广告

Toyota为何要免费开放HEV专利?

2019-04-09 10:55:19 Junko Yoshida 阅读:
Toyota为何要开放HEV技术专利?因为太慷慨?还是为了顽固追求降低二氧化碳排放量的目标?

日本车厂丰田(Toyota Motor)不久前宣布一项新计划,将开始以免权利金授权(royalty-free licenses)的模式,释出该公司严密保护的油电混合车辆(HEV)专利;到2030年将释出的专利数目高达2万3,740项。Xvaednc

此外Toyota也将针对其动力传动电气化系统,包括自家开发的马达、电池、电源控制单元(PCU)与电子控制单元(ECU)等,提供「收费型」的技术支持;该车厂期望能透过协助在HEV开发上仍是新手的其他车厂,尽可能快速达到性能目标。Xvaednc

Toyota为何要这么做?因为太慷慨?还是为了顽固追求降低二氧化碳排放量的目标?来自这家车厂的官方说法是,此举旨在「推动全球车辆的电气化」。Xvaednc

不过产业观察家却有不同的猜测。他们指出,在电动车市场迟到的Toyota可能是想藉此为自己争取一点时间来跟上竞争对手,同时延长HEV在全球市场的生命周期。Xvaednc

持续衰退的HEV市场

市场研究机构Strategy Analytics的全球汽车产业副总裁Ian Riches表示,在非插电式的重度混合动力(full hybrid)车辆市场,Toyota是拥有八成以上市占率的霸主,「但这个市场现在基本上表现持平甚至呈现衰退,因为车厂不是转向更具成本效益的48V轻度混合动力(mild hybrid)车款,就是更高效率的插电式混合动力车辆以及电池式电动车款。」Xvaednc

而市场对汽车产业的普遍认知,则是车厂将转向全电动车辆(EV)Xvaednc

001ednc20190409.jpg Xvaednc

EV/HEV分类(来源:Yole Developpement)/p> Xvaednc

另一家市场研究机构Yole Developpement的电力/无线技术暨电池产业首席分析师Milan Rosina认为,EV/HEV市场「发展相当快速;」他指出,不同车型分类──包括轻/重度HEV、插电式混合动力(PHEV),以及全电动车、燃料电池电动车(FCEV)──越来越复杂,在此前提之下,他的问题是:「重度HEV是一种有趣的车辆电气化解决方案,或者已经是过去式?」Xvaednc

Toyota将释出那些专利?

根据Toyota的说法,该公司将免费释出的HEV专利包括零组件与系统、电动马达、PCU以及系统控制技术,而「这些都是能被应用于开发各种电气化车辆,包括EHV、PHEV以及FCEV的核心技术。」而Toyota这么做的理由是,有越多公司开始使用这些专利技术生产HEV,电动车辆的整体成本就会越低。Xvaednc

对此Strategy Analytics的Riches指出:「马达、逆变器(inverter)、DC/DC转换器以及电池都是常见的零组件,而再生煞车系统(regenerative braking systems)以及暖通空调(HVAC)系统则被设计成不需要来自内燃机引擎的电力就可运作;」不过他也表示:「与EV相较,HEV通常使用较低功率的马达以及较小容量的电池,因此相关技术不一定要是可转移的。」Xvaednc

此外Riches还提到,Toyota将释出的专利排除了锂电池技术(也就是大型电池组的化学配方);因此他的结论是:「这还不能很确定是否有助于降低电动车的成本。」Xvaednc

他补充指出,Toyota的混合动力技术一直是围绕着相对较低功率以及较小的电池组所开发,那些电池组多年来主要是使用镍氢电池(NiMH);而根据他的观察:「显然Toyota打算尽可能延长HEV市场的生命,以面对该公司目前还未能抵抗的插电式电动车款之袭击。」Xvaednc

各国对车辆电气化的激励措施快速变化

Yole的Rosina坚信,EV/HEV市场是受到世界各国各种激励措施的推动,但那些机制有可能会突然改变;例如中国政府就决定削减对EV/HEV的补贴,甚至在2020年完全取消。因此对部分将面临政府激励措施剧烈变化的中国车厂来说,Toyota免费释出专利似乎颇具吸引力。Xvaednc

Toyota还试图在新兴市场──包括中国与印度──谋求有力的HEV立足点;其方法是为车辆电气化经验不足的当地车厂,提供大量的技术支持。Xvaednc

根据Toyota表示,该公司提供的具体支持项目包括「提供车辆电气化系统概述(overviews)、控制指南,以及将利用其系统的车辆调校指南(tuning guides)知详细解释;举例来说,Toyota将提供的指导包括帮助其他车厂达成适合他们正在开发的车款于燃油效率、输出以及安静度等方面的高水平产品性能。这些服务将以契约为依据。」Xvaednc

随着未来几年各家领导级车厂打算在EV/HEV上投资超过3,000亿美元,Rosina预期最大的挹注将来自欧洲;根据他的观察,「与二氧化碳排放量的量测有关之『柴油门』(dieselgate)事件,进一步让车厂加速了更早推出更多电气化车款的策略性决策。」Xvaednc

Rosina指出,为了达成欧洲在2018年进一步加强的减碳目标,车厂必须专注于提高车队的电气化,也就是转向二氧化碳排放量比轻度混合动力车辆更低的高度混合动力、插电式混合动力以及全电动车款。Xvaednc

在此背景之下,Rosina表示众家车厂越来越了解「48V轻度混合动力不足以达成碳排放目标,」因此他们越来越专注于「重度电气化。」Xvaednc

002ednc20190409.jpgXvaednc

HEV的PCU (右)以及引擎(来源:Toyota)Xvaednc

那么燃料电池车呢?

Strategy Analytics的Riches表示,Toyota一直是大众化EV市场相对较晚的进入者,因为该公司以往将希望寄托在从混合动力车辆转向燃料电池车辆。Xvaednc

根据Riches的说法,直到2017年,Toyota似乎一直在扩大其方法;该公司通常声称其目标是在2025年让每一辆Toyota/Lexus车款都会有纯EV或是至少一种电气化选项,例如混合动力或是氢燃料电池。Xvaednc

事实上,Toyota在氢燃料电池车辆(FCEV)上的豪赌,导致了该公司在2015年决定在2020年开放其FCEV相关专利。除了5,680项FCEV相关专利,Toyota声称现在准备增加「近2,590项电动马达相关专利、2,020项PCU相关专利、7,550项系统控制相关专利、1,320项引擎变速/差速联合传动器(transaxle)专利、2,200项充电器专利,以及2,380项燃料电池专利。」也就是燃料电池车相关专利数总数将达到8,060项。Xvaednc

Yole的Rosina猜测,Toyota决定释出原本严密保护的HEV专利,真正的理由可能不只是为HEV寻求更广泛的支持,也是为了FCEV。他指出:「实际上FCE与混合动力车辆使用类似的电池,两者也都用了升压器(booster)将(重度HEV之)电池或(FCEV之)燃料电池组的电压提升至所需的水平。」Xvaednc

Rosina表示,Toyota已经开发FCEV多年,并在几年前发表商用车款Mirai。Xvaednc

车辆电气化将往什么方向发展?

寻求车辆电气化的汽车产业有许多选项。Rosina表示:「实际上,如果你需要一些电气化功能,例如煞车能量再生,你可以选择电气化成本较低的轻度HEV (48V)。而如果你想用洁净的电力来启动车辆,你需要PHEV或电池电动车(BEV);」这时也可利用车辆电池作为停电等紧急情况、或是外出无法连结电网时的备用电力,Xvaednc

所以大哉问是:「当我们已经知道与轻度混合动力车辆或是PHEV/BEV相较,重度混合动力车有许多的缺点,我们真的还需要它吗?」Rosina表示这个问题没有标准答案,但假设重度HEV的市占率将持续稳定下滑是合乎逻辑的。Xvaednc

尽管这是Yole目前的了解,他指出:「某些策略性决策、开放IP等行为,可能会改变这种纯粹的技术/经济情势;」而虽然Toyota在整体EV市场向来因为重度混合动力而占有一席之地,Rosina发现这家车厂「正在丧失创新动能,」因为「太传统。」Xvaednc

举例来说,大多数车厂都仰赖锂电池,但Toyota仍使用镍氢电池。不过Rosina仍抱持希望,他指出Toyota的车款采用了碳化硅(SiC)技术,这可能是该公司的「创新动能」征兆,只是不知到了2020年,Toyota是会完全采用SiC或是仍然犹豫不决。Xvaednc

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体EETimes,参考链接: Why the Flood of Toyota HEV Patents?,编译:Judith Cheng,EETTaiwan)Xvaednc

本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 哪那么好心,是为了让他们自己的标准成为行业标准吧。
Junko Yoshida
ASPENCORE全球联席总编辑,首席国际特派记者。曾任把口记者(beat reporter)和EE Times主编的Junko Yoshida现在把更多时间用来报道全球电子行业,尤其关注中国。 她的关注重点一直是新兴技术和商业模式,新一代消费电子产品往往诞生于此。 她现在正在增加对中国半导体制造商的报道,撰写关于晶圆厂和无晶圆厂制造商的规划。 此外,她还为EE Times的Designlines栏目提供汽车、物联网和无线/网络服务相关内容。 自1990年以来,她一直在为EE Times提供内容。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 将锂金属电池寿命提高750%,竟然只需要“水”? 随着新能源汽车、移动设备等领域的快速发展,高性能电池的需求日益旺盛,锂金属作为新一代阳极材料,因具有高能量密度、轻量化等优点,备受关注。然而,锂金属电池所存在的寿命短、易起火或爆炸等问题,限制了其广泛的商业应用···
  • 按下ON还是按住OFF,将这种开关电路升级到交流电 2024年10月14日,Nick Cornford发布了一个名为“按下去再按上来,这种开关有哪些门道?”的设计实例(DI)。对于直流电压来说,这是一个非常有趣的DI,但对于交流电压呢?
  • 协同创新,助汽车行业迈向电气化、自动化和互联化的未来 汽车行业正处在电动化和智能化的转型过程中,而半导体企业站在这一变革的最前沿。这一转型带来了重大发展机遇,也带来了诸多挑战,需要颠覆性的技术以及更短的开发周期。加强半导体制造商、一级供应商和汽车制造商之间的合作,对于应对这些复杂情况及推动行业迈向电气化、自动化和互联化的未来至关重要···
  • 将单电源单端输入改成伪A/B类差分输出放大器 该放大器采用Barrie Gilbert的微混频器拓扑结构可将单端输入转换为单电源A/B类电流输出···
  • 加强低功耗FPGA的领先地位 在快速发展的技术领域,从以云端为中心到以网络边缘为中心的创新转变正在重塑数据的处理和利用方式···
  • 打造下一代家用机器人:精心构建智能化、集成化和电源优 ​​​​​​​今天的家用机器人不仅仅是工具,它们已经成为人们的生活伙伴,为日常生活增添了便利性和互动性。设计这些结构紧凑、功能强大的机器需要克服连接性、电源和外形尺寸等方面的严峻挑战,每一次突破都使我们更接近全面集成的智能家居体验···
  • 用LM337改造,让PWM DAC获得1.5 A输出能力 DAC是一种低功耗设备,其功率和电流输出能力仅限于毫瓦和毫安范围。当然,从根本上讲,它们没有理由不与合适的功率输出级配合使用,这确实也是常见的实际做法。不过,为了好玩,这个设计实例采用了不同的供电方式···
  • 意法半导体:让可持续世界从概念变为现实 最近,意法半导体人力资源和企业社会责任总裁Rajita D’Souza分享了意法半导体的可持续发展战略和近期工作重点···
  • 如何制作双变频的航空波段接收机? 随着互联网的发展,中波和短波频段的接收机已成为过去式,更不用说长波了。不过也许在无线电领域中最有趣的活动之一就是收听服务发射机,对于我这个与航空相关的人来说,主要指的是飞机的发射机和空中交通管制塔···
  • 用4200A和矩阵开关搭建自动智能的可靠性评估平台 在现代ULSI电路中沟道热载流子(CHC)诱导的退化是一个重要的与可靠性相关的问题···
  • 新一代MCU向着边缘AI和实时控制发展 在工业和汽车领域,电机驱动和数字电源转换是典型的实时控制系统,要求处理器具有高实时性和强大的数学计算与处理能力。这些应用需要优质的ADC和PWM功能,并通过联动机制,形成高效、有机的实时控制系统。
  • 英特尔Ultra处理器,用普通内存也能超频到10000 MT/s+? 目前内存超频的世界记录是12666MT/s,而想要达成这样的频率不光需要降低CPU频率,还需要辅助液氮等特殊的冷却方案,对内存进行降温。但已有主板可以在没有特殊冷却方案的情况下,超频到10000 MT/s以上···
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了