在所有廠商中，豐田是最早進入混動領域的。而豐田也是最早將混合動力運用於賽事的廠傢。今天，小 C 就帶各位來看看，豐田的混動賽事技術。
在豐田賽事部門中，有個非常特殊的小組，被稱之為Toyota Hybrid System - Racing，簡稱為 THS-R。
THS-R 是專門為豐田旗下各支車隊提供混動技術的部門。我們所熟知的豐田勒芒賽車使用的就是 THS-R 所提供的技術。
豐田對於混合動力的研究起始於 1997 年。
而在 2005 年，豐田正式意識到混動系統在賽事方面的巨大潛力。而在那個年代，混動系統在任何角度來說，都是一項全新的科技。
而世界各大賽事組委會均未對混動技術做出任何規定。因此豐田開始研發所謂的雙動力系統。即可通用於不同領域但可滿足不同賽事組委會規定的混合動力系統。
而在設計之初，豐田就為 THS-R 設定瞭目標：豐田的賽用混動系統將註重於回收剎車的能量，並將此回收的能量用於加速。
2006 DENSO LEXUS GS450h
第一輛搭載 THS-R 的混動技術的車型為Lexus GS 450h。參加的比賽則是 2006 年七月舉行的 Tokachi 24 小時耐力賽。
在開賽之初，賽事組委會就意識到混動系統的重要性，因此專門為使用混動系統或者任何所謂的環境友好系統的設定的車型設立瞭 P-1 組別。
而總所周知，在 2006 年，鋰電池技術是一個非常不成熟的技術。
在賽事中反復充放電加上巨大的電流會導致鋰電池很快失效。所以當年的主流選擇其實是鐵鎳電池。而鐵鎳電池遠遠無法快速充放電的需求，能量密度也不夠大。
換句話說，使用鐵鎳電池需要用體積和重量換取輸出。
自然，以輕量化為目的的賽車是無法使用這類電池的。因此豐田使用瞭日後十年都會在豐田混動賽車上出現的配置：自然吸氣汽油引擎 + 超級電容器。
在超級電容器和汽車引擎的共同出力下，當年的 Lexus GS 450h 可輸出 431bhp。最終在 33 輛參賽賽車中以第 17 名完賽。
2007 Denso Sard Toyota Supra HV-R
在 2006 年獲得相當巨量的賽車數據後，2007 年豐田正式推出瞭在 supra 基礎上修改而來的混動車型。
相比於上一代僅僅是從量產車版本升級而來的搭載混動技術的賽車。這一代的賽用混動技術的平臺則搭建在 super GT 的 GT500 賽車：supra GT500 上。
其仍然維持原有的賽用自然吸氣 4.5 升 V8 引擎，但是增加瞭一組 150kw 的 MGU 單元。一套（混動系統）被放置於賽車的後軸上，同時另一套 10kw 的 MGU 被放置在賽車的前軸上。原始賽用引擎可輸出 480ps，而混動系統達到瞭驚人的 230ps 的輸出。
這一階段的 supra 混動賽車和後期的概念並不一樣。搭載於前軸的 MGU 目的主要是能量回收而已，在加速上幾乎不起作用，隻有在合適條件下可暫時轉變成四驅佈局從而改善過彎性能。
而為瞭減輕重量，輕量化的超級電容器代替瞭沉重的電池組。最終幫助 supra 控制在 1080kg 的理想重量。
而在當年的 Tokachi 24 小時耐力中，這臺可在四輪驅動和後輪驅動之間自由切換的賽車最終以領先第二名 19 圈的成績完賽。
在賽後的分析中，這臺混動版本的 supra 雖然前一年賽車擁有更大的輸出，然而燃油經濟性則上升瞭 10%。而由於前輪可回收能量剎車的存在，剎車的磨損比預想中少瞭整整 50%。混動賽用技術已經逐步成型。
勒芒
在國內的成功後，豐田將目光瞄準向瞭頂級賽場：勒芒。
然而，放在豐田面前的事實相當殘酷。為瞭能夠打造一臺在勒芒賽事中有足夠競爭力的賽車，豐田必須大幅度減少當年混動組件的重量。到底要減少多少呢？從 600kg 減少到 100kg！
這種技術在那個年代是不存在的。
因此豐田被迫取消瞭勒芒的計劃。在 2008 年 -2011 年的時間內，豐田工程師一直在各種模擬最新技術，希望最終能夠將 THS-R 的系統真正帶入勒芒。
2012 年 TS030 Hybrid
2012 年，豐田終於在沉寂瞭整整 6 年之後推出勒芒新車：TS030 Hybrid。
這臺車是豐田位於德國的前 F1 車隊加上富士技術中心聯合推出。這也是勒芒歷史上第一臺亮相的搭載混合動力系統的賽車。
TS030 的主動力單元是一臺 3.4 升 V8 自然吸氣引擎，而混動系統則是一套雙層超級電容器。這套電容器出自於平衡重量的目的被放置於駕駛員座艙中。
相比之下，同年奧迪的勒芒賽車則使用純機械構型的混動系統：柴油機 + 飛輪動力回收的組合。這套純機械的混動系統我們在之後的文章中會進一步解釋。
雖然在設計之初，豐田這套混動系統是可以搭載於前輪和後輪之上。
但是由於是第一年允許混動車型參賽，因此賽事規則稍顯保守。
在剎車區域之間，每臺混動版本的賽車隻允許獲得最大 500kj 的回收能量。而回收動力隻允許輸出於兩個輪胎，因此最終 TS030 放棄瞭前後軸上動力回收系統，僅僅在變速箱上整合瞭動力回收系統。
雖然賽事中 TS030 完全輸於奧迪，但是混動系統優秀的表現讓豐田看到瞭希望。
2013 TS030 Hybrid
2013 年 TS030 仍然使用 2012 年的基本配置，僅僅隻在可靠性上做瞭修改。
而這套基於超級電容器的混動系統可輸出超過 300bhp 的動力。加上 530bhp 的自然吸氣引擎，峰值輸出達到瞭驚人的 830bhp。
在這一階段，豐田的目標並不是峰值動力輸出，而是對燃油性的幫助。
同時 2013 年也允許瞭在前軸上使用瞭混合動力系統單元，因此豐田第一次遇到瞭可以發揮出自己 7 年經驗的時候。
2014 TS040 Hybrid
2014 年的賽事規則變化可謂是對豐田極其有利。FIA 第一次將目標限制在燃油經濟性上。總燃油量被削減瞭足足 25%，而混動系統的輸出則大幅上調到 8mj。同時前後軸均允許使用混動系統。
豐田在這一年帶來瞭全新 3.7 升 V8 引擎。雖然用滿 8mj 的混動能量看起來很誘人，但在多次計算之後，豐田意識到 8mj 混動單元會帶來更大的重量。因此最終 TS040 上僅僅使用瞭基於上一代 MGU 升級而來的 6mj 混合動力單元。
全新引擎可達到 520bhp 的輸出，而 6mj 混合動力單元可提供額外 480bhp 的輸出。最終整個動力單元達到瞭驚人的 1000bhp 輸出！更不用說混合動力單元能夠提供的四輪驅動的穩定性瞭。
雖然 TS404 輸掉瞭勒芒，但是勒芒僅僅隻是全球耐力錦標賽的一站。最終，TS040 為豐田贏來瞭日本歷史上第一個全球耐力錦標賽的冠軍！
2015 TS040 Hybrid
這一年混動系統沒有亮眼的升級。
2016 TS050 Hybrid
2016 年是豐田整體策略完全更變的一年。
豐田放棄瞭多年可靠的 V8 引擎，轉而使用瞭一臺缸內直噴的 2.4 升 V6 雙渦輪增壓引擎。而前幾年成功的超級電容器正式宣佈退出歷史的舞臺，取而代之的鋰電池組。
對於豐田放棄超級電容器，很多人都表示不理解。
其實，超級電容器有更大的潛力，但是在目前的技術下僅僅隻能作為鐵鎳電池和鋰電池的中間產物。其的結構上占據的空間更多，而能量密度在某種程度上是小於鋰電池，更不用提現階段鋰電池在民用領域巨大的潛力。
因此豐田放棄超級電容器專向鋰電池成為一個理所當然的選擇。
在鋰電池的幫助下，豐田正式升級到 8mj 混動系統。引擎出力降低到 500hp，而混動系統出力上升到 500hp。因此總動力維持在 1000hp。
如果回溯豐田歷年的混動系統進化，2016 年在數據上是非常重要的一年。這是在賽車歷史上首次混動系統能夠提供和內燃機相同的馬力。這絕對是裡程碑式的進步。
而這一年豐田面臨的問題則是散熱。渦輪和鋰電池組的巨大熱量成為瞭那年終極考驗。
而在 2017 年失利之後，豐田遇到瞭來自組委會的問題。保時捷在連續三年拿下勒芒 24 小時耐力賽冠軍後宣佈退出勒芒。保時捷的下一站則為純電動的 formula E。
豐田混動技術何去何從，我們是否會在勒芒再度看到豐田混合動力的賽車，這都是留給豐田的問題。
