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丰田推出住宅用蓄电池全新业务

围观能源(稿源) 2022-10-15 07:41 No.1805

8月24日,丰田汽车研发的住宅用蓄电池——“家用供电系统”开始销售。


丰田推出住宅用蓄电池全新业务

该产品的额定容量为8.7kWh,额定输出功率为5.5kW,不论是平日使用还是在遭遇停电时,它都能为整栋房屋提供电力。

另外,若搭配光伏发电设备一起使用的话,人们就可以在夜间使用白天制造出来的电力。即是说,该蓄电池在为家庭供电的同时,还可促进用户利用可再生能源。


丰田推出住宅用蓄电池全新业务

上图为家用供电系统的效果图。

其实,住宅用蓄电池这种商品本身并不稀奇,那为什么丰田要开展这项业务呢?丰田生产的蓄电池又有着何种新意?让我们看看丰田这一全新挑战的背后有着怎样的故事吧。

大规模停电中丰田的思考

在发生自然灾害时,汽车能给人们提供许多帮助。最近,随着电动化车型的普及,汽车又拥有了一项新功能——“供电”,但令人遗憾的是这一功能的普及率尚且不高。


丰田推出住宅用蓄电池全新业务

上图为使用V2H(Vehicle to Home)设备给住宅供电的PRIUS PHEV。

2019年9月,强台风法茜携狂风暴雨席卷了日本的伊豆群岛和关东地区南部,导致以千叶县为中心的93万户居民受到停电影响,之后的重建工作花费了280个小时,即将近12天。

事实上,当时的受灾者中,有一些客户购买的是具备供电功能的丰田PHEV(外插充电式混合动力车)或HEV(油电混合双擎动力车),但大多数人都因为不知道自己的车有这项功能,亦或是不清楚具体的使用方法,而未能有效加以利用为自己解决电力问题。

通过这次事件,丰田公司内部意识到了问题所在,在当年的11月东京车展“丰田经营会议”上,丰田章男社长也表示:“说实话,虽然你们对我说受灾时可以用汽车供电,但即便是我,也搞不太清楚自己的PHEV是否配有插口”。

那年,接连遭受自然灾害考验后的丰田思考了许多:在非常时期丰田能做什么?俨然成为社会基础设施之一的汽车应具备什么功能?丰田在造车中积累的know-how能为社会做出什么样的贡献?

从销售电力的时代走向电力自给自足的时代

恰逢此时,“FIT毕业”这一话题备受关注。所谓“FIT毕业”是指家庭签订的以固定价格售卖电力的合同到期*。

*日本2009年11月开始实施固定价格收购制度(FIT),即由电力公司以固定价格连续10年收购太阳能等可再生能源生产的电力。此后,独栋住宅中安装光伏板的进程不断推进,2019年时安装户数达到270万户。以国土面积比例来计算,日本的光伏发电导入量为主要国家之最。

收购期结束后,售电价格将下降到原来的六分之一左右(售电单价从48日元/1kWh降为8日元/1kWh)。根据富士经济的预测,FIT毕业的数量在2030年将达到242万户。

与此同时,储存自制电力或储存电费便宜时段电力的生活方式正不断扩大,蓄电池市场更是由此扩大了1.8倍,销量从2018年的7万组扩大到2020年的12.7万组。

如今,电力正从“生产销售”的时代走向“自给自足”的时代。

靠自己的双手做成项目

“家用供电系统”的研发工作始于2020年6月。

丰田公司内部的设计方针是“利用令人既安心又安全的丰田电池技术,更好地服务社会”,以此为基础,负责车载电池设计工作的HEV电池设计部开始忙碌起来。由此,“家用供电系统”的研发工作成为了该部门的一项全新事业。

久保和树主任负责PHEV电池控制工作,该项目组由以他为首的20名20到30岁的年轻员工组成。

虽然大家一直在做电池设计方面的工作,但所有人都没有制造住宅用电池的相关知识。


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上图为担任项目组组长的久保主任,他于2013年进入丰田工作。

一般来说,汽车的研发时间为4到5年,但是在住宅用蓄电池领域里,其他公司都是在比这一期限更短的时间内制造出了新商品。

已经慢一步的丰田更没有犹豫和磨蹭的余地,因此留给项目组的研发时间只有2年,公司希望他们能够从速推进工作。

而且,既然是丰田的商品,那么拥有令人安心、安全的品质是绝对不可退让的条件。当然,也必须尽可能缩小与竞争对手之间的价格差距。

久保主任表示:“面对未知的领域,我们只得边摸索边前进,因此常常感到不安。但是项目组成员中也有人很有魄力,敢于挑战新事物。”

质量、价格、速度,缺一不可,为了实现这个要求,项目组充分利用了技术成熟,具备高可靠性的汽车零件。住宅用蓄电池的大小为PHEV电池的一半,并尽量设计成无需额外操作的样式。

另外,在产品研发时,将近一半的技术直接横向展开*套用了造车领域的技术与经验。如负责控制电力的ECU(Electronic Control Unit)、继电器等重要零件,就是将汽车的零件根据住宅用蓄电池的尺寸做了合理的调整。

*译注:横向展开是把现在所积累的经验,技术,发展到其他领域中,使这些技术与经验不断的展开下去。


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上图为控制电力的ECU,组员们在研发时将造车技术水平展开灵活套用。

此外,为了减少研发费用,项目组成员们做了许多力所能及的事情。

在丰田住宅销售公司的协助下,成员们完成了住宅区域的评估测试:研发人员们借用并入住了住宅展示场,在里面收集相关数据。

另外,研发人员将专用应用程序的评测工作交给了公司内部的同伴们,而没有选择外包,程序内容包括蓄电量确认、运行模式设定等等。他们在5天内收到了220人的反馈。


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设计专用应用程序是研发团队最为重视的工作之一。团队成员认真倾听了使用者的意见和建议,还参考了其他公司产品的性能。同时,为了让界面更加直观、清晰,他们在细节上也下了一番工夫。

另外,考虑到没有用于宣传活动的预算,所以网站的视频和宣传手册都没有专门请模特,而是通过让久保主任和他的家人出演等方式,自己动手打造宣传渠道。


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谈及其中收获,久保主任表示:“不仅是研发商品,我还负责了零件采购、零件组装、宣传和施工等各种工作。可以说,我们每位成员都积累了宝贵的经验,这是我们在原岗位上永远不可能学到的东西。”

从失败中汲取丰田价值观

随后,由于元町工厂新事业企划部的成员们也对这个新项目感兴趣,主动申请加入了工作组,在大家的共同努力下,商品顺利完成研发开始销售。但是,由于工作组所有成员都是第一次接触“家电”商品,一路走来可谓磕磕绊绊,步履艰难。

譬如,最初研发人员并没有考虑到销售与施工等事宜,待商品研发完成后才发现重量超出了标准,安装时必须用重型机械辅助。

为避免使用重型机械,研发人员想到了将商品拆分为零件组块的办法,以此控制组块重量,分别搬运到施工现场再进行组装。

但是,这一做法无意中又增加了后续施工人员们的负担,受到了他们的严厉指责,他们抱怨道:“研发人员们根本没想过我们的感受”。

另外,制作家电商品,在销售时还要考虑包装与快递等问题。这对于车企来说则是全新的概念。

一开始,研发团队的人员们认为只要商品不破损就好,于是直接使用了包装汽车零件的现有尺寸箱子。结果这一做法再次给施工现场添了乱,被施工人员吐槽道:“这尺寸也太大了,根本没法搬呀”。

久保主任说道:“虽然一直以来我们都在反复强调‘客户第一’与‘YOU视角’,但真正投入研发后才发现,我们竟如此缺乏想象力,认识到这一点的我们十分沮丧。后来我们与各部门素未谋面的同事一起努力,集思广益,认真考虑如何完美将商品提供给客户。我们在后续研发工作中拓展思路,不仅要从研发者的技术层面考虑,还要顾及到销售方面的问题”。

在全新的挑战中,研发成员们直面并解决一个个问题,过程中再次重温了什么是“客户视线”。

经历了无数次的失败与艰辛,8月24日丰田的“家用供电系统”终于问世销售。


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汽车厂商制造的蓄电池有何特别?

实际上,在日本销售住宅用蓄电池的相关车企并不只有丰田一家。如美国的TESLA、中国的CATL(宁德时代新能源科技)等厂商,早已实现车载电池量产,它们在市场上非常具有价格竞争实力。

在这种环境下,丰田的优势则是“住宅与汽车的协作”。只要有一个AC100V的插口,汽车就能够为蓄电池充电。


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住宅用蓄电池本身的储电量能够维持一般家庭1天左右的用电量(10kWh/日,400W/小时),但如果使用装满燃料的HEV或PHEV为蓄电池充电的话,供电量便可以再延长4.5天左右。

其实,能够像这样通过协作方式应对长期停电的公司只有丰田,因为丰田集团旗下还拥有一家住宅公司,日本丰田住宅株式会社。

另外,在挑选住宅用蓄电池时还有一个容易让人忽视的重点,那便是商品的坚固性。因为很多客户的购买目的是在遭遇灾害时充当备用电池,如果经不住台风天刮来物品的撞击,或者被洪水浸泡就会损坏,这种本末倒置的商品则毫无意义。

针对这一点,家用供电系统运用了多年来丰田在汽车研发中积累下来的电池保护技术,完美实现了超高水准的坚固性与防水性。

考虑电池更有效的利用方式

电池在“制作”“使用”“运输”商品周期的这三大过程中,“使用”时确实能够起到削减CO2的作用。

但其实在“制作”时则会排出大量CO2。因此,尽量延长电池的使用寿命则显得尤为重要。

现在家用供电系统所用电池均为新品,未来,丰田公司还考虑二次利用从汽车上回收的旧电池。

另外,基础设施(充电桩)的普及,以及国家、地方政府的补贴政策,对于装载大量电池的BEV(纯电动车)销售影响极大,所有汽车厂商在需求预测上都要花费一番功夫。

如果丰田生产的电池在提供汽车使用这一用途外,还有其他利用方式的话,万一在造车时真的发生了电池供大于需的情况,也可将多余的电池另作他用。

正因项目诞生于一个彻底思考电池活用性的部门,我们才有幸见识到如此之多“不浪费电池”的创意。

面对灾害与电力问题丰田提供的解决方案之一

自住宅用蓄电池的企划立项开始,从无到有历经两年,到如今发售。

丰田公司对这个本应属“风险经营”的项目,却毫不吝惜投入使用了在造车中积累来的技术与know-how。

采访中久保主任还表露出了今后继续改良商品的志向,他表示:“如果客户在不幸遭遇灾害时,能够因使用了家用供电系统而感到庆幸,且因此得以安心地渡过难关,我们将荣幸之至。对于我们来说,这个项目也是向新领域发起的挑战。我们希望能够听到更多的客户反馈,继续改善,争取为客户带来更多笑容”。

虽然,现在住宅用蓄电池还只是一个初露头角的小项目,但其背后则预示着丰田解决灾害与电力问题的决心,也证明了丰田十分重视未来将有无限发展潜力的电池商业领域。


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