田“在创新方面失去了力量”，其方法“过于传统”。丰田使用镍氢电池就是一个例子，而大多数玩家现在依赖关于锂离子电池。然而，罗西娜充满希望。他指出，在丰田汽车中采用碳化硅（SiC）可能是“创新力量”的标志。但他想知道到2020年丰田将如何完全或犹豫不决地承诺生产碳化硅。

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