При неотдавнашното откриване на своя завод за електрически автомобили Toyota Motor Corporation (Toyota) разкри, че производството на следващо поколение BEV (електрически автомобили, захранвани от батерии) ще стартира през 2026 г.
Toyota планира да предложи електрически автомобили с авангардно захранване и задвижване.
Те не само ще бъдат проектирани и произвеждани по различен начин, но и ще се захранват от базирани на нови технологии акумулаторни батерии, които ще надхвърлят рамките на разнообразните нужди и очаквания на клиентите на Toyota. По време на неотдавнашния технически семинар, чиято тема бе „Да променим бъдещето на автомобилите“, Toyota предостави първи сведения за своите революционни решения в областта на електрическите автомобили от следващо поколение и направи предварителен преглед на своя план за внедряване на авангардните технологии за батерии.
Такеро Като, ръководител на завода за електрически автомобили на Toyota, посочи, че следващото поколение BEV на марката ще се появи на пазара през 2026 г. и че 1,7 милиона от 3,5-те милиона електрически автомобили, които Toyota очаква да продаде до 2030 г., ще бъдат модели от това следващо поколение. Той подчерта също, че именно новите технологични решения в областта на батериите ще бъдат от ключово значение за привлекателността и достъпността на електрическите автомобили за по-широк кръг клиенти и техните нужди.
„Ще трябва да предлагаме различни варианти за батерии, точно така както ще трябва да предлагаме различни варианти на двигатели. В областта на батериите е важно да осигурим решения, съответстващи на нуждите на различните модели и на клиентите“, отбелязва Такеро Като.
Toyota представи четири типа батерии от следващо поколение, включващи технологии както с течни, така и с твърди електролити, и направи предварителен преглед на две допълнителни стъпки, свързани с технологиите свързани с батериите с твърд електролит.
Подобрени качества на батериите с течен електролит
Батериите с течни електролити, които в момента са основната технология използвана при батериите за електрически автомобили, се усъвършенстват от Toyota, за да осигурят по-добра енергийна плътност, конкурентоспособност по отношение на разходите и по-добри параметри на зареждане.
Процесът включва три основни технологични насоки в областта на батериите с течен електролит – „Performance“, „Popularised“ и „High Performance“
1. Performance (батерии с по-високи динамични показатели) [литиево-йонни]
Предназначени за използване от следващото поколение електрически автомобили, което ще бъде представено през 2026 г., Performance Li-Ion батериите ще осигурят възможност за увеличаване на пробега им до над 800 км. Принос за него ще имат и подобрената аеродинамика и намалено тегло на автомобила. В допълнение, Performance батериите се очаква да предложат:
20% намаление на разходите (в сравнение с настоящия електрически модел bZ4X)
Съкратено време за зареждане: 20 минути или по-малко (зареждане от/до ниво (SOC* 1) = 10-80%)
Очакван старт: 2026 г.
2. Popularised (едросерийни) [литиево-желязо фосфатни литиево-йонни]
Освен това Toyota разработва висококачествени батерии с по-ниска себестойност и цена, с цел създаване на по-широки рамки на интерес към електрическите автомобили, като предоставя на клиентите разнообразие от възможности за интегриране на батерии – подобно на избора, който в момента клиентите имат с възможността за различни задвижвания. Батериите „за популяризация“ са конструирани на базата на биполярна технология, която Toyota създаде и утвърди при своите никел-метал хидридни (NiMh) батерии за хибридни електрически автомобили. Технологията е въведена и при батериите използващи по-евтините типове литиево-йонни клетки – с литиево-желязо фосфатни (LiFePO) материали за катода.
Очаква се батериите „за популяризация“ да предложат:
20% увеличение на пробега (в сравнение с актуалния bZ4X)
40% намаление на разходите (в сравнение с актуалния bZ4X)
Кратко време за зареждане: 30 минути или по-малко (Зареждане от /до нива (SOC* 1) = 10-80%)
Очакван старт: 2026-27 г.
3. High Performance (батерии с най-високи динамични показатели) [литиево-йонни]
Освен гореспоменатите, Toyota разработва високоефективни High-Performance батерии, които съчетават биполярната структура с литиево-йонна електрохимия и катод с високо съдържание на никел. Така се постигат още по-високи качествени показатели на литиево-йонните клетки и по този начин може да осигури увеличаване на пробега до над 1000 км. Това става при съчетаване с подобрена аеродинамика и намалено тегло на автомобила.
Очаква се High Performance батериите да предложат още:
Допълнителни 10% намаление на разходите в сравнение с батерията Performance
Време за бързо зареждане: 20 минути или по-малко (зареждане от/до нива (SOC* 1) = 10-80%)
Очакван старт: 2027-28 г
Пробив при твърдотелните батерии [литиево-йонни]
В стремежа си да подобри издръжливостта на твърдотелните литиево-йонни батерии,Toyota направи качествен пробив в технология, смятана отдавна за възможност за промяна на цялостната картина в областта на електрическото задвижване. Твърдотелните батерии на Toyota имат твърд електролит, който позволява по-бързо движение на йоните и позволяват по-широка толерантност към високи напрежения, токове и температури. Тези качества правят твърдотелните батерии подходящи за бързо зареждане и разреждане и осигуряват повече мощност, респективно по-малък обем.
Компромисът досега беше очакваният по-кратък живот на батерията. Последните технологични постижения на Toyota дават възможност за преодоляване на това предизвикателство, в резултат от което компанията пренасочи фокуса си към създаване на условия за пускането на твърдотелни батерии в масово производство. Целта е технологията да бъде готова за серийно производство до 2027-28 г.
Първоначално бе предвидено батериите базирани на твърдотелни клетки да бъдат въвеждани при автомобили с хибридно задвижване, но фокусът на Toyota сега е основно върху въвеждането им в следващото поколение електрически автомобили. Очаква се първите твърдотелни батерии на Toyota да предлагат:
20% увеличение на пробега в сравнение с батерията Performance (приблизително 1000 км)
Кратко време за зареждане: 10 минути или по-малко (Зареждане от/до ниво (SOC* 1) = 10-80%)
По-нататъшна развойна дейност за разработване на твърдотелни батерии
Toyota вече разработва литиево-йонна твърдотелна батерия с по-високи спецификации, която цели 50% подобрение на пробега в сравнение с батерията Performance.
Оптимизиране на височината на батерията за постигане на по-добър пробег
Аеродинамиката играе ключова роля при определяне на пробега на автомобилите.
По тази причина, както и от гледна точка на функционалност все по-голям фокус при развойната работа се поставя върху намаляването или оптимизирането на Cd (коефициента на обтекаемост).
Целите на Toyota отиват отвъд тази задача, при което стремежът е намаляване на цялостното аеродинамично съпротивление изразено чрез CdA (Cd, умножено по A, челна площ), която, поради мултиплициращия ефект на челната площ, има много голямо значение за пробега на автомобила.
Централна насока при Toyota е намаляването на височината на батерията, която обикновено е монтирана под пода на автомобила. Това води до цялостно увеличаване на височината на автомобила, което след това има непропорционален, умножен ефект върху CdA и следователно върху характеристиките на пробега на автомобила.
Ако височината на батерията може да бъде намалена, тогава общата височина на автомобила може да бъде намалена, функцията CdA може да бъде подобрена и общият пробег може да бъде увеличен.
Ето защо, Toyota, освен всичко друго, се стреми да разработва технологии за производство на по-плоски батерии. Височината на батерията използвана в актуалния модел bZ4X, включително корпуса, е около 150 мм. В бъдеще Toyota планира да намали височината на батерията до 120 мм и дори до 100 мм при спортните автомобили с високи динамични показатели, където ниската позиция на бедрата също е желателна. Тези подобрения във височината на батерията могат да имат положително въздействие както върху пробега на автомобила, така и върху ангажираността при шофиране и компановката в зависимост от цялостната му архитектура.
