Complex PR

Toyota Comutter - pierwszy elektryczny samochód koncepcyjny Toyoty

Prace nad pojazdami elektrycznymi Toyota rozpoczęła już 53 lata temu, małoseryjną produkcję pierwszego elektrycznego SUV-a (RAV4 EV) podjęto zaś w 1996 roku. Wówczas rynek samochodowy nie był jednak przygotowany na zmianę źródła energii, a pojazdy elektryczne traktowano niemal wyłącznie jako eksperymentalne. Liczne zalety „elektryków”: zerowa emisja spalin, niski poziom hałasu i dobra dynamika – nie były w stanie zrównoważyć ich głównych wad: zaporowej ceny i niewielkiego zasięgu.

W latach 60. 8-milionowe Tokio i inne japońskie aglomeracje borykały się z gigantycznymi korkami, brakiem miejsc parkingowych i generowanym przez spaliny smogiem. Jesienią 1968 roku inżynierowie Toyoty rozpoczęli projektowanie  bezemisyjnego, elektrycznego, trójkołowego mikrosamochodu, który miał służyć do pokonywania krótkich dystansów z domu do miejsca pracy, centrum handlowego lub na uczelnię. Toyota Commuter był samochodem innowacyjnym i stał się sensacją 17. edycji salonu Tokyo Motor Show w listopadzie 1970 r. Dwuosobowy trójkołowiec był napędzany bateriami ołowiowymi umieszczonymi nad przednim kołem. Wykonane z tworzywa sztucznego nadwozie zapewniało dobrą widoczność, a przesuwane do tyłu drzwi sprawdzały się na zatłoczonych parkingach. Kierownicę zastąpiono stosowanym w lotnictwie wolantem. Zamiast prędkościomierza przed kierowcą zamontowano wskaźnik ładowania baterii. Pojazd rozwijał prędkość 40 km/h. Nazwę elektrycznego prototypu wykorzystano ponownie w 1977 r. w modelu HiAce i jest ona nadal używana na wybranych rynkach w Azji.

EV-30 i eCom

Trzy lata po Commuterze uwagę zwiedzających tokijski salon zwrócił koncept elektrycznego samochodu miejskiego Toyota EV30. Nadwozie wykonano z żywic i włókna szklanego ze stalowymi wzmocnieniami płyty podłogowej. Jeden z prototypów miał nadwozie otwarte, drugi – karoserię z całkowicie przeszklonym dachem bez drzwi. Przełomem było zastosowanie opracowanych wspólnie z firmą Nippondenso (obecnie Denso) innowacyjnych, cynkowo-bromowych akumulatorów przepływowych o napięciu 106 V.

EV30

Przystosowano je do ładowania ze standardowych w Japonii gniazdek 100 V. W porównaniu z klasycznymi bateriami ołowiowymi lekki akumulator Zn/Br dostarczał dwukrotnie więcej energii. Pojazd był zasilany indukcyjnym silnikiem prądu zmiennego o mocy 5,5 kW. EV rozwijał prędkość maksymalną 43,4 km/h. Przy prędkości stałej 30 km/h EV-30 osiągał zasięg 165 km. Długość pojazdu wynosiła 2,1 m, szerokość – 1,32 m. Prototyp był wyjątkowo zwrotny: promień skrętu wynosił zaledwie 2,7 m. Poza odbiorcami indywidualnymi z dużych aglomeracji potencjalną grupę docelową stanowiły duże centra handlowe, zakłady produkcyjne i szpitale.

eCom

10 lat po premierze EV-30 Toyota zaprezentowała koncepcyjny miejski dwuosobowy eCom o wymiarach typowych dla popularnych w Japonii kei-cars. Długość nadwozia wynosiła 2,78 m, a masa własna 770 kg. Mikrosamochód napędzany był elektrycznym silnikiem prądu zmiennego o mocy 25 KM, współpracującym z automatyczną skrzynią biegów o jednym przełożeniu, umieszczoną z tyłu w układzie Transaxle. Pojazd zasilały 24 baterie niklowo-metalowo-wodorkowe (Ni/MH) o łącznym napięciu 288 V i pojemności 28 Ah. Skonstruowano je wspólnie z firmą Panasonic. Dwuosobowe nadwozie wykonano z tworzywa sztucznego z udziałem tworzywa TSOP (Toyota Super Olefin Polymer) oraz elementów stalowych.

Przednie zawieszenie oparto na kolumnach MacPhersona, z tyłu zastosowano belkę skrętną. Pojazd miał układ kierowniczy z elektrycznym wspomaganiem, poduszki powietrzne kierowcy i pasażera oraz pasy bezpieczeństwa z regulacją wysokości. Zasięg eComa wynosił ok. 100 km. Podczas testów pojazd rozwinął prędkość ponad 100 km/h i był jednym z najszybszych elektryków w swojej klasie. W latach 1997-98 zbudowano kilkadziesiąt egzemplarzy. Planowano budowę wypożyczalni pojazdów w Toyota City, lecz projektu nie udało się zrealizować w 100%. Auto prezentowano także w University of California w Irvine. Toyota eCom była demonstracją możliwości technologicznych, które wyprzedzały epokę o co najmniej dekadę.

Pierwszy elektryczny SUV na świecie

Prace nad prototypami pojazdów elektrycznych (EV – Electric Vehicle) Toyota kontynuowała w latach 90., równolegle z tworzeniem pierwszego w świecie seryjnie produkowanego samochodu z napędem hybrydowym – Priusa. Kluczowe były długoletnie badania koncernu nad nowymi typami akumulatorów litowo-jonowych, które znacznie przewyższały wydajnością tradycyjne baterie ołowiowe, a rónocześnie były od nich lżejsze.

W 1997 roku ruszyła sprzedaż elektrycznej Toyoty RAV w USA

Zaprezentowana w maju 1994 r. Toyota RAV4 (XA10) –  światowy bestseller i prekursor segmentu SUV – już po dwóch latach doczekała się w pełni elektrycznej wersji EV z napędem na koła przedniej osi. Od 1996 r. oferowano ją w Japonii, a od 1997 r. w USA, głównie w stanie Kalifornia. Auta przeznaczone na rynek amerykański montowano w zakładach w Toyota City (Japonia). Z zewnątrz, poza napisem „EV” pojazd praktycznie nie odróżniał się od wersji zasilanej jednostkami spalinowymi.

Źródłem napędu RAV4 EV 1 był synchroniczny silnik elektryczny z magnesami trwałymi. Osiągał on moc maksymalną 67 KM i moment obrotowy 191 Nm. Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe (Ni/MH) opracowano we współpracy z koncernem Panasonic. Składały się one z 24 modułów, każdy o napięciu 24 V i pojemności 95 Ah. Napięcie układu napędowego wynosiło 288 V, a masa baterii – ponad 450 kg. Pełne ładowanie ładowarką 6,6 kW trwało ponad 5 godzin. Maksymalny zasięg wynosił 153 km, a prędkość – 125 km/h. Od 0 do 100 km/h pojazd  przyspieszał w ponad 17 sekund. W RAV4 EV wykorzystano niektóre elementy zastosowane w mikrosamochodzie Toyota eCom.

Koncepcyjny PM

Do listopada 2002 roku klienci indywidualni oraz floty w USA zamówiły 1484 egzemplarzy RAV4 EV. Wraz z autami sprzedanymi w Japonii łącznie zbudowano ok. 1900 pojazdów. Cena bazowej wersji wynosiła ponad 42 tys. dolarów: Elektryczny RAV był ponad dwukrotnie droższy od wersji benzynowej. Konstrukcja wyróżniała się wysoką jakością i trwałością. Układ zasilania II generacji RAV4 EV (od 2012 r) Toyota skonstruowała we współpracy z firmą Tesla. Elektryczny, indukcyjny silnik na prąd zmienny rozwijał moc 154 KM. Baterie litowo-jonowe (Li-Ion) o masie ok. 300 kg i napięciu 386 V umieszczono pod podłogą bagażnika. W trybie S (sport) pojazd rozwijał 160 km/h, w trybie N (Normal) auto rozpędzało się do 138 km/h. We wrześniu 2012 r. RAV4 EV drugiej generacji kosztował 49,8 tys. dolarów, lecz stopniowo wprowadzano bardziej atrakcyjne warunki finansowe oraz wsparcie dopłatami federalnymi i stanowymi dla pojazdów niskoemisyjnych. W kalifornijskich salonach Toyoty rabat wynosił 2,5 tys. dolarów. Klient otrzymywał także ponad 7 tys. USD ekologicznej dotacji federalnej. Do września 2014 r. wyprodukowano 2489 egz. drugiej generacji elektrycznej RAV4 EV.

Personalna Mobilność

W 2003 r. podczas 37. edycji Tokyo Motor Show Toyota zaprezentowała koncepcyjny prototyp PM (Personal Mobility). Jednoosobowy pojazd wyróżniał się aerodynamicznym nadwoziem o zmiennej geometrii. Innowacją był regulowany za pomocą siłowników rozstaw osi kabiny. Wraz ze wzrostem prędkości obniżała się jej wysokość (1,85 m), jednocześnie usztywniało się sterowane elektronicznie zawieszenie. Wokół futurystycznego nadwozia-kapsuły umieszczono 2,5 tysiąca diod LED, co zapowiadało nadchodzący przełom w technologii oświetlenia samochodów. Zamiast tradycyjnych instrumentów i wskaźników Toyotę PM wyposażono w jeden z pierwszych na świecie elektroniczny, wirtualny kokpit, znany dziś w seryjnie produkowanych toyotach. Dzięki systemowi kamer i pokładowemu komputerowi PC pojazd mógł komunikować się z innymi egzemplarzami Toyoty PM.

FT-EV II: hołd dla Commutera w wydaniu hi-tech

W 2009 roku, podczas 41. Salonu w Tokio Toyota zaprezentowała koncepcyjny, miejski samochód elektryczny FT-EV II (Future Toyota Electric Vehicle II). Nadwozie miało 2,73 m długości i 1,68 m szerokości. Rozstaw osi wynosił 1,9 m. Stylistycznie pojazd nawiązywał do seryjnie produkowanego modeu iQ, był jednak od niego nieco mniejszy. Według deklaracji producenta wnętrze mieściło 4 osoby. Sposób otwierania drzwi (przesuwanie ich do tyłu za pomocą elektrycznych siłowników) był ewidentnym nawiązaniem do klasycznego konceptu Commutera sprzed 4 dekad. Lakierowane na biały, perłowy kolor nadwozie skonstruowano z uwzględnieniem obowiązujących wówczas norm bezpieczeństwa NCAP oraz wymogów NTHSA (USA). Elektryczny silnik był zasilany z lekkich i wydajnych akumulatorów litowo-jonowych nowej generacji. Pozwalały one na przejechanie dystansu 88 km na jednym ładowaniu. Prędkość maksymalna pojazdu wynosiła ponad 100 km/h. Wolant z Commutera zastąpiono elektronicznym joystickiem, łączącym funkcję kierownicy oraz pedału gazu i hamulca. Zamiast zewnętrznych lusterek zastosowano kamery. Kolejną innowacją była dodatkowa szyba umieszczona poniżej linii kokpitu, ułatwiająca obserwację drogi tuż przed pojazdem. W Toyocie FT-EV II zastosowano oświetlenie diodami LED, dotąd spotykane wyłącznie w samochodach segmentu Premium.

i-Road: sztuka mobilnego przechyłu

W 2013 r. Toyota zaskoczyła innowacyjnym konceptem dwuosobowego pojazdu miejskiego i-Road z elektrycznym napędem. Jak w przypadku konceptu Commuter zastosowano 3 koła, z tym, że pojedyncze koło znajdowało się z tyłu pojazdu. Napędzane koła przednie stanowiły element systemu zawieszenia Toyota Active Lean. Były połączone elementem sterowanym za pomocą przekładni oraz elektrycznego siłownika. Przy skręcie jedno koło unosiło się do góry, a drugie opadało. Elektroniczny żyroskop przekazywał dane do czujników i komputera sterującego.

Miejska Toyota FT-EV II

Dzięki systemowi Active Lean pojazd, choć wychylał się na zakręcie jak motocykl, pozostawał stabilny nawet przy prędkości maksymalnej ograniczonej do 45 km/h, nie tracąc nic ze swojej niezwykłej zwrotności. Źródłem napędu i-Road były dwa silniki prądu zmiennego po 2 kW (2,7 KM) każdy, zasilane bateriami litowo-jonowymi. Zasięg pojazdu wynosił 50 km.

i-Road – dwuosobowy pojazd miejski

Toyota i-Road ma 2,34 m długości i zaledwie 87 cm szerokości, a masa własna pojazdu wynosi 300 kg. Niewielkie gabaryty pozwalają zaparkować cztery i-Roady na 1 miejscu parkingowym. W 2014 r. we francuskim Grenoble uruchomiono program krótkoterminowego wynajmu samochodów dla turystów i mieszkańców alpejskiego miasta. Do dyspozycji postawiono 35 egzemplarzy i-Road oraz 35 czterokołowych, jednomiejscowych Toyot Auto Body COMS. Toyota realizowała projekt wspólnie z władzami regionu Grenoble-Alpes Métropole, koncernem energetycznym EDF (zapewniającym 27 stacji ładowania w Grenoble i okolicy) oraz operatorem energii elektrycznej Sodetrel. Wypożyczenie Toyoty i-Road na kwadrans kosztowało 3 euro, 4-godzinna jazda od 17 do 19 euro. Każdy pełnoletni najemca posiadający prawo jazdy przechodził obowiązkowe 45-minutowe szkolenie z techniki jazdy niezwykłym pojazdem. Poza Grenoble system carsharingu wdrożono w Toyota City i Tokio. W marcu 2020 r. projekt Toyoty w Grenoble zawieszono.

Camatte Hajime

W czerwcu 2015 r. Toyota przedstawiła koncepcyjny prototyp Camatte Hajime. Ten elektryczny pojazd stworzono z myślą o rozpoczęciu motoryzacyjnej edukacji dzieci podczas targów zabawek Tokyo Toy Fair 15’. Najmłodsi goście imprezy mogli w nim zasiąść i zapoznać się z wnętrzem niezwykłego samochodu-zabawki. Nazwa Hajime (początek) jest więc całkowicie uzasadniona.

Edukacyjna zabawka – Camatte Hajime

Camatte Hajime to szósty, po wcześniejszych modelach Sora, Daichi, Takumi, 57 i 57 Sports, pojazd z rodziny Camatte – koncepcyjnych prototypów Toyoty łączących cechy zabawki i prawdziwego samochodu. Otwarte nadwozie o długości 3,02 metra i szerokości 1,32 m jest hołdem projektantów dla pierwszych modeli Land Cruiser BJ z lat 50. Panele karoserii są całkowicie wymienne. Pojazdy serii Camatte można więc łatwo przekształcić z terenówki w sportowego roadstera lub „dostawczaka”. We wnętrzu są trzy miejsca wyposażone w pasy bezpieczeństwa. Kierownica i pedały mają możliwość regulacji, by dostosować je do wzrostu najmłodszych kierowców.

Napędzana silnikiem elektrycznym Toyota Camatte Hajime stanowi ciekawy przykład wizjonerskiego podejścia do problemu motoryzacyjnej edukacji.

Elektryki przyszłości

W ciągu najbliższych lat Toyota poszerzy gamę o co najmniej 10 nowych samochodów z napędem elektrycznym, w tym 6 globalnych. Jednym z nich jest miejski, dwuosobowy mikrosamochód Toyota C+pod z napędem elektrycznym. Auto ma 2,49 m długości i waży 690 kg.

Prędkość wynosząca 60 km/h jest jednocześnie maksymalną prędkością dopuszczoną w ruchu miejskim w Japonii. W Chinach w sprzedaży jest elektryczna wersja crossovera Toyota C-HR oraz bliźniaczego modelu IZOA, a na wybranych rynkach Europy – elektryczne odmiany Proace i Proace City.

Toyota e-Racer

Omawiając pojazdy koncepcyjne, nie można przejść obojętnie obok autonomicznej Toyoty e-Racer z napędem elektrycznym. Trudno jednak przewidzieć,czy trafi ona do produkcji, a jeśli tak, to czy będzie wyglądała równie ekscytująco, jak koncept z 2019 roku. Niebawem Toyota pokaże nowy elektryczny model, który będzie stanowił zapowiedź całej linii seryjnych samochodów zaprojektowanych na platformie e-TNGA.

Tweet

Redakcja Miesięcznika Branżowego Autonaprawa