Toyota, strategia per lo sviluppo delle batterie

Toyota sta impegnandosi in modo deciso nello sviluppo di veicoli elettrici e batterie, con l’obiettivo di migliorare la potenza, l’autonomia, la ricarica rapida e ridurre i costi dei veicoli completamente elettrici. L’azienda ha annunciato che i suoi prossimi veicoli elettrici a batteria (BEV) entreranno in produzione presso la “BEV Factory” a partire dal 2026.

Batterie auto elettriche Toyota

Toyota sta sviluppando batterie a elettroliti liquidi per migliorare la densità energetica, ridurre i costi e accelerare i tempi di ricarica per i suoi veicoli elettrici (BEV). Questo sviluppo è suddiviso in tre linee principali: “Performance”, “Popularisation” e “High Performance”.

La batteria “Performance” agli ioni di litio sarà utilizzata nei prossimi BEV, disponibili dal 2026, e consentirà un’autonomia superiore a 800 km, grazie ai miglioramenti nell’aerodinamica e nella riduzione del peso del veicolo. Inoltre, offre una riduzione dei costi del 20% rispetto ai modelli attuali, una ricarica rapida in meno di 20 minuti (dal 10% all’80% di SOC), e l’introduzione è prevista per il 2026.

Toyota sta sviluppando anche una batteria ad alte prestazioni che unisce la struttura bipolare, la chimica degli ioni di litio e un catodo ad alto tenore di nichel. Questo mira a ottenere ulteriori miglioramenti e un’autonomia superiore a 1.000 km, in aggiunta a una migliore aerodinamica e una riduzione del peso del veicolo.

La batteria “High-Performance” è prevista per offrire una riduzione ulteriore del 10% dei costi rispetto alla batteria “Performance”, una ricarica rapida in meno di 20 minuti (dal 10% all’80% di SOC), con l’introduzione prevista per il 2027-28.

Batterie litio ferro fosfato

Toyota sta lavorando allo sviluppo di batterie di alta qualità a basso costo per favorire una maggiore adozione dei veicoli elettrici (BEV). La batteria “Popularisation” utilizza la tecnologia bipolare testata da Toyota nelle sue batterie NiMh per veicoli ibridi e sfrutta il fosfato di ferro di litio (LiFePO) come materiale principale, il quale è economico.

Questa batteria “Popularisation” è prevista per offrire un aumento dell’autonomia del 20% rispetto ai modelli attuali, una riduzione dei costi del 40% rispetto ai modelli attuali, e una ricarica rapida in meno di 30 minuti (dal 10% all’80% di SOC). L’introduzione è prevista per il 2026-27.

Batterie allo stato solido

Toyota sta facendo progressi significativi anche nella tecnologia delle batterie allo stato solido agli ioni di litio, considerate una svolta potenziale per i veicoli elettrici (BEV). Queste batterie utilizzano un elettrolita solido che consente movimenti più rapidi degli ioni e una maggiore tolleranza alle alte tensioni e temperature.

Le batterie allo stato solido sono adatte per la carica/scarica rapida e per fornire potenza in un formato più compatto, ma in passato avevano una vita attesa inferiore. Tuttavia, i recenti progressi tecnologici di Toyota hanno superato questa sfida, e l’azienda si sta preparando per la produzione su larga scala di batterie allo stato solido.

L’obiettivo di Toyota è di renderle pronte per l’uso commerciale entro il 2027-28, principalmente per i prossimi veicoli elettrici (BEV) anziché ibridi (HEV). La prima batteria allo stato solido di Toyota dovrebbe migliorare l’autonomia del 20% rispetto alla batteria “Performance” (circa 1000 km) e consentire una ricarica rapida in meno di 10 minuti (dal 10% all’80% di SOC). Inoltre, Toyota sta lavorando su una batteria allo stato solido con specifiche ancora più elevate, mirando a un miglioramento del 50% nell’autonomia rispetto alla batteria “Performance”.

Aerodinamica auto elettriche

Nello sviluppo delle auto elettriche Toyota riconosce l’importanza dell’aerodinamica nell’aumentare l’autonomia dei veicoli elettrici (BEV). Per massimizzare l’autonomia, si concentra sulla riduzione del coefficiente di resistenza aerodinamica (Cd) e del prodotto CdA (Cd moltiplicato per l’area frontale), che ha un impatto significativo sull’autonomia.

Un aspetto cruciale per Toyota è l’altezza della batteria, generalmente posizionata sotto il pianale del veicolo. Una batteria più alta contribuisce a un aumento dell’altezza complessiva del veicolo, che ha un effetto moltiplicativo sulla CdA e quindi sull’autonomia.

Toyota sta sviluppando tecnologie per realizzare batterie più piatte. Attualmente, il pacco batteria del bZ4X ha un’altezza di circa 150 mm, ma l’obiettivo è ridurla a 120 mm e addirittura a 100 mm per veicoli sportivi ad alte prestazioni che richiedono un punto d’ancoraggio più basso.

Questi miglioramenti nell’altezza della batteria possono avere effetti positivi sull’autonomia, sulla sensazione di guida e sul design complessivo del veicolo, a seconda di come vengono implementati.

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