丰田普锐斯-新能源汽车概论

1994年，丰田公司代号为“G21”项目组成立，任务是开发“面向21世纪的革命性新型汽车”，目标是“油耗减半”。1995年东京车展上，丰田公司发布了名为Prius的混合动力概念车。

1997年12月，代号NHW10的第一代Prius在日本爱知县的丰田工厂下线。第一代Prius长4275mm，宽1695mm，高1491mm，轴距2550mm，车重1254kg。第一代Prius仅拥有一款三厢车型，搭载代号1NZ－FXE的1.5L直列四缸自然吸气发动机和一台288V永磁交流电动机，其中汽油发动机最大功率58马力（1马力＝0.7355kW），最大扭矩102N·m，电动机最大功率29kW（约合40马力），最大扭矩305N·m，配备ECVT变速箱［ECVT无级变速箱，其实就是单挡减速器（包括主减速器、差速器）］，镍金属氢化物（镍氢）电池组作为电力源，丰田公司将这套油电混合动力系统称为“THS”，即ToyotaHybridSystem。

第一代Prius油耗表现出众，新车上市前官方公布的油耗为28km／L（约合3.57L／100km），经过不断的产品改良，最终量产后的商品车实测油耗为31km／L（约合3.22L／100 km），油耗表现完全符合丰田的预期（油耗减半）。

2003年，丰田推出代号为NHW20的Prius（图3-2-1），摒弃了上一代三厢车型的设计理念，实用性更佳的五门掀背造型成为第二代Prius最大的亮点。

图3-2-1　丰田第二代Prius

第二代Prius沿用了代号1NZ－FXE的1.5L四缸自然吸气发动机，此发动机具有VVT－i可变正时气门技术，最大功率约56kW，最大扭矩115N·m，500V电动机最大功率50kW，最大扭矩400N·m，混合动力净功率82kW，配备ECVT无级变速箱。当汽油发动机和电动机同时运转时，其0～100km／h加速时间9.7s，纯电动模式下加速时间在11s左右。

两个电机在被动转动的时候均可以当作发电机为电池充电。外侧的MG2直接和输出终端连接，因此其转速和轮上转速直接相关。MG1则同时作为汽油机的起动机使用，因此和传统汽油机不同，并不需要单独设置启动装置，这就是整套E-CVT的组成部分。可以看到虽然同样称为CVT，但实际上其传动组件只有一组PSD（PowerSplitDevice），和传统使用钢带或者链条的CVT变速箱并不一样。整个变速过程就和两个电机和发动机的转速相关，发电机、电动机和高压电池之间使用一个交直流变频器负责充放电和能量转换的控制。

2009年1月举办的北美车展上，第三代Prius概念车出现在了丰田展台上。2009年5月，代号为ZVW30的第三代Prius（图3-2-2）在日本本土正式发售，5月下旬登陆北美市场。

图3-2-2　丰田第三代Prius

第三代Prius采用电子水泵，这也让它成为第一款全车无需皮带传动的量产车型，新设计的逆变器、电动机和其他混动零部件的尺寸也更小巧，重量也比上一代轻20%，仅1385～1420kg。正因这些变化，第三代Prius燃油经济性大幅提升。官方给出的理论油耗为38km／L，约合2.63L／100km。不过这仅仅是理论油耗，国内实测油耗在4.3L／100km。

2011年12月，第三代普锐斯在位于长春的一汽丰田工厂投产。2012年2月，国产第三代普锐斯正式上市，先期推出了标准型、豪华型、豪华先进型三款车型。(www.xing528.com)

2009年，在第三代Prius上市不久后，丰田基于第三代Prius打造了PriusPlug-InHybrid概念车并在同年的法兰克福车展上展出。这是一款插电式混动车型，丰田打造了数百辆试验车型，以多种方式在日本、美国和欧洲等国投入使用，用于进行一系列实际道路测试工作，主要测试锂电池组的耐用性以及插电式混动系统的稳定性。当丰田公司认为软硬件技术已经成熟后，于2011年将代号为ZVW35的PriusPHV插电式混动车型推向市场，该车百公里油耗进一步降至2.2L，CO2的排放降至49g／km。

为了进一步填补混动车型细分市场的空白并巩固自己在混动车型领域的地位，丰田公司在2011年北美车展上发布了名为Priusc的概念车，c代表city，顾名思义就是更适合城市代步的混动车型。2012年，Priusc正式上市，这款两厢小车基于汽油版的丰田Aqua升级而来，这也是继PriusMPV版之后，Prius家族的第三款车型。

2015年9月，第四代Prius（图3-2-3）在美国内华达州的拉斯维加斯公开亮相。第四代Prius仍未打破前两代车型的整体造型，但在丰田设计师的巧思下，其造型已然摆脱了人们将它看成一款MPV的沉闷印象。向上挑起的腰线配合当下流行的悬浮式车顶，赋予了新一代Prius更强的科技感。独特的尾灯样式与后扰流板完美融合，Prius经典的分体式后窗依然延续了下来。

图3-2-3　丰田第四代普锐斯

第四代Prius基于丰田全新的TNGA平台打造，其风阻系数为0.24，如此低的风阻系数让许多超跑都为之汗颜。丰田对第四代Prius的混动系统结构进行了些许调整，曾经占用一部分后备厢空间的电池组被移到了后座下方，这样后备厢空间变得更为宽裕，同时整车配重比更为合理了。

得益于容量更大的电池组，第四代Prius在纯电动模式下的行驶里程将得到提升，标准前驱版Prius的油耗为37.2km／L，约合2.69L／100km。

第四代普锐斯也配有“E-Four”四驱版本。这套带后轴电机的四驱技术，主要在20km／h以下的低速区域使用；车速升至20～30km／h以上的中高速区域后，后轴电机便退出了工作。

在2016年日内瓦车展上，丰田发布了公司全新一代Prius衍生车型——PriusPrime。该车最大特点是采用了一套插电式混动系统，这似乎能让人联想到上一代Prius的PriusPlug-In Hybrid插电式混动车型。

PriusPrime延续了第四代Prius的外观设计，其中还夹杂着丰田Mirai的影子，这也让它看起来更具攻击性。

动力方面，PriusPrime采用一套插电式混动系统，其中包含1.8L四缸汽油发动机和电动机，纯电动模式下PriusPrime采用8.8kW·h的锂电池组进行驱动，其最大续驶里程为35km，最高时速135km／h。

在220V民用电源下，PriusPrime仅需5.5h即可将电池电量充满，在综合模式下，Prius Prime的平均油耗仅为1.4L／100km。