Elektryfikacja według Toyoty

23 kwietnia 2018

Toyota pracuje nad zelektryfikowanymi samochodami od 25 lat. Pierwszym efektem tych prac była hybrydowa Toyota Prius, która trafiła do seryjnej produkcji 22 lata temu. Japończycy zajmowali się samochodami elektrycznymi, zanim to stało się modne. Ponadto już 10 lat temu zaczęli rozwijać technologię wodorowych ogniw paliwowych, która w 2014 roku zaowocowała wdrożeniem do seryjnej produkcji modelu Mirai. Dwa lata temu na dobre ruszyły prace nad budową kolejnych modeli z elektrycznym napędem, zasilanych bateriami. Do dziś Toyota sprzedała na świecie ponad 11 milionów zelektryfikowanych pojazdów, co przełożyło się na redukcję emisji CO2 o 85 mln ton.

Dokąd zmierzają te działania? Efektem ma być pełna elektryfikacja gamy modelowej Toyoty i najszersza na rynku oferta napędów elektrycznych, począwszy od klasycznych hybryd (HEV), przez hybrydy plug-in (PHEV), aż po samochody elektryczne, zarówno napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCEV), jak i czerpiące energię z akumulatorów trakcyjnych (BEV). Wystarczyło 20 lat, by roczna sprzedaż zelektryfikowanych samochodów Toyoty wzrosła z 500 aut w jednym kraju do 1,5 miliona pojazdów w ponad 90 krajach.

Elektryfikacja wszystkich modeli

W 2030 roku Toyota planuje sprzedawać już 5,5 miliona zelektryfikowanych samochodów rocznie – w tym milion aut bezemisyjnych. Wcześniej, bo od 2025 roku wszystkie modele Toyoty i Lexusa będą dostępne z różnymi alternatywnymi napędami. Wspomniane wyżej wersje elektrycznego napędu będą pojawiać się w ofercie japońskiego koncernu w ciągu najbliższych 12 lat. W 2020 roku najpierw w Chinach i Indiach, a następnie w Japonii, Europie i Stanach Zjednoczonych ruszy masowa produkcja zasilanych akumulatorami trakcyjnymi samochodów elektrycznych.

Toyota jest jedynym i pierwszym na świecie producentem, oferującym pełną gamę samochodów z napędem hybrydowym – począwszy od miejskiego Yarisa, przez kompaktowego Aurisa czy sportowego Lexusa LC 500h, aż po luksusową, flagową limuzynę – Lexusa LS 500h. W 2012 roku zadebiutował Prius Plug-in Hybrid, a jego druga generacja z 2017 roku ma dwa razy większy zasięg od poprzednika i jest obecnie najbardziej wydajną hybrydą plug-in na świecie. W ofercie nie mogło zabraknąć też crossoverów i SUV-ów z napędem spalinowo-elektrycznym: kompaktowego modelu Toyota C-HR Hybrid, średniej wielkości Toyoty RAV4 Hybrid i Lexusa NX oraz dużego SUV-a, Lexusa RX.

Dodajmy, że pierwszą generację modelu RAV4, który był w tamtym czasie pionierem w klasie kompaktowych SUV-ów, zbudowano również w wersji z napędem elektrycznym. W 1997 roku pojawiła się odmiana wyposażona w niklowo-metalowo-wodorkowe baterie (NiMH), dające zasięg do 193 km po 5-godzinnym ładowaniu. W 2012 roku na rynku zadebiutowała kolejna generacja RAV4 EV z silnikiem o mocy 156 KM, zasilanym przez baterie litowo-jonowe (Li-Ion).

Auta elektryczne i hybrydy

Na początku przyszłej dekady Toyota wprowadzi do swojej oferty aż 10 w pełni elektrycznych samochodów (BEV). W pierwszej kolejności nowe modele zadebiutują w Chinach, po czym trafią do salonów w Japonii, Indiach, USA i Europie. W latach 20. na rynku pojawią się kolejne elektryczne modele osobowe i użytkowe Toyoty z napędem na wodorowe ogniwa paliwowe.

Z kolei gama aut hybrydowych zostanie rozbudowana w oparciu o napęd nowej generacji Toyota Hybrid System II, obecnie stosowany w modelach Prius i C-HR. Niektóre modele mają być dostępne w dwóch wersjach napędu hybrydowego: podstawowej i bardziej dynamicznej. Dla wybranych modeli Toyota opracuje także prostszą wersję napędu hybrydowego – by odpowiedzieć na zróżnicowane zapotrzebowanie rynku – a po 2020 roku zwiększy się paleta hybryd plug-in (ładowanych z gniazdka).

Jednym z pierwszych modeli, stworzonych zgodnie z planem elektryfikacji gamy modelowej japońskiego koncernu, może okazać się planowana na 2020 rok, oparta na platformie TNGA nowa generacja Lexusa CT. Pod maską pojawią się prawdopodobnie trzy różne wersje napędu, w tym nowa hybryda z dwulitrowym silnikiem benzynowym, opracowana dla nowego Aurisa 2019, a także napęd w pełni elektryczny, który pozwoliłby Lexusowi CT bezpośrednio konkurować np. z Teslą Model 3.

Infrastruktura i akumulatory nowej generacji

Baterie są dziś – nomen omen – najsłabszym ogniwem samochodów elektrycznych. Współczesne akumulatory trakcyjne mają wiele ograniczeń, wynikających z niewystarczającej gęstości energii, dużej masy i objętości, długiego czasu ładowania i wysokich kosztów. Toyota pracuje nad bateriami litowo-jonowymi nowej generacji – ze stałym elektrolitem, o znacząco większej pojemności energetycznej i ze znacznie krótszym czasem ładowania. Ponadto, wspólnie z firmą Panasonic, rozważa rozpoczęcie produkcji pryzmatycznych baterii litowo-jonowych.

Alternatywne napędy wymagają też nowej infrastruktury. Powstaje już coraz gęstsza sieć punktów ładowania samochodów elektrycznych oraz stacji tankowania wodoru, a także system redystrybucji zużytych akumulatorów trakcyjnych. Te, które są już za słabe, by napędzać samochód, można nadal wykorzystywać np. jako źródło energii w budynkach. Takie właśnie rozwiązanie, oparte na zestawie baterii z Toyoty Camry Hybrid ładowanych panelami fotowoltaicznymi, zastosowano już w obiektach dyrekcji Parku Narodowego Yellowstone.

Toyota Environmental Challenge 2050

W październiku 2015 roku japoński koncern ogłosił składający się z 6 głównych celów globalny plan Toyota Environmental Challenge 2050, którego zadaniem jest całkowite wyeliminowanie negatywnego wpływu na środowisko zarówno samochodów, jak i całej działalności firmy. Jednym z założeń jest aż 90-procentowa redukcja średniej emisji dwutlenku węgla przez nowe samochody Toyoty w porównaniu z 2010 rokiem. Kolejny cel – sprzedaż ponad 1,5 mln zelektryfikowanych, hybrydowych samochodów rocznie – został osiągnięty już w 2017 roku, na 3 lata przed terminem zakładanym na 2020 rok. W 2017 roku ruszyła też sprzedaż miejskich autobusów na ogniwa paliwowe. Ponad 100 takich pojazdów będzie jeździć w tokijskiej komunikacji miejskiej przed Igrzyskami Olimpijskimi i Paraolimpijskimi w 2020 roku. Do tego czasu – zgodnie z założeniami Environmental Challenge 2050 – roczna sprzedaż napędzanych wodorem samochodów Toyoty osiągnie poziom 30 000 egzemplarzy.