Toyota 2030 liderem rynku samochodów elektrycznych

W trakcie konferencji technologicznej zorganizowanej w Higashi-Fuji Technical Center u podnóża góry Fudżi pod hasłem “Zmieńmy przyszłość samochodów”, Hiroki Nakajima, główny dyrektor techniczny (CTO) Toyoty, przedstawił najbliższe plany firmy. Producent z Japonii, który jest głównie kojarzony z "samodoładowującymi hybrydami" oraz rozwojem technologii wodorowych, wydawał się sceptycznie nastawiony do tematu pojazdów elektrycznych na baterie. Nie raz Toyota słyszała zarzuty, że nie nadąża za innymi graczami w tej dziedzinie, ale wygląda na to, że firma niedawno zmieniła swoje stanowisko w tej kwestii.

Plan Toyoty to "Przekształćmy przyszłość samochodów"

Plany Toyoty są imponujące. Jeśli uda się je zrealizować, w ciągu 3 lat Toyota zdominuje rynek samochodów zeroemisyjnych oferując klientom faktycznie samochody przyszłości z imponującym zasięgiem oraz ekstremalnie krótkim czasem ich ładowania. Do 2030 roku Toyota chce sprzedać 3,5 miliona aut elektrycznych, co ma być możliwe dzięki wprowadzeniu na rynek zupełnie nowej generacji modeli, wykorzystujących rozwiązania, które jeszcze nikt nie wprowadził do sprzedaży.

Różne baterie dla różnych modeli

Hiroki Nakajima podkreślił, że firma równolegle pracuje nad różnymi typami baterii, odpowiednimi dla każdego modelu marki. Pierwszą nowością, która ma trafić na rynek, będzie nowa generacja baterii litowo-jonowych, która ma prawie dwukrotnie zwiększyć zasięg pojazdów elektrycznych. Jako przykład podano model bZ4X, w którym nowe rozwiązanie zwiększy zasięg z 614 do 1000 km, skróci czas ładowania z 30 do 20 minut, a sama bateria będzie kosztować o 20% mniej. Toyota planuje wprowadzić to rozwiązanie na rynek w 2026 roku.

Toyota - spektakularne zmiany w technologii baterii do pojazdów elektrycznych

Kolejnym krokiem będzie popularyzacja bipolarnych baterii litowo-żelazowo-fosforowych, które mają zwiększyć zasięg o 20 procent w porównaniu z obecnymi, obniżyć koszty produkcji o 40 procent i mogą być użyte w tańszych modelach. Debiut tego rozwiązania zapowiedziano na przełom 2026 i 2027 roku.

Trzy Kierunki Rozwoju Toyoty

Trzy podejścia, które są kluczowe dla realizacji "Koncepcji Mobilności Toyoty", obejmują elektryfikację, inteligencję i dywersyfikację. W zakresie elektryfikacji Toyota kontynuuje "wielotorowe podejście", w tym wprowadzanie optymalnych układów napędowych dla każdego regionu. W dziedzinie inteligencji, Toyota promuje inicjatywy, które poszerzają jej powiązania ze społeczeństwem, takie jak Woven City, nie tylko w zakresie pojazdów i usług. Firma planuje również dywersyfikować swoją działalność, rozszerzając zakres działania od "samochodów" do "społeczeństwa", aby obejmować swobodę mobilności i różnorodne opcje energetyczne dla wszystkich.

Przemysłowa Rewolucja w Fabrykach Toyoty

Takero Kato, prezes BEV Factory, przedstawia wizję przyszłości, w której wprowadzane technologie, takie jak integracja baterii nowej generacji i technologii sonic, pozwolą na zasięg pojazdu do 1000 km. Oczekuje się, że wprowadzenie nowych metod produkcji, takich jak giga-casting i samonapędzająca produkcja, pozwoli znacznie zintegrować komponenty, co przyczyni się do zmniejszenia kosztów rozwoju pojazdów i inwestycji w fabrykę.

Wodorowy Biznes - Kierunek na 2030 rok

Mitsumasa Yamagata, prezes Hydrogen Factory (od 1 lipca 2023 r.), przewiduje, że rynki wodoru w Europie, Chinach i Ameryce Północnej będą największe w 2030 roku, a rynek ogniw paliwowych ma szybko się rozwijać, osiągając poziom 5 bilionów jenów rocznie. Toyota ma na celu sprzedaż zewnętrzną ogniw paliwowych przy użyciu jednostek wodorowych Mirai i otrzymała oferty sprzedaży zewnętrznej 100 000 jednostek do 2030 roku.

Firma będzie dążyć do pełnej komercjalizacji, gdy pójdzie naprzód z tymi inicjatywami. Toyota ma na celu zredukowanie kosztów o 37% poprzez postęp technologiczny, wydajność objętościową i lokalizację. Firma przewiduje, że dzięki współpracy z partnerami, jeśli otrzyma ofertę na 200 000 jednostek w 2030 roku, będzie w stanie zredukować koszt o 50% i generować solidny zysk, spełniając oczekiwania swoich wielu klientów i rządów.

Toyota będzie nadal pracować ze swoimi partnerami, aby przyczynić się do produkcji, transportu i użytkowania wodoru, promując jego powszechne zastosowanie.

Toyota zwiększa poziom inwestycji w produkcję baterii do aut elektrycznych o dodatkowe 746 milionów dolarów

• Toyota zwiększa inwestycje w produkcję baterii do aut elektrycznych, aby dostosować ją do planów elektryfikacji gamy modelowej·
• Dodatkowe 746 milionów dolarów dla Prime Planet - spółki joint venture Toyoty i Panasonica
• Plan sprzedaży 200 tys. aut elektrycznych i 3,843 mln. zelektryfikowanych pojazdów w roku fiskalnym 2024 (od kwietnia 2023 do marca 2024)
• Toyota planuje zredukować emisyjność sprzedawanych nowych samochodów w skali świata o ponad 50% do 2035 roku
• Za koordynację działań Toyoty w dziedzinie baterii odpowiada nowy dział BEV Factory

Nowa inwestycja w produkcję baterii w fabryce Prime Planet

Japoński producent baterii Prime Planet Energy & Solutions to działająca od 2020 roku spółka joint venture Toyoty i Panasonica. Jej zadaniem jest produkcja baterii do samochodów elektrycznych i hybrydowych oraz prowadzenie prac badawczo rozwojowych nad akumulatorami, w tym nad nową technologią baterii ze stałym elektrolitem.

We wrześniu 2022 roku Toyota przeznaczyła 400 miliardów jenów na zwiększenie możliwości produkcji baterii w Japonii. Inwestycje trafiły do kilku zakładów marki oraz do należącej do Prime Planet fabryki Himeji, które w najbliższych latach uruchomią nowe linie produkcyjne. Teraz Toyota inwestuje w rozwój firmy Prime Planet dodatkowe 100 miliardów jenów (746 milionów dolarów), aby zwiększyć jej możliwości produkcyjne o ponad 40% w porównaniu do dotychczasowych planów. Dzięki najnowszej inwestycji zakład będzie mógł produkować rocznie baterie trakcyjne o łącznej pojemności odpowiadającej 23 gigawatogodzinom, co wystarczy do wyposażenia 290 000 egzemplarzy modelu bZ4X, a załoga fabryki powiększy się o kolejne kilka tysięcy pracowników.

W aktualnym roku fiskalnym 2024, który rozpoczął się w kwietniu 2023 roku, Toyota planuje zwiększyć globalną sprzedaż aut elektrycznych (BEV) do 200 000 egzemplarzy. Sprzedaż wszystkich zelektryfikowanych samochodów ma wzrosnąć według prognoz firmy o 34,9%, z 2,849 mln pojazdów w roku fiskalnym 2023 do 3,843 mln aut. Przewidywany udział zelektryfikowanych samochodów w globalnej sprzedaży firmy wyniesie w tym roku fiskalnym 37%, co oznacza skokowy wzrost w porównaniu z poziomem 29,6% zanotowanym w okresie od kwietnia 2022 do marca 2023.

Toyota posiada 51% udziałów w firmie Prime Planet, a pozostałe 49% udziałów należy do Panasonic Holdings. Spółka jest odpowiedzialna za wszystkie etapy rozwoju swoich produktów – od badań naukowych, przez rozwój technologii i opracowanie modeli produkcyjnych, inżynierię produkcji i samą produkcję, po sprzedaż i dostawy. Toyota i Panasonic zleciły nowej spółce dalsze prace rozwojowe zarówno nad już produkowanymi pryzmatycznymi bateriami litowo-jonowymi, jak i nad bateriami nowej generacji oraz ogniwami litowo-jonowymi ze stałym elektrolitem – nową technologią, która dzięki znacznie większej pojemności energetycznej i szybszemu ładowaniu może w najbliższych latach zrewolucjonizować branżę motoryzacyjną.

Nowe centrum zarządzania bateriami w strukturach Toyoty

Produkcja baterii ma kluczowe znaczenie dla dalszego rozwoju gamy zelektryfikowanych samochodów Toyoty. Firma przeznaczyła na ten cel 2 biliony jenów (około 17,5 miliardów dolarów), z czego 5,6 miliarda dolarów już zainwestowała w rozbudowę fabryk baterii Japonii i Stanach Zjednoczonych do 2026 roku. Nowe środki zwiększą możliwości produkcyjne Toyoty w obu regionach do 40 GWh baterii rocznie.

Aby jeszcze lepiej skoordynować zarządzanie wszystkimi procesami związanymi z rozwojem, produkcją i sprzedażą baterii, Toyota stworzyła w swoich strukturach nowy dział o nazwie BEV Factory, odrębny od działu aut elektrycznych. Zespół BEV Factory jest odpowiedzialny za całą działalność Toyoty w dziedzinie baterii oraz za współpracę z poddostawcami, partnerami i ośrodkami badawczymi, takimi jak Woven by Toyota. Nowa struktura zarządzania przyspieszy podejmowanie decyzji, co pozwoli szybciej odpowiadać na potrzeby klientów zainteresowanych autami elektrycznymi.

Redukcja emisji nowych samochodów o 50% do 2035 roku

Jak ogłosił prezydent Koji Sato podczas niedawnej konferencji poświęconej wynikom finansowym Toyota Motor Corporation, firma planuje zredukować emisyjność sprzedawanych nowych samochodów w skali świata o ponad 50% do 2035 roku. Do 2026 roku Toyota będzie sprzedawać 1,5 miliona BEV rocznie i wprowadzi na rynek 10 nowych modeli BEV, w tym samochody luksusowe, auta miejskie i pojazdy użytkowe, głównie w USA i Chinach. Toyota opracuje także zupełnie nową platformę opracowaną wyłącznie dla aut elektrycznych. Pierwsze modele z tej serii zadebiutują w 2026 roku. Sprzedaż hybryd wzrośnie do 2030 roku o ponad 30%, głównie w Azji i na rynkach rozwijających się. Aby zrealizować te cele, Toyota pracuje nad zapewnieniem sobie odpowiedniego poziomu dostaw baterii, zwiększając własne możliwości produkcyjne oraz wzmacniając współpracę z partnerami. 

źródło: Materiał prasowy Toyota

Aktualizacja z dnia 16 października 2023 - Toyota stawia na rewolucyjne baterie ze stałym elektrolitem

Toyota Motor Corporation oraz Idemitsu Kosan Co.Ltd. ogłosiły zawarcie porozumienia o współpracy w zakresie opracowania technologii masowej produkcji elektrolitów stałych, poprawy produktywności i ustanowienia łańcucha dostaw w celu osiągnięcia masowej produkcji całkowicie półprzewodnikowych elektrolitów do pojazdów elektrycznych zasilanych akumulatorowo (BEV). "Dzięki temu obie firmy postarają się zapewnić pomyślną komercjalizację akumulatorów całkowicie półprzewodnikowych w latach 2027–28" - czytamy w komunikacie prasowym Toyoty. Idemitsu Kosan Company, Ltd. to japońska firma naftowa będąca właścicielem i operatorem platform wiertniczych, rafinerii, produkuje i sprzedaje ropę naftową, oleje i produkty petrochemiczne, a także jest operatorem sieci stacji paliw. Jest to druga największa rafineria w Japonii, zaraz po firmie Eneos. 

Coraz bliżej wprowadzenia stałego elektrolitu

Współpraca ta koncentruje się na elektrolitach stałych siarczkowych, które są postrzegane jako obiecujący materiał umożliwiający osiągnięcie wysokiej wydajności w pojazdach typu BEV. Elektrolity stałe siarczkowe charakteryzują się miękkością i przyczepnością do innych materiałów, co nadaje się do masowej produkcji akumulatorów. Przypomnijmy, że Toyota do 2030 roku chce sprzedać aż 3,5 mln samochodów elektrycznych, a przed 2028 planuje wprowadzić aż cztery nowe typy baterii do aut BEV. Aby przygotować się do masowej produkcji na pełną skalę, obie firmy powołały kilkudziesięcioosobowy zespół zadaniowy i będą kontynuować współpracę, dzieląc badania na kilka etapów.

Projekt podzielony na 3 etapy

Pierwszy etap obejmie opracowanie stałych elektrolitów siarczkowych i przygotowanie dużego obiektu pilotażowego. Drugi etap stanowić ma produkcja masowa z wykorzystaniem dużego obiektu pilotażowego. Idemitsu będzie promować produkcję stałego elektrolitu siarczkowego, a następnie uzyska technologię produkcji masowej. Toyota będzie promować rozwój zarówno akumulatorów całkowicie półprzewodnikowych, w których stosowane są elektrolity siarczkowe, jak i rozwój pojazdów typu BEV, w których te akumulatory są wbudowane, a następnie zapewni wprowadzenie na rynek pojazdów typu BEV wyposażonych w całkowicie półprzewodnikowe akumulatory w latach 2027–2028. Faza 3 obejmie opracowanie studium przyszłej masowej produkcji i komercjalizacji na pełną skalę w oparciu o wyniki z etapu 2. 

Kilka rodzajów ogniw, niektóre z zasięgiem ponad 1000 km

Pierwszym samochodem Toyoty wyposażonym we wspomniane ogniwa może być produkcyjna wersja koncepcyjnego modelu bZ Compact SUV. Większa gęstość energii w bateriach pozwoli na przejechanie nawet 800 km na jednym ładowaniu. Inżynierowie zakładają, że baterie będzie można naładować od 10 do 80% w zaledwie 20 minut. Toyota zakłada ponadto, że nowe i bardziej wydajne baterie będą nie tylko bardziej kompaktowe, ale i aż o 40% tańsze od dotychczasowych. W latach 2026-2027 na rynek trafią bowiem tańsze i wydajniejsze akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, które pojawią się w popularnych modelach i zapewnią ponad 600 km zasięgu. Z kolei zapowiadane bipolarne baterie litowo-jonowe pozwolą na przejechanie nawet 1100 km na jednym ładowaniu. Ich wdrożenie zapowiedziano na lata 2027-2028. Mają być tańsze o 10% i o 10% wydajniejsze od dotychczasowych. 

Największą rewolucją będzie jednak wspomniany już stały elektrolit. Pierwsza Toyota z bateriami ze stałym elektrolitem zadebiutuje w 2027 roku i zaoferuje nawet 1200 km zasięgu, zaś ładowanie baterii zajmie raptem 10 minut. Producent zapowiedział dalszy rozwój tej technologii i opracowanie jeszcze wydajniejszego wariantu oferującego nawet 1500 km zasięgu. Możemy się go spodziewać w 2028 roku. 

Szereg powiązanych inwestycji

Toyota pracuje także nad redukcją gabarytów poszczególnych części w samochodach jak np. układu e-Axle. Powiększy to przestrzeń w kabinie i bagażnik. Rozwijane są także półprzewodniki nowej generacji wykorzystujące węglik krzemu pozwalający na ograniczenie strat mocy nawet o 50%, co ma poprawić wydajność auta elektrycznego o około 10%. Zmiany zajdą także w samej budowie karoserii, która ma powstawać z trzech komponentów w nowej konstrukcji modułowej. Toyota współpracuje też z Mitsubishi Heavy Industries. W ramach tej współpracy poprawie ulegnie aerodynamika pojazdów, gdzie stosowane będą elementy znane z przemysłu rakietowego.

Aktualizacja z dnia 28 listopada 2023 - Toyota przedstawiła plan na pełen cykl życia baterii z aut elektrycznych

Toyota zapowiedziała zintensyfikowanie prac nad realizacją strategii "Battery 3R". 3R oznacza recycle, reduce oraz rebuilt-reuse, czyli recykling, redukcję oraz odbudowę/ponowne wykorzystanie zużytych baterii. Firma zakłada osiągnięcie zerowej emisji CO2 do 2050 roku. Strategia "Battery 3R" umożliwi dalsze wykorzystanie akumulatorów stosowanych w autach hybrydowych i elektrycznych, co wpisuje się w ideę gospodarki obiegu zamkniętego. Zdaniem Toyoty baterie w momencie, gdy nie będą już nadawać się do użytku w samochodzie, znajdą zastosowanie zarówno w przemyśle motoryzacyjnym, jak i w innych sektorach gospodarki. Toyota dąży również do recyklingu zużytych baterii w zrównoważony sposób, zaś odzyskany materiał posłuży do produkcji nowych akumulatorów. Strategię "Battery 3R" koncern będzie prowadził w pięciu regionach: w Japonii, Stanach Zjednoczonych, Europie, Chinach i w Azji.

Częścią tej strategii jest rozwój nowych baterii o wyższej gęstości i lepszej wydajności, np. bipolarnych baterii litowo-jonowych z niklową katodą, a także rozwój baterii ze stałym elektrolitem. Jednocześnie koncern realizuje inne przedsięwzięcia mające na celu osiągnięcie neutralności węglowej. Wśród nich jest utworzenie razem z przedsiębiorstwem energetycznym JERA pierwszego wieloskalowego magazynu energii Sweep Energy Storage, będącym instalacją stworzoną ze zużytych baterii pochodzących ze zelektryfikowanych samochodów. System ten pozwala korzystać z pełnej dostępnej pojemności każdej baterii, niezależnie od ich wydajności, mocy i stopnia zużycia.