Toyota stawia na nową technologię! Stały elektrolit do produkcji

Toyota stawia na stały elektrolit, oto rewolucja z Japonii

Toyota do 2030 roku chce sprzedać 3,5 mln samochodów elektrycznych, a przed 2028 planuje wprowadzić aż cztery nowe typy baterii do aut BEV. I ma już do tego wspólnika. Oto gigant motoryzacyjny zawarł porozumienie z Idemitsu, czyli drugą co do wielkości rafinerią ropy w Japonii, która ma też udziały w australijskiej firmie Delta Lithium dostarczającej lit niezbędny do produkcji akumulatorów.

Inżynierowie obu koncernów ruszają właśnie z opracowaniem technologii masowej produkcji Świętego Gralla elektromobilności, a jest nim stały elektrolit. Komercjalizacja tego rozwiązania ma nastąpić niebawem. Czego mogą spodziewać się kierowcy? Oto szczegóły…

Pierwsza Toyota nowej generacji z dużym zasięgiem

W 2026 roku Toyota wprowadzi na rynek pierwszy samochód elektryczny nowej generacji oparty na zupełnie nowej platformie opracowanej wyłącznie dla aut bateryjnych. Wszystko wskazuje, że będzie to seryjne wcielenie prototypowego modelu bZ Compact SUV (foto niżej).

Razem z autem zadebiutuje nowa generacja baterii o wysokiej gęstości energii, która pozwoli na pokonanie ponad 800 km. W osiągnięciu tego wyniku kluczowa będzie niezwykle aerodynamiczna sylwetka i lekka konstrukcja. Inżynierowie szacują, że szybkie naładowanie nowej baterii od 10 do 80 proc. pojemności zajmie nie więcej niż 20 minut.

Bardziej wydajne i o 40 proc. tańsze baterie do aut popularnych. Toyota bZ4X bez szans

Toyota wprowadzi tańsze o 40 proc. i wydajniejsze baterie do samochodów popularnych
Inżynierowie Toyoty równolegle pracują nad akumulatorami, które mają uczynić auta elektryczne przystępnymi cenowo. Stąd w latach 2026-2027 na rynek trafią tańsze i wydajniejsze bipolarne baterie litowo-żelazowo-fosforanowe (wykorzystają strukturę stosowaną w bateriach hybryd), które będą montowane w popularnych modelach i pozwolą na przejechanie powyżej 600 km.

W porównaniu z baterią, którą skrywa Toyota bZ4X konstruktorzy spodziewają się zwiększenia zasięgu o 20 proc., przy jednoczesnej aż 40-proc. redukcji kosztów produkcji. Także ładowanie prądem stałym DC będzie szybsze - uzupełnienie energii od 10 do 80 proc. ma potrwać nawet mniej niż 30 minut.

Toyota wprowadzi bipolarne baterie litowo-jonowe z zasięgiem ponad 1000 km

Toyota deklaruje też dalszy rozwój bipolarnych baterii litowo-jonowych o wysokich osiągach, wykorzystujących niklową katodę. Wdrożenie do produkcji zapowiedziano na lata 2027-2028. Zasięg auta wykorzystującego tę baterię ma wynosić około 1100 km, a szacowany czas szybkiego ładowania to 20 minut (od 10 do 80 proc. pojemności akumultora). Zasięg lepszy o 10 proc., koszty mniejsze również o 10 proc.

Toyota wprowadza baterie ze stałym elektrolitem

Wreszcie stały elektrolit – wszyscy o nim mówią (m.in. BMW, Volkswagen czy Mercedes), ale jeszcze nikomu nie udało się go wdrożyć do produkcji. To rozwiązanie ma wywrócić stolik i odmienić użytkowanie samochodów elektrycznych.

Jak wspomnieliśmy na początku Toyota wspólnie z firmą Idemitsu opracuje technologię masowej produkcji stałego elektrolitu. Przy czym inżynierowie koncernu samochodowego w tej dziedzinie zaszli już bardzo daleko – działający prototyp baterii ze stałym elektrolitem naładowano do pełna w 15 minut. Teraz trwają prace nad wydłużeniem żywotności. Nowy rodzaj ogniw ze stałym elektrolitem w pierwszej kolejności trafi do hybryd, następnie koncern wdroży je szeroko do samochodów elektrycznych.

Zasięg nawet 1500 km i ładowanie w 10 minut. Nowa Toyota ze stałym elektrolitem

Pierwsza 100 proc. elektryczna Toyota wyposażona w akumulatory ze stałym elektrolitem powinna pojawić się na rynku w 2027 roku. Zasięg wzrośnie do 1200 km, a ładowanie wysoką mocą skróci się do 10 minut. Na tym jednak nie koniec, bo japoński producent pracuje też nad innymi specyfikacjami tych baterii umożliwiającymi przejechanie nawet 1500 km! Premiery tego rozwiązania należy spodziewać się w 2028 roku.

Będą baterie o mniejszych wymiarach to większy zasięg. Jakim cudem?

Toyota pracuje także nad kształtami i zmniejszeniem rozmiarów zespołów ogniw, bo od tych także zależy zasięg samochodu. Obecnie montaż baterii w podłodze wymusza zwiększenie wymiarów zewnętrznych. Auta mają też dużą powierzchnię czołową, a przez to zwiększony opór aerodynamiczny, co skraca zasięg.

Japończycy uważają, że kluczem do lepszej aerodynamiki jest zmniejszenie wysokości baterii, a w konsekwencji obniżenie całego auta i redukcja powierzchni czołowej. Stosowana dziś w modelu bZ4X bateria wraz z obudową ma 150 mm wysokości. Toyota planuje niebawem wdrożyć akumulatory o wysokości 120 mm, a w autach sportowych nawet 100-milimetrowe. Nowe gabaryty mają przełożyć się na wydłużenie zasięgu, lepszy rozkład masy, obniżenie środka ciężkości i wzmocnienie konstrukcji.

Toyota zmniejsza części swoich samochodów. To także wydłuży zasięg

Japoński producent pod rękę z BluE Nexus, Aisin i Denso pracuje także m.in. nad zmniejszeniem układu osi e-Axle (foto). Pozwoli to zwiększyć przestrzeń w bagażniku, a pasażer tylnej kanapy zyska przestrzeni nad głową. Zmniejszy się też opór powietrza i tym samym wzrośnie dystans pokonywany na jednym ładowaniu. Równolegle trwa rozwój półprzewodników kolejnej generacji wykorzystujących węglik krzemu – te komponenty mają o 50 proc. ograniczyć straty mocy. Zastosowanie nowych materiałów zmniejszy zużycie energii elektrycznej. Toyota opracowuje największe w sektorze, 8-calowe wafle krzemowe. Połączenie patentów ma poprawić wydajność auta elektrycznego o 10 proc.

Rewolucja w produkcji samochodów. Karoseria z trzech komponentów

Toyota planuje też rewolucję w produkcji samochodów. Karoseria aut nowej generacji będzie zbudowana z trzech głównych komponentów w nowej strukturze modułowej. Nowa platforma pozwoli rozszerzyć gamę oferowanych elektryków. Zmieni się także sama koncepcja fabryki. Tradycyjną linię produkcyjną zastąpi samojezdna technologia, w której przy pomocy czujników i systemów kontroli bezprzewodowej podzespoły samochodów same będą przemieszczać się między kolejnymi stacjami montażowymi.

Z kolei zastosowanie innowacyjnych metod odlewniczych pozwoli na lepszą integrację komponentów, większą precyzję montażu, a także zmniejszenia liczby podzespołów. Ostatecznie ma to przełożyć się obniżenie kosztów rozwoju aut i inwestycji w zakładach. Mniej odpadów produkcyjnych to także zysk.

Przy projektowaniu aut Toyota sięga do przemysłu rakietowego

Dopracowana do granic aerodynamika w aucie elektrycznym to podstawa. Stąd Toyota we współpracy z Mitsubishi Heavy Industries wprowadzi do procesów produkcyjnych technologie stosowane w przemyśle rakietowym. Docelowo firma chce osiągnąć rekordowo niski współczynniki oporu powietrza Cd o wartości 0,1! (dziś wynik Mercedes EQS to 0,20). Japończycy spodziewają się skorzystać nie tylko na zasięgu, ale też na atrakcyjnym designie.