Toyota оголосила про прорив у створенні твердотільних акумуляторів
В іронічній заяві до Дня Незалежності Toyota поділилася технологічним проривом у сфері твердотільних акумуляторів для електромобілів. Цей прорив може зменшити залежність водіїв електромобілів від зарядних станцій, оскільки новий адаптер технологія може забезпечити пробіг понад 700 миль на одному заряді.
Нові технології, що з’являться у 2025-2027 роках
Цей технологічний прорив дозволить автовиробнику зменшити вагу, вартість і розмір акумуляторів електромобілів, перевівши електромобілі в нову еру. До цього прориву Toyota вже планувала розробити м’які гібридні автомобілі (такі як Corolla Cross Hybrid або Lexus ES300h) з твердотільними батареями до 2025 року. Ця нова технологія збільшить запас ходу і скоротить час зарядки. Toyota працює з Panasonic над розробкою вдосконаленого джерела живлення.
Перед цим оголошенням Toyota поділилася, що планує випускати електромобілі з твердотільними батареями вже у 2027 році. Новини про спрощення виробництва твердотільних батарей, ймовірно, не прискорять випуск твердотільних електромобілів, але вони дають надію на майбутнє – особливо щодо доступності, дальності та швидкості зарядки.
Від прототипу до готового продукту
Велике питання щодо цього прориву полягає в тому, як масштабувати його, щоб вийти за рамки стадії прототипу. Якщо Toyota зробила справжній прорив, то новий акумулятор технологія встановлять новий стандарт для електромобілів. Toyota стверджує, що батареї можуть мати запас ходу до 745 миль і десятихвилинний час зарядки. Твердотільні батареї мають менший ризик загоряння порівняно з рідинними акумуляторами.
Toyota стверджує, що прорив пов’язаний з питаннями довговічності твердотільних батарей і електромобілів. Автовиробник очікує, що нова технологія акумуляторів дозволить скоротити кількість етапів, необхідних для виробництва електромобілів.
Електрифікація електростанцій
Toyota bZ4X представляє важливу нову лінійку продуктів, оскільки Toyota переходить до наступного покоління автомобілів. Ставши електричною альтернативою таким кросоверам, як Rav4, bZ4X є унікальним автомобілем з благородними характеристиками. У базовій комплектації XLE використовується один електродвигун потужністю 201 к.с. і 150 кВт, який передає потужність безпосередньо на передні колеса. AWD Limited використовує два електродвигуни потужністю 80 кВт, один спереду і один ззаду, що підвищує потужність до скромних 215 кінських сил.
Забезпечуючи кожну bZ4X становить 75 кВт-год літій-іонна акумуляторна батарея. Згідно з даними EPA, варіант FWD досягає запасу ходу в 252 милі в змішаному режимі водіння. Тим часом, варіанти AWD трохи страждають, покриваючи лише 228 миль на одному заряді, що ставить його позаду електричних кросоверів, таких як Hyundai Ioniq 5.
Універсальна продуктивність
Хоча Toyota bZ4X не є трековим автомобілем, він все одно демонструє благородні показники. Миттєвий крутний момент від електродвигунів приводить в рух FWD bZ4X до “сотні” за 7.1 секунду, тоді як версія AWD досягає того ж результату лише за 6.5. Обидва показники є вражаючими для кросовера. Система X-Mode AWD також дебютує на bZ4X. Система інтелектуально контролює зчеплення з дорогою на мокрій та засніженій дорозі, щоб забезпечити стабільний досвід водіння за будь-яких погодних умов.
Швидкість підзарядки – це, мабуть, єдиний аспект bZ4X, який розчаровує. У той час як Ioniq5 може повністю використовувати зарядний пристрій потужністю 350 кВт/год, bZ4X може заряджатися лише зі швидкістю 150 кВт/год для версії FWD і лише 100 кВт/год для версії AWD. Це означає, що зарядка на 80% займає 30-45 хвилин, залежно від комплектації. Хоча це була пристойна цифра лише кілька років тому, інші нові електромобілі в цьому ціновому класі можуть заряджатися вдвічі швидше. Toyota, однак, пропонує необмежену швидку зарядку протягом одного року за допомогою зарядної мережі EVgo.
Приємна кабіна та технології
Як всередині, так і зовні bZ4X застосовує всі новітні розробки від Toyota‘s технологія відділу. Вперше в історії Toyota отримує бездротове оновлення по повітрю, щоб підтримувати програмне забезпечення автомобіля свіжим та ефективним протягом усього терміну експлуатації. Унікальна система охолодження батареї також дозволяє уникнути загоряння в разі розриву під час аварії.
Усередині кабіна bZ4X футуристична, якщо не сказати ексцентрична. Велика кількість твердого пластику розливається по салону в традиційній для Toyota манері, але екологічно чисті тканинні матеріали відчуваються довговічними. Рульове колесо кріпиться врівень з довгою циліндричною колонкою, яка з’єднується з цифровою панеллю приладів. Передня панель приладів розташована впритул до лобового скла. Панель приладів проста і відображає швидкість, ефективність, запас ходу та відсоток заряду акумулятора.
Центральна консоль у формі водоспаду має широку 12-дюймову панель.3-дюймовий сенсорний екран зі стандартним бездротовим Apple CarPlay та Android Automotive. Послуга 5G LTE, що включає Wi-Fi та активну навігацію, є безкоштовною протягом перших трьох років. Фізичні елементи керування клімат-контролем та аудіосистемою також є приємним доповненням Випромінюючий нагрівальний елемент під приладовою панеллю зігріває коліна взимку. Під високою центральною консоллю багато місця для зберігання речей.
За передніми сидіннями bZ4X є досить типовим прикладом кросовера Toyota. Задні сидіння просторі та зручні, з портами для зарядки USB-C в межах легкої досяжності. Міцні матеріали обшивають вантажний відсік, створюючи відчуття практичності, якого бракує багатьом електричним кросоверам. Щільний килим з низьким ворсом буде простим у догляді, а складне сидіння врівень 60/40 ще більше підвищує зручність. Вантажний відсік об’ємом 28 куб. футів більш ніж достатній, він перевершує всіх інших конкурентів, за винятком Volkswagen ID.4, який пропонує 30 кубічних футів. Під вантажною підлогою є зручний відсік для зарядних кабелів та адаптерів.
Конкурентоспроможні ціни
Хоча bZ4X є дорогим за стандартами Toyota, ціна на нього значно нижча, ніж у конкурентів у сегменті електромобілів. Базова Toyota bZ4X XLE 2023 року починається від 42 000, тоді як флагманська Limited коштує 46 700. Опції скромні, найдорожча – преміальна аудіосистема за 900 доларів. Toyota також пропонує 3-річну гарантію від бампера до бампера на 36 000 миль пробігу, а також 10-річну гарантію на 150 000 миль пробігу на електродвигуни та батарею. Toyota гарантує щонайменше 90% збереження заряду через десять років. В цілому, Toyota bZ4X це комфортний і чесний кросовер, який знаменує собою чудовий перший крок Toyota у світ електромобілів.
Toyota bZ4X – електромобіль з батареєю водяного охолодження та сонячними панелями на даху
Toyota bZ4X – це перший електромобіль японського бренду, який нарешті приєднався до EV Band.
Це не дивно, адже Toyota представила концепт bZ4X Concept на початку цього року, і тепер цей концепт перетворився на повноцінний серійний автомобіль. І не схоже, що за час переходу від концепції до реальності змінилося надто багато.
Хоча це перший електромобіль Toyota, він є частиною тієї ж групи, що і Lexus, а преміум-бренд вже має власний електромобіль. UX300e. який, схоже, має деякі схожі аспекти дизайну з bZ4X.
Запас ходу Toyota bZ4X становить понад 280 миль на одному заряді з 71.Акумулятор на 4 кВт-год, але він ще не пройшов офіційного тестування, тому остаточний діапазон буде підтверджений пізніше.
Використання води та сонця
Вперше, Toyota використовує водяне охолодження технологія для батарея у своєму новому електромобілі, щоб покращити якість та подовжити термін служби батареї.
Toyota стверджує, що батарея в bZ4X матиме лише незначне зниження продуктивності з часом, кажучи, що вона втратить близько 10% за 10 років водіння, або 150 000 миль. залежно від того, що настане раніше.
Існує підтримка швидкої зарядки: 80% заряду можна відновити за 30 хвилин при використанні зарядного пристрою потужністю 150 кВт.
Модель bZ4X буде доступна в модифікаціях FWD (передній привід) та AWD (повний привід), перша з яких розвиває 201 к.с. від електродвигуна потужністю 150 кВт, забезпечуючи максимальну швидкість 100 миль/год та час розгону 0-62 миль/год за 8 секунд.4 секунди.
Оберіть AWD bZ4X і ви отримаєте два двигуни потужністю 80 кВт, що збільшує потужність до 214.5 к.с. і скорочення часу 0-62mph до 7.7 секунд. Це повинно забезпечити певну продуктивність спрайтів, але це не буде пульсуючим з точки зору потужності.
bZ4X також матиме можливість заряджати батарею через сонячну панель на даху (ймовірно, це буде дорога додаткова опція) під час руху та стоянки.
Toyota не розкрила більше інформації про те, як працюватиме система сонячних панелей, скільки вона коштуватиме, а також скільки заряду або дальності пробігу ви можете очікувати від неї.
Внутрішні технології
У салоні є кілька дисплеїв, з 7-дюймовим TFT-дисплеєм приладів, розташованим за кермом. Він розташований трохи вище, ніж традиційний кластер, і Toyota перемістила його ближче до лінії зору водія.
По суті, це спроба об’єднати кластер і HUD (головний дисплей) в єдину пропозицію, і буде цікаво подивитися, як ця установка працює, коли ми отримаємо bZ4X для огляду.
Більший сенсорний екран розташований посередині панелі приладів, пропонуючи управління інформаційно-розважальною системою.
Ви отримуєте фізичні елементи керування кліматом та функціями, включаючи підігрів та повітряне охолодження передніх сидінь під головним дисплеєм та підтримку Apple CarPlay (і ми припускаємо, що Android Auto також). ми звернулися до Toyota за підтвердженням, але нам доведеться дочекатися європейського запуску 5 грудня, щоб це з’ясувати).
Із зображень, які ми бачили до цього часу, здається, що спереду є принаймні один порт USB-C, а ззаду – один.
Європейська презентація Toyota bZ4X запланована на грудень, де ми сподіваємося дізнатися більше про електромобіль, бронювання відкривається 15 грудня. Очікується, що перші автомобілі bZ4X прибудуть до клієнтів у 3 кварталі 2022 року. це буде десь між липнем і вереснем наступного року.
Таємниці кондиціонера
Зараз ми наближаємося до суті викликів bZ4X, оскільки з повністю зарядженим акумулятором прилади обіцяли нам запас ходу в 407 кілометрів перед від’їздом. Це значно відхиляється від 470 км, обіцяних Toyota, але з досвіду ми знаємо, що це також залежить від того, як попередній водій експлуатував автомобіль. За своєю природою тестові автомобілі рідко їздять м’яко. Однак нас чекав шок, коли ми встановили бажані 20 градусів у салоні. Запас ходу різко скоротився з 407 до 297 кілометрів, що є майже немислимим скороченням в обмін на те, що в автомобілі стало трохи тепліше. Ми трохи покоригували налаштування і виявили, що 407 кілометрів можна було проїхати лише тоді, коли було вимкнено абсолютно все опалення, включно з вентилятором. Просте збільшення потужності вентилятора на одну ступінь призвело до смішного падіння дальності польоту. Підігріти кермо і сидіння без зниження вдалося, але цього недостатньо. У такому випадку легко уявити, що це просто неправильно відкалібрований розрахунок дальності. Як показав досвід bZ4X є власна кнопка ECO для кондиціонера, ми вирішили використовувати її разом з автопрограмою для кондиціонера. Кнопка ECO зменшила втрату запасу ходу до 314 кілометрів, але ми принаймні змогли підтримувати 20 градусів за Цельсієм в салоні під час тесту. Зрештою, на вулиці було лише 8 градусів – температура, яка просто не підходить для перебування в автомобілі протягом цілого робочого дня.
Щоб скоротити довгу поїздку, ми нарешті під’їхали до зарядного пристрою з 0 кілометрами запасу ходу, що, як ми припускаємо, також дорівнює 0 відсоткам, оскільки сам автомобіль не відображає відсотки у відсотках. Цієї функції дуже не вистачає досвідченим водіям електромобілів. У розділі, який показував, як далеко ми проїхали, було зазначено, що ми проїхали 307 кілометрів від місця старту, тоді як датчик споживання показував, що ми використали 19.1 кВт-год/100 км. З досвіду, протестувавши діапазон нових електромобілів, які зараз представлені на ринку, це споживання є занадто високим, а відстань особливо короткою – особливо з огляду на те, що заявлений діапазон становить 470 кілометрів. Слід зазначити, що місцевість була мокрою, і йшов дощ. Автомобіль також використовував 18-дюймові зимові шини. Однак жоден з цих факторів не може знищити такий запас ходу.
Проїхати кілька сотень кілометрів, не вмикаючи вентилятор навіть на першу швидкість, теж далеко не варіант. Нас відвідала думка, що ми, можливо, зробили щось не так, і щоб переконатися, ми провели тест ще раз, через кілька днів. Наступне випробування проводилося в ясну погоду і на сухій місцевості, але за тим самим рецептом і за тією ж процедурою. З другої спроби запас ходу збільшився до 318 кілометрів, що є природним збільшенням, враховуючи зміну рельєфу місцевості. Незважаючи на це, прилади автомобіля показали таке ж споживання, як і на початку тижня, 19.1 кВт-год на 100 км.
Фактична витрата
Перш ніж ми продовжимо, важливо уточнити, що заявлені технічні характеристики від Toyota та тести WLTP визначені для 23 градусів за Цельсієм. Це майже ідеальна температура для електромобіля, оскільки вона знаходиться саме в тій точці, де не так спекотно, щоб батарею потрібно було охолоджувати, і не так холодно, щоб її потрібно було підігрівати. При таких ідеальних температурах, заявлене споживання від Toyota має становити 15.8 кВт-год/100 км, згідно з тестами WLTP.
Ми тестували автомобіль при температурі 8 градусів за Цельсієм, яка все ще знаходиться на розумному рівні для електромобілів. Для довідки зазначу, що для їзди взимку акумулятори в електрокарах підігріваються до 8-10 градусів за Цельсієм. А що ж з нашим тестовим споживанням? Як вже згадувалося, в кінці поїздки прилади показали споживання 19.1 кВт-год на 100 км, але це також найнижча витрата за всю поїздку, тому що витрата після старту була набагато, набагато вищою. Потім споживання поступово знижується в міру зниження температури акумулятор і потужність силового агрегату збільшується. За даними автомобіля, це вийшло на рівні 19.1 кВт-год/100 км. Найнадійнішим джерелом для фактичного споживання енергії можна вважати поділ спожитого обсягу енергії на кількість пройдених кілометрів. Це також включає всі втрати при зарядці, незалежно від розміру.
Коли ми знаємо, що ми зарядили автомобіль, використавши 62 кВт-год енергії після того, як проїхали 318 кілометрів, калькулятор показує, що ми маємо фактичне споживання 19.5 кВт-год на 100 км пробігу. Насправді це досить точний показник для Toyota, оскільки розбіжність між заявленим споживанням і фактичним споживанням, як правило, набагато вища. У кількох випадках ми мали відхилення до 20 відсотків, і в обох випадках автомобілі були одного виробника, просто різних моделей.
Недосяжне
Насправді споживання енергії – не найгірший результат у цьому тесті. З запасом ходу ми теж можемо жити, адже як часто ви проїжджаєте більше 320 кілометрів за день? Майже вся проблема Toyota bZ4X полягає в тому, що Toyota відмовляється нам сказати, що вони хочуть приховати – чиста корисна батарея ємність. Оскільки вона не перевищує 60 кВт-год, ви абсолютно ніколи не проїдете 470 км на bZ4X. Навіть у сонячний літній день, і згадайте, що я писав раніше в цій статті. Споживання в тестах WLPT вимірюється протягом 30 хвилин, а не повного циклу заряду акумулятора, як це робили ми. Тому мені здається дивним, що Toyota змогла позиціонувати bZ4X як модель із запасом ходу 470 км для повнопривідної версії, а для передньопривідної версії – 516 км, що ще більш дивно.
Якби ми мали повну потужність 71.4 кВт-год як корисна ємність, цього не вистачило б більш ніж на 450 кілометрів, враховуючи, що сама Toyota заявляє про споживання 15.8 кВт-год/100 км. Звичайно, кілька кВт повернулося б назад в батарею через рекуперацію, але не настільки, щоб виправдати ці цифри. Це проста математика.
Холодний зимовий день
Наші тести проводилися при температурі 8 градусів за Цельсієм. Батареї bZ4X складаються з 96 елементів з добре відомими технологія та хімії, літій-іонної-на основі літій-іонної технології, а за хімічним складом такі батареї не люблять холоду.
Це збільшує внутрішній опір, що призводить до зниження напруги в елементах батареї, і зменшення ємності. Так, дійсно. Ця ємність збільшується, коли елементи знову нагріваються, але порочне коло взимку призводить до того, що енергія витрачається на вироблення цього тепла. В результаті ми завжди отримуємо менший запас ходу взимку порівняно з літом. Що ж тоді для Toyota bZ4X, яка долає трохи більше трьохсот кілометрів у туманний осінній день?? Щоб детально розібратися в цьому питанні, ми повинні розглянути, як поводиться автомобіль під час заряджання. На даний момент bZ4X повинен витримати 6.6 кВт через зарядку змінним струмом, тип зарядки, який ми робимо вдома. Пізніше вони дозволять встановити бортовий зарядний пристрій потужністю 11 кВт. Під час швидкої зарядки (зарядка постійним струмом) він зможе отримати 150 кВт. Втім, для Toyota це буде так само, як і для всіх інших. Заявлена максимальна потужність досягається в кращому випадку лише на короткий час, і то лише за оптимальних умов.
Як завжди, ми завершили наші тести зарядки 0-100%, в яких ми починаємо послідовність зарядки з 0 км / 0%, іншими словами, з майже повністю розрядженої батареї. Потім ми заряджаємо його до 100 відсотків повного заряду. Ми реєструємо всі показники потужності, часу та ємності. Для bZ4X все пройшло безболісно в діапазоні від 0 до 80 відсотків. Ми досягли, як показано на графіку, максимальної потужності 112 кВт з 30-відсотковим рівнем заряду SoC (State of Charge), а потім повільно, але впевнено знизили її. Той факт, що ми не досягли більшої потужності, пояснюється тим, що батарея не була близькою до оптимальної температури, необхідної для цього. 80-відсоткова ефективність SoC була досягнута через 39 хвилин при потужності 35 кВт. Діапазон 10-80 відсотків заповнюється за 35 хвилин. Якби це була батарея на 71 кВт-год, це було б чудово. Це добре для 60 кВт-год батарея теж, хоча, природно, не дуже добре.
А ось і зима, що наближається. Тепер ми знаємо, що 100-відсоткова ємність SoC на bZ4X становить 60 кВт-год, а це означає запас ходу 320 км, і ми знаємо, що він буде значно меншим, коли настануть холодні зимові дні. Звичайно, не виключено, що цей показник може знизитися до 280 кілометрів, і ми все ще говоримо про 100 до 0 відсотків. Якщо ви зі зрозумілих і природних причин не зарядили автомобіль швидше, ніж до 80 відсотків, то ви вже проїхали лише 220 кілометрів.
Зараз ми повинні дати предмету цієї статті перевагу сумніву, але, на жаль, на ринку немає електромобілів, які змогли б протидіяти законам фізики взимку, тому це здається реалістичним очікуванням.
Їздити без обігрівача та вентилятора також не є рішенням. Це вплине на безпеку. Отже, хвороба має лише одне лікування, і тільки Toyota може його застосувати. Вони повинні розширити чисту ємність акумулятора. Існує багато можливостей для вдосконалення з буфером лише в 10 кВт-год, і вони повинні зробити це зараз. Все інше означало б випробовування терпіння клієнтів, яке вже було випробувано проблемою з колісними болтами. З самого початку Toyota поставила собі за мету надавати тривалі гарантії на акумулятори. Завдяки різним кампаніям ви можете отримати гарантію на автомобіль, що забезпечує до 90 відсотків залишкової ємності у віці до десяти років. Питання в тому, чи хочете ви машину, з якою зможете прожити ці роки, чи хочете убезпечити себе від десятого року і далі.
Toyota повинні також враховувати, що вони знаходяться в умовах конкуренції, і що вони не самотні в постачанні електромобілів у цей сегмент. Ряд майбутніх порівнянь конкурентів покаже це. Elbil24 неодноразово спілкувався з творцями Toyota bZ4X. Це було до того, як ми провели цей тест, але в грудні ваш покірний слуга вирушає до Брюсселя, щоб знову поспілкуватися з багатьма з них. Результати тестів та досвід, природно, стануть темою для обговорення.
