Sähköautoista aluksi ei niin kovinkaan kiinnostunut Toyota kehuskelee nyt jopa 1000 kilometrin rangen ajoakuillaan

Toyota lähti kehittämään ja valmistamaan sähköautoja myöhemmin kuin muut valmistajat. Nyt Toyota tiedottaa sähköautojensa tulevista akuista, jotka lupaavat pitkää toimintamatkaa.

Japanilainen autojätti Toyota ei ollut ensiaallossa mukana, kun autovalmistajat ympäri maailman aloittivat kehittää sähköautoja vauhdilla. Toyota kulki omaa tietään jonkun aikaa luottaen muun muassa vahvaan hybriditeknologiaosaamiseensa, kunnes ensimmäinen täyssähköautomalli Toyota bz4x tuli myyntiin vuonna 2022.

Toyotan ensimmäisen sähköautomallin alkutaipalekaan ei ollut ihan ongelmatonta, autojen tuotanto ja asiakastoimitukset viivästyivät muun muassa teknisten ongelmien vuoksi. Lisäksi bz4x:n toimintasädettä kritisoitiin paljon – ja myös aiheesta, sillä esimerkiksi kattavassa norjalaisessa talvitestissä auto jäi toimintasäteessään kaikkein eniten ilmoitetusta laajassa testijoukossa.

Uudet akut tuotantoon muutaman vuoden kuluttua

Nyt Toyota on ottanut uuden vaihteen päälle sähköautojen kehityksessä. Toyota Motor Corporation on muun muassa julkistanut, että hiljattain toimintansa aloittaneen kokonaan uuden sähköautojen tuotantolaitoksen myötä se saa markkinoille kokonaan uuden sukupolven sähköautot parin vuoden päästä vuonna 2026.

Toyota muun muassa tiedottaa, että sen tulevaisuudessa tarjoamat täyssähköiset autot ovat arvostettuja ja myös haluttuja. Toyota bz4x:n kohdallahan kävi niin, että autojen tilauksia peruttiin jonkun verran esimerkiksi automallin heikkojen latausominaisuuksien vuoksi.

Toyotan mukaan Toyotan tulevaisuuden sähköautojen haluttavuus perustuu esimerkiksi avainasemassa olevaan akkuteknologiaan.

– Me tarvitsemme useita erilaisia akkuvaihtoehtoja, aivan kuten aiemmin on tarvittu erilaisia moottorivaihtoehtoja polttomoottoriautoissa. On tärkeää, että voimme tarjota akkuratkaisuja, jotka sopivat täydellisesti sekä laajaan mallistoon että erilaisille asiakkaille, Toyotan sähköautotehtaan johtaja, Takero Kato sanoo Toyotan tiedotteessa.

Neljä uutta akkutyyppiä

Toyotalta onkin tulossa nyt neljä erilaista akkua tuleviin sähköautoihinsa. Toyota kertoo, että nestemäistä elektrolyyttiä sisältävä korkeajänniteakku on tällä hetkellä alan standardi ja tätä standardia Toyota aikoo kehittää edelleen. Kehityksen kärkenä on akkujen energiasisällön kasvattaminen, tuotantokustannusten alentaminen sekä latausnopeuden parantaminen. Toyota tähtää tulevaisuuden akuissaan suorituskykyiseen, edulliseen sekä erittäin korkeaan suorituskyvyn akkuihin.

Toyotan suorituskykyinen akku tähtää yli 800 kilometrin toimintasäteeseen yhdessä autojen kehittyneen aerodynamiikan kanssa sekä myös alentuneen omamassan kanssa. Akku tarjoaa 20 prosenttia alhaisempaa tuotantokustannusta kuin nykyisen Toyota bz4x -mallin akku ja pikalataamalla akku saadaan 80 prosentin varaukseen 20 minuutissa tai sen alle.

Edullinen akkuteknologia tarvitaan, jotta edullisen sähköautot saadaan markkinoille mahdollisimman monen ulottuville. Tällainen Toyotan kehittämä akku perustuu voimakkaasti bipolaariseen akkuteknologiaan, jonka käyttöä Toyota on testannut jo pitkään itselataavien hybridimallien nikkelimetallihydridi-akuissa (NiMH). Tässä akussa hyödynnetään edullista litiumrautafosfaattia (LiFePo) ja akku lisää ajokantamaa noin 20 prosenttia verrattuna nykyiseen Toyota bz4x -malliin. Lisäksi akun tuotantokustannus on 40 prosenttia nykyistä alhaisempi. Akku tulee tuotantoon muutaman vuoden päästä vuosina 2026–2027.

Kiinteäelektrolyyttistä akkua kehitetään myös

Toyotan kolmas akkujen kehityssuunta on erittäin korkean suorituskyvyn akku, jossa on bipolaarinen kennorakenne sekä litiumioni-rakennne yhdistettynä nikkelikatodiin. Lopputuloksena autoon saadaan ajoakku, joka yhdessa auton aerodynamiikan sekä alhaisemman omamassan kanssa tarjoaa toimintasädettä jopa yli 1 000 kilometriin. Tuotantokustannukset tällaisella akulla on vain 10 prosenttia nykyistä alhaisemmat, mutta sen pikalatausominaisuus on varsin kehittynyt, akku saadaan 80 prosentin varausasteeseen 20 minuutissa tai sen alle. Akku nähdään tuotannossa vuosien 2027–2028 aikana.

Neljäs kehityssuunta Toyotalla on kiinteäelektrolyyttisissä litiumioniakuissa. Toyota kertoo tehneensä näiden akkujen teknologiassa läpimurron. Kiinteäelektrolyyttissten akkujen etu on ionien nopeampi liike, jolloin akku ei ole niin herkkä korkeille jännitteille tai lämpötiloille. Tällöin akkuun saadaan hyvä latausnopeus sekä akun antoteho – kuinka paljon akku voi kokoonsa nähden antaa tehoa ulos.

Toyotan mukaan heillä on myös ratkaisu kiinteäelektrolyyttisten akkujen käyttöiän lyhyyteen ja sen vuoksi tällaiset akut ovat myös matkalla sarjatuotantoon vuosien 2027–2028 aikana. Kiinteäelektrolyyttiset akut tulevat tarjoamaan vielä 20 prosentin lisäyksen ajokantamaan verrattuna suorituskykyiseen akkuun, jonka ajokantama on jo noin tuhat kilometriä. Lisäksi akut on pikaladattavissa nopeasti, jopa alle 10 minuutissa 80 prosentin varaustasoon.

Toyota on myös käynnistänyt jatkokehityshankkeen, joka tähtää kiinteäelektrolyyttiseen akkuun, jonka ajokantama olisi jopa 50 prosenttia suurempi seuraavan sukupolven suorituskykyiseen akkuun verrattuna.

Aerodynamiikalla merkitystä

Toyota painottaa autojen akkukehityksestä ja toimintasäteestä puhuttaessa myös ajodynamiikan merkitystä, sillä ilmanvastuksen sekä otsapinta-alan vaikutus on merkittävä auton energiankulutuksen näkökulmasta. Ilmanvastuskerroin ei itsessään ole ratkaiseva, vaan otsapinta-ala eli se, millaisella pinta-alalla auto ilmaa halkoo ja kohtaa ajovastusta, täytyy olla myös matala.

Toyotan ajatusmallin mukaan auton otsapinta-ala saadaan alhaiseksi, kun auton akkupaketin korkeus on mahdollisimman matala. Tämän vuoksi Toyota kehittää myös mahdollisimman matalia akkupaketteja, jotta ne eivät nostaisi tarpeettomasti auton korkeutta ja näin ollen otsapinta-alaa. Toyota bz4x:n akkupaketin korkeus on 150 millimetriä ja tämä tulee laskemaan senteillä tulevaisuudessa, jopa niin paljon, että tulevat akkupaketit ovat vain 100 millimetriä korkeita.

Lähde Toyota