20世紀90年代初，豐田公司意識到環(huán)保意識的增強和更嚴格的排放法規(guī)將塑造汽車行業(yè)的未來。該公司旨在制造一款環(huán)保、高效且能滿足未來標準的汽車。

1997年，豐田向日本市場推出了普銳斯（Prius，https://www.toyota.com/prius/）。這款汽車是世界上第一款量產(chǎn)的混合動力汽車，它將汽油動力和電力相結(jié)合以降低油耗和尾氣排放。它于2000年在全球首次亮相。

開發(fā)普銳斯面臨著重大的技術(shù)和市場挑戰(zhàn)，包括設(shè)計高效的混合動力系統(tǒng)、管理電池技術(shù)，以及克服消費者對將電動傳動系統(tǒng)與標準汽油動力系統(tǒng)相結(jié)合的疑慮。然而，豐田堅持不懈，事實證明其直覺具有前瞻性并帶來了變革性影響。

日本名古屋大學工程研究生院計算科學與工程系教授、IEEE會員Nobuo Kawaguchi說道：“普銳斯不僅是世界上第一款量產(chǎn)的混合動力汽車，而且其技術(shù)和商業(yè)上的成功也促使其他汽車制造商加快混合動力汽車的研發(fā)，”他也是IEEE名古屋分會的秘書，“普銳斯有助于塑造混合動力汽車在當今汽車市場中的角色。”

10月30日，在位于日本豐田市的公司總部舉行的一場典禮上，普銳斯被授予IEEE Milestone榮譽：https://ieeemilestones.ethw.org/w/index.php/Milestone-Proposal:Deep_Space_Station_43%2C_1973。

G21項目

普銳斯（Prius）的研發(fā)始于1993年的G21項目，該項目聚焦于燃油效率、低排放和價格可承受性（https://www.toyota-global.com/company/history_of_toyota/75years/text/leaping_forward_as_a_global_corporation/chapter4/section8/item1_a.html）。根據(jù)豐田公司一篇詳述該項目歷史的文章，到1997年時，包括Takeshi Uchiyamada（后來被稱為“普銳斯之父”）在內(nèi)的豐田工程師確信他們已經(jīng)成功應對挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了全部三個目標。

第一代普銳斯采用了具有空氣動力學效率的緊湊設(shè)計。其開創(chuàng)性的混合動力系統(tǒng)能夠在鎳氫電池供電的電動機和汽油燃料的內(nèi)燃機之間實現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。

該車的設(shè)計在動力傳動系統(tǒng)布局中采用了再生制動，以提高車輛的能源效率。再生制動捕捉了在傳統(tǒng)剎車片通過摩擦使車輪停止時通常以熱量形式損失的動能。相反，電動機切換到發(fā)電機模式，這樣車輪反向驅(qū)動電動機，而不是電動機驅(qū)動車輪。將電動機用作發(fā)電機可使汽車減速，并將動能轉(zhuǎn)化為電能充入電池進行充電。

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

—NOBUO KAWAGUCHI, IEEE NAGOYA SECTION SECRETARY

根據(jù)該公司的《利用效率：深入探究豐田混合動力技術(shù)》一文，一個突破是混合動力協(xié)同驅(qū)動（Hybrid Synergy Drive）系統(tǒng)，該系統(tǒng)能讓普銳斯根據(jù)行駛條件以不同模式運行——僅電動、僅汽油或者混合動力（https://www.riveratoyota.com/HarnessingEfficiencyADeepDiveintoToyotasHybridTechnology/）。

豐田工程師從頭開始研發(fā)的一個關(guān)鍵部件是動力分配裝置，這是一種行星齒輪系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電動和汽油動力之間的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，使發(fā)動機和電動機在各自的最佳性能范圍內(nèi)驅(qū)動車輛。這種布局有助于優(yōu)化燃油經(jīng)濟性，并通過省去傳統(tǒng)的變速器來簡化傳動系統(tǒng)。

創(chuàng)造燃油效率記錄

在商業(yè)亮相近30年后，普銳斯仍然是環(huán)保責任與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合的典范。它仍在不斷創(chuàng)造燃油效率記錄。2023年7月，新發(fā)布的2024款普銳斯LE從洛杉磯開往紐約市，在5150千米的橫穿美國之旅中，每100千米僅消耗2.52升汽油（https://pressroom.toyota.com/toyota-prius-sets-guinness-world-record-for-highest-mpg-for-a-coast-to-coast-drive/）。這一記錄是由一位所謂的“超級省油駕駛者”（hypermiler）創(chuàng)造的，這類駕駛者會練習旨在優(yōu)化燃油效率的高級駕駛技巧。超級省油駕駛者會平穩(wěn)加速并避免急剎車。他們提前松開油門，這樣汽車就能在不使用剎車的情況下滑行直至慢慢停下，并且他們盡可能在每小時72到105千米的速度下駕駛，這個速度區(qū)間通常是汽車燃油效率最高的時候。

即使不采用這類技巧的駕駛者，駕駛最新一代普銳斯車型時仍然有望達到每100千米4.06升的高燃油經(jīng)濟性。

豐田公司每一代都在提升普銳斯的混合動力技術(shù)，鞏固了該車在燃油效率和可持續(xù)性方面的領(lǐng)先地位。

里程碑事件吸引眾多名人

Uchiyamada在IEEE Milestone活動上簡要講述了普銳斯（Prius）的開發(fā)過程以及他作為G21項目總工程師所面臨的挑戰(zhàn)（https://spectrum.ieee.org/tag/ieee-milestone）。其他著名的參會者有豐田動力總成公司總裁Takeshi Uehara；IEEE 2020主席Toshio Fukuda；IEEE）日本聯(lián)合會歷史委員會主席Isao Shirakawa；以及IEEE名古屋分會主席Jun Sato。

一塊認可這項技術(shù)的牌匾展示在豐田技術(shù)中心的入口處，該中心距離公司總部僅幾步之遙。牌匾上寫道：

“1997年，豐田汽車公司開發(fā)出世界上第一款量產(chǎn)的混合動力汽車——豐田普銳斯，該車使用一臺內(nèi)燃機和兩臺電動機。這款汽車通過回收和再利用此前在行駛過程中損失的能量，實現(xiàn)了革命性的燃油效率。它的成功有助于在國際上推廣混合動力汽車，推動了電動動力總成所需的技術(shù)發(fā)展，為減少二氧化碳排放做出了貢獻，并影響了后續(xù)電動汽車的設(shè)計。”