丰田普锐斯对汽车行业产生的影响

20世纪90年代初，丰田公司意识到环保意识的增强和更严格的排放法规将塑造汽车行业的未来。该公司旨在制造一款环保、高效且能满足未来标准的汽车。

1997年，丰田向日本市场推出了普锐斯（Prius，https://www.toyota.com/prius/）。这款汽车是世界上第一款量产的混合动力汽车，它将汽油动力和电力相结合以降低油耗和尾气排放。它于2000年在全球首次亮相。

开发普锐斯面临着重大的技术和市场挑战，包括设计高效的混合动力系统、管理电池技术，以及克服消费者对将电动传动系统与标准汽油动力系统相结合的疑虑。然而，丰田坚持不懈，事实证明其直觉具有前瞻性并带来了变革性影响。

日本名古屋大学工程研究生院计算科学与工程系教授、IEEE会员Nobuo Kawaguchi说道：“普锐斯不仅是世界上第一款量产的混合动力汽车，而且其技术和商业上的成功也促使其他汽车制造商加快混合动力汽车的研发，”他也是IEEE名古屋分会的秘书，“普锐斯有助于塑造混合动力汽车在当今汽车市场中的角色。”

10月30日，在位于日本丰田市的公司总部举行的一场典礼上，普锐斯被授予IEEE Milestone荣誉：https://ieeemilestones.ethw.org/w/index.php/Milestone-Proposal:Deep_Space_Station_43%2C_1973。

G21项目

普锐斯（Prius）的研发始于1993年的G21项目，该项目聚焦于燃油效率、低排放和价格可承受性（https://www.toyota-global.com/company/history_of_toyota/75years/text/leaping_forward_as_a_global_corporation/chapter4/section8/item1_a.html）。根据丰田公司一篇详述该项目历史的文章，到1997年时，包括Takeshi Uchiyamada（后来被称为“普锐斯之父”）在内的丰田工程师确信他们已经成功应对挑战，实现了全部三个目标。

第一代普锐斯采用了具有空气动力学效率的紧凑设计。其开创性的混合动力系统能够在镍氢电池供电的电动机和汽油燃料的内燃机之间实现平稳转换。

该车的设计在动力传动系统布局中采用了再生制动，以提高车辆的能源效率。再生制动捕捉了在传统刹车片通过摩擦使车轮停止时通常以热量形式损失的动能。相反，电动机切换到发电机模式，这样车轮反向驱动电动机，而不是电动机驱动车轮。将电动机用作发电机可使汽车减速，并将动能转化为电能充入电池进行充电。

“The Prius is not only the world’s first mass-produced hybrid car, but its technical and commercial success also spurred other automakers to accelerate hybrid vehicle development.”

—NOBUO KAWAGUCHI, IEEE NAGOYA SECTION SECRETARY

根据该公司的《利用效率：深入探究丰田混合动力技术》一文，一个突破是混合动力协同驱动（Hybrid Synergy Drive）系统，该系统能让普锐斯根据行驶条件以不同模式运行——仅电动、仅汽油或者混合动力（https://www.riveratoyota.com/HarnessingEfficiencyADeepDiveintoToyotasHybridTechnology/）。

丰田工程师从头开始研发的一个关键部件是动力分配装置，这是一种行星齿轮系统，能够实现电动和汽油动力之间的平稳转换，使发动机和电动机在各自的最佳性能范围内驱动车辆。这种布局有助于优化燃油经济性，并通过省去传统的变速器来简化传动系统。

创造燃油效率记录

在商业亮相近30年后，普锐斯仍然是环保责任与技术创新相结合的典范。它仍在不断创造燃油效率记录。2023年7月，新发布的2024款普锐斯LE从洛杉矶开往纽约市，在5150千米的横穿美国之旅中，每100千米仅消耗2.52升汽油（https://pressroom.toyota.com/toyota-prius-sets-guinness-world-record-for-highest-mpg-for-a-coast-to-coast-drive/）。这一记录是由一位所谓的“超级省油驾驶者”（hypermiler）创造的，这类驾驶者会练习旨在优化燃油效率的高级驾驶技巧。超级省油驾驶者会平稳加速并避免急刹车。他们提前松开油门，这样汽车就能在不使用刹车的情况下滑行直至慢慢停下，并且他们尽可能在每小时72到105千米的速度下驾驶，这个速度区间通常是汽车燃油效率最高的时候。

即使不采用这类技巧的驾驶者，驾驶最新一代普锐斯车型时仍然有望达到每100千米4.06升的高燃油经济性。

丰田公司每一代都在提升普锐斯的混合动力技术，巩固了该车在燃油效率和可持续性方面的领先地位。

里程碑事件吸引众多名人

Uchiyamada在IEEE Milestone活动上简要讲述了普锐斯（Prius）的开发过程以及他作为G21项目总工程师所面临的挑战（https://spectrum.ieee.org/tag/ieee-milestone）。其他著名的参会者有丰田动力总成公司总裁Takeshi Uehara；IEEE 2020主席Toshio Fukuda；IEEE）日本联合会历史委员会主席Isao Shirakawa；以及IEEE名古屋分会主席Jun Sato。

一块认可这项技术的牌匾展示在丰田技术中心的入口处，该中心距离公司总部仅几步之遥。牌匾上写道：

“1997年，丰田汽车公司开发出世界上第一款量产的混合动力汽车——丰田普锐斯，该车使用一台内燃机和两台电动机。这款汽车通过回收和再利用此前在行驶过程中损失的能量，实现了革命性的燃油效率。它的成功有助于在国际上推广混合动力汽车，推动了电动动力总成所需的技术发展，为减少二氧化碳排放做出了贡献，并影响了后续电动汽车的设计。”