Toyota informuje o przełomie w akumulatorach półprzewodnikowych. 1500 km zasięgu do 2027 roku

Toyota zaczęła poważniej traktować elektromobilność i donosi o przełomie w technologii akumulatorów półprzewodnikowych. Jeszcze przed ich wprowadzeniem planowanych jest jednak wiele innych nowości, w tym modyfikacja produkcji całych samochodów.

Toyota ogłasza „przełom” w badaniach nad półprzewodnikami, które ostatecznie mogą drastycznie zwiększyć zasięg samochodów elektrycznych.

Do tej pory Toyota była często postrzegana jako firma samochodowa, która nie skupiała się zbytnio na mobilności elektrycznej zasilanej bateriami. Mimo że wciąż prowadzi badania nad napędem wodorowym, nowe zarządzenie firmy sugeruje, że Toyota zamierza nadrabiać zaległości w dziedzinie samochodów elektrycznych. Jednak niedawne testy porównawcze przeprowadzone w Norwegii wykazały, że ich elektryczny model bZ4X miał jedną z najniższych osiąganych odległości na jednym ładowaniu. Wspólnie z modelem Subaru Solterra, oba samochody miały krótki zasięg i duże różnice między deklarowanymi danymi technicznymi a rzeczywistymi.

Spełnienie założeń pozwoli ​​producentom radykalnie zwiększyć zasięg pojazdów elektrycznych bez ponoszenia kosztów związanych z rozmiarem lub wagą.

Mimo to, producent samochodów opublikował teraz swoje plany na przyszłość, które bardziej przypominają ambitne deklaracje startupów niż raport typowy dla tradycyjnego producenta samochodów. Powstaje pytanie, czy zwykle solidna Toyota zaczyna spełniać niespełnione obietnice, czy też faktycznie możliwe są tak duże postępy w dziedzinie samochodów elektrycznych, na co mogłoby wskazywać dotychczasowa wiarygodność firmy. W ten sposób Toyota mogłaby również wzmocnić wiarygodność startupów, które przeważnie spotykają się z niedowierzaniem (często argumentuje się, że gdyby to było możliwe, wielkie marki, takie jak Toyota, również by nad tym pracowały, obiecywały i osiągały sukcesy).

Producent samochodów opracowuje trzy ulepszenia dla tradycyjnych akumulatorów. Toyota porównuje swoje plany do pryzmatycznych ogniw monopolarnych NCM, które są stosowane w modelu bZ4X, choć pierwotnie zakładano użycie ogniw LFP. Firma zapowiada czas ładowania od 10% do 80% w 30 minut oraz zasięg 615 km. Jednak pojawia się pytanie, dlaczego Toyota odwołuje się do chińskiego standardu CLTC, który jest bardzo nierealistyczny. Faktyczne wyniki testów zgodnie z bardziej realistycznym europejskim standardem WLTP wskazują na zasięg od 436 do 500 km dla napędu na przednie koła i od 411 do 445 km dla napędu na cztery koła. W przeprowadzonym teście oba samochody faktycznie przejechały odległość 434 i 444 km. Aby uniknąć fantastycznych liczb według chińskich standardów, można przyjąć jako podstawę zasięg wynoszący 440 km (najniższy papierowy zasięg dla napędu na przednie koła i najwyższy papierowy zasięg dla napędu na cztery koła, który jest zbliżony do rzeczywistego zasięgu obu wersji).

Pierwszym planowanym ulepszeniem są ogniwa NCM, które można nazwać np. "Performance" zgodnie z tabelą, a mają one trafić na rynek w 2026 roku. Ogniwa te nadal będą oparte na pryzmatycznych modelach monopolarnych. Toyota obiecuje, że czas ładowania zostanie skrócony do 20 minut (nadal w zakresie od 10% do 80% naładowania). Cena za każdy kilometr zasięgu ma zostać obniżona o 20%, jednocześnie podwajając sam zasięg. Co to oznacza w praktyce? Realny zasięg takiego samochodu powinien wynosić 880 km (lub według prezentacji Toyoty nawet 1230 km). Jednak taka bateria byłaby o 60% droższa ze względu na większy zasięg. W każdym razie zasięg ten byłby porównywalny z większością samochodów z silnikami spalinowymi. Rozszerzenie zakresu nie obejmuje jedynie ulepszeń akumulatorów, ale także dotyczy aerodynamiki oraz redukcji masy pojazdu.

Inną alternatywą będzie "Popularyzacja", która ma na celu promowanie samochodów elektrycznych. W tym przypadku nacisk zostanie położony głównie na dostępność ekonomiczną. Ogniwa te będą miały nową strukturę przestrzenną, będą ogniwami bipolarnymi i nie będą oparte na technologii NCM, lecz na LFP. Planowane jest, że pojawią się one na rynku w 2026 lub 2027 roku. Czas ładowania tych ogniw utrzyma się na poziomie 30 minut (wciąż porównując do dzisiejszego bZ4X), jednak zasięg zostanie zwiększony o 20% do około 530 km (740 km wg standardu CLTC), a cena za każdy kilometr zasięgu spadnie o 40%.

Wreszcie dochodzimy do 3 etapu: „Fusion”. Będą to ogniwa bipolarne o nowej konstrukcji, oparte na katodzie o wysokiej zawartości niklu. Toyota przewiduje, że pojawią się one między rokiem 2027 a 2028. W porównaniu do wcześniej wspomnianej wersji Performance, spodziewany jest dalszy wzrost zasięgu o 10%, osiągając około 970 km (1350 km wg standardu CLTC), a cena za każdy kilometr zasięgu powinna ulec obniżce o 10%.

Toyota opracowuje metodę masowej produkcji ogniw półprzewodnikowych, mając na uwadze wprowadzenie na rynek w latach 2027-2028.

Toyota także zapowiedziała prace nad bateriami półprzewodnikowymi, które mają pojawić się razem z modelem "Fusion" w latach 2027-2028. Baterie półprzewodnikowe – tak zwane, ponieważ wykorzystują stały elektrolit, a nie ciekły, jak w dzisiejszych jednostkach litowo-jonowych – mają znacznie większą gęstość energii niż akumulatory prądowe. Firma twierdzi, że udało się pokonać problemy z żywotnością tych baterii i przewiduje wzrost zasięgu o 20% w porównaniu do wersji "Performance". Oznacza to, że rzeczywisty zasięg wyniesie imponujące 1060 km (1480 km według normy CLTC), a ładowanie będzie możliwe w ciągu zaledwie 10 minut. Dodatkowo, Toyota pracuje nad kolejną wersją, która może przynieść nawet 50% większy zasięg, sięgający 1320 km (lub 1850 km według CLTC).

Jednak Toyota nie tylko skupia się na udoskonalaniu baterii. Wprowadza także innowacje w procesie produkcji, takie jak gigacasting, które przypomina niedawne ulepszenia Tesli. Celem jest uproszczenie procesu produkcyjnego poprzez zmniejszenie liczby części i procesów, a nawet uniknięcie tradycyjnej linii montażowej. Plan polega na rozpoczęciu produkcji od podwozia, z kołami i akumulatorem, a samochód samodzielnie poruszałby się po fabryce, budując się od dołu do góry. Ponadto, zastosowanie mniejszych silników pozwoli na obniżenie tylnej części siedzeń, co może utrudniać wsiadanie i nieco zmniejszyć atrakcyjność w przypadku crossoverów, jednak niższa linia dachu i bardziej aerodynamiczny kształt to dodatkowe korzyści wynikające właśnie z niższego położenia siedzeń. Toyota planuje również wykorzystać SiC w falownikach, aby zmniejszyć straty energii. Wizją firmy jest wyprodukowanie 1,5 miliona samochodów elektrycznych w 2026 roku, co równałoby się obecnemu poziomowi produkcji Tesli.