Znika wielki problem aut elektrycznych. Toyota: Dokonaliśmy przełomu

Toyota wprowadzi 6 nowych modeli samochodów

Toyota do 2030 roku zainwestuje 70 mld dolarów w rozwój i produkcję zelektryfikowanych samochodów. Połowa tej kwoty została przeznaczona na baterie i auta EV. Stąd do 2026 roku wprowadzi sześć modeli nowej generacji. Japończycy szacują, że w tym czasie udział pojazdów BEV osiągnie 20 proc. sprzedaży firmy. Jakim cudem?

Ze strategii wynika, że auta będą budowane z wykorzystaniem nowej skalowalnej platformy oraz technologii gigacastingu i montażu z segmentów – ten nowatorski sposób wykorzysta nowa fabryka BEV Factory, którą opuści przynajmniej 1,7 mln BEV. Dzięki zmniejszeniu rozmiarów podzespołów oraz ograniczeniu masy komponentów układu napędowego nowa generacja japońskich EV zyska zupełnie inny styl oraz proporcje.

Oto cztery typy baterii, Toyota inwestuje miliardy

Toyota jest też świadoma, że kluczową rolę w zwiększaniu dostępności elektryków odgrywają baterie. Stąd rozszerza wachlarz technologii, by po wejściu do salonu dało się wybrać auto odpowiednie do potrzeb i możliwości finansowych. Do końca tej dekady wejdą na rynek cztery nowe rozwiązania o poprawionych parametrach ładowania oraz zwiększonym zasięgu.

Pierwszą nowością już w 2026 roku będzie bardziej wydajna wersja baterii litowo-jonowej, która zapewni dwukrotnie większy zasięg (ponad 800 km) i o 20 proc. niższe koszty w porównaniu z dostępną obecnie w modelu bZ4X. W 2026 roku dołączą również wydajniejsze bipolarne baterie litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP), które będą montowane w popularnych modelach i zapewnią zasięg powyżej 600 km. Nowa technologia pozwoli na redukcję kosztów o 40 proc. w porównaniu z baterią z modelu bZ4x.

1000 km zasięgu na jednym ładowaniu

Zaletą trzeciego rodzaju baterii, która wejdzie na rynek w latach 2027-2028, będzie wysoka moc i osiągi. Będzie to akumulator o bipolarnej konstrukcji z katodą niklową, który jeszcze bardziej obniży koszty i zwiększy zasięg napędów elektrycznych. Taka Toyota zapewni ponad 1000 km zasięgu na jednym ładowaniu.

Stały elektrolit do produkcji, Toyota dokonała przełomu

Wreszcie kluczową innowacją w dziedzinie akumulatorów będzie bateria ze stałym elektrolitem. Japończycy chcą zejść za czasem ładowania od 10 do 80 proc. do 10 minut. Zasięg na poziomie 1000 km lub większy. Toyota pracuje także nad specyfikacjami tych baterii umożliwiającymi przejechanie ponad 1200 km.

– Dokonaliśmy technologicznego przełomu, przezwyciężając największe wyzwanie, jakie stawiała przed naukowcami technologia baterii ze stałym elektrolitem – kwestię trwałości. Obecnie przygotowujemy tę technologię do masowej produkcji. Przewidujemy, że będzie ona gotowa do komercjalizacji w latach 2027-2028, a możliwości produkcyjne pozwolą na wyposażenie w nią dziesiątek tysięcy samochodów rocznie – zapowiedział Andrea Carlucci, wiceprezydent Toyota Motor Europe.

Samochód elektryczny i hybrydowy. Nowe prawo od 2031 roku

Japończycy jednocześnie są świadomi wzrostu zapotrzebowania na kluczowe surowce w produkcji baterii (m.in. litowo-jonowych, w tym kobalt czy lit). Problem w tym, że pierwiastki te są dostępne w ograniczonych ilościach. Stąd ogromnego znaczenia nabiera recykling. Do tego europejscy producenci baterii już od 2031 roku będą zobowiązani do przetwarzania metali pochodzących z recyklingu zużytych akumulatorów.

W dzisiejszych metodach recyklingu zużyte baterie trafiają do spalarni, a następnie metale z nich uzyskane są zbierane i przetwarzane. Przy czym części wartościowych materiałów już nie da się odzyskać, powstają też duże ilości CO₂. Stąd zdaniem inżynierów Toyoty kluczowym procesem obniżenia emisji CO₂ może okazać się recykling baterii bez wcześniejszego spalania. Japończycy są już po pierwszych udanych testach tej technologii.

Akumulatory z recyklingu lepsze niż z kopalni

Specjaliści Toyota Chemical Engineering, czyli firmy zajmującej się przemysłowym przetwarzaniem odpadów, w 2010 roku opracowali pierwszą technologię recyklingu akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych (NiMH). Od tego czasu w zakładzie w Handzie zbierane i przetwarzane są stare baterie z samochodów hybrydowych.

Nowa technologia japońskich inżynierów to rewolucja

Od jesieni 2023 roku firma bada nową technologię recyklingu bez spalania. Elektrolit w akumulatorach, który ułatwia ruch jonów, jest łatwopalny. Aby wyeliminować ryzyko pożaru w procesie przetwarzania, elektrolit jest destylowany i ekstrahowany. Następnie ogniwa akumulatora są rozdrabniane, sortowane i wprowadzane z powrotem do procesu produkcyjnego.

Odzyskane części to duże kawałki zawierające aluminium, żelazo lub tzw. czarną masę – proszek zawierający różne rzadkie metale. Następnie odzyskane surowce są poddawane dalszemu przetwarzaniu przez firmy partnerskie w celu produkcji nowych akumulatorów.