История развития электромобилей Toyota. Все модели от Comutter до концепта e-Racer

Интересная история про электромобили Toyota… За ними будущее! Энергия от простой розетки и чистый воздух – вот главные преимущества электромобилей. Мы представляем историю электропривода Toyota и избранные автомобили концерна, которые питаются энергией из розетки.

История создания электромобилей Toyota

Toyota начала работать над электромобилями 53 года назад, а мелкосерийное производство первого электрического внедорожника (RAV4 EV) было начато в 1996 году. Однако в то время автомобильный рынок не был готов к изменению источника энергии, и электромобили рассматривались почти исключительно как экспериментальные.

Многочисленные достоинства «электриков»:

• нулевой выброс вредных веществ
• низкий уровень шума
• хорошая динамика

не смогли перевесить их основные недостатки: запредельную цену и малый запас хода.

В 1960-х годах 8-миллионный Токио и другие японские агломерации боролись с гигантскими пробками, нехваткой парковочных мест и смогом, что было вызвано токсичными выхлопными газами. Осенью 1968 года инженеры Toyota приступили к проектированию электрического трехколесного микрокара.

Задача заключалась в создании транспортного средства, способного преодолевать небольшие расстояния от вашего дома или станции метро до вашего рабочего места, университета или торгового центра.

Электромобиль Toyota Comutter

Toyota Comutter была инновационным автомобилем, но в то же время отражала идеи зарождения автомобильной промышленности. Трехколесным автомобилем был Benz Patent Motorwagen (1885 год), который считался первым электромобилем в мире.

Электрические силовые установки также были чрезвычайно популярны, особенно в США в начале 20-го века, но концепция двигателя внутреннего сгорания в итоге победила.

Toyota Comutter, 1970

Это была сенсация 17-го Токийского автосалона в ноябре 1970 года. Трехколесный велосипед питался от свинцовых аккумуляторов, расположенных над передним колесом. Сделанный из пластика корпус обеспечивал отличный обзор. На переполненных стоянках использовались раздвижные задние двери. Рулевое колесо заменено на используемый в авиации волан (рулевую колонку).

Вместо спидометра перед водителем был установлен индикатор заряда аккумулятора. Скорость машины составляла 40 км/ч. Название электрического прототипа было повторно использовано в 1977 году на HiAce и до сих пор используется на отдельных рынках Азии. Через три года после Comutter концепция электрического городского автомобиля Toyota EV2 привлекла внимание посетителей выставочного зала в Токио.

Toyota  EV-30

В октябре 1987 года в автосалоне в Токио компания представила концепт двухместного городского электромобиля Toyota EV-30. Корпус изготовлен из смолы, армированной стекловолокном, со стальной арматурой на плите пола. Один из прототипов имел открытый кузов, другой — кузов с полностью застекленной крышей без дверей.

Toyota EV-30, 1987

Прорывом стало использование инновационных проточных цинково-бромных батарей с напряжением 106 В, разработанных совместно с Nippondenso (ныне Denso). Они были адаптированы для зарядки от стандартных японских розеток на 100 В. По сравнению с классическими свинцовыми батареями легкий Zn/Br аккумулятор давал вдвое больше энергии. Транспортное средство приводилось в движение асинхронным двигателем переменного тока мощностью 5,5 кВт. EV развивал максимальную скорость 43,4 км/ч.

При постоянной скорости 30 км/ч EV-30 имел дальность пути 165 км. Длина автомобиля составляла 2,1 метра, ширина — 1,32 метра. Прототип был чрезвычайно маневренным: радиус разворота составлял всего 2,7 метра. Помимо индивидуальных клиентов из крупных агломераций, потенциальной целевой группой были крупные торговые центры, производственные предприятия и другие.

Toyota  eCom

Ровно через 10 лет после премьеры EV-30 (1997 год) Toyota представила концептуальный городской электромобиль eCom для двух человек с размерами, типичными для популярных в Японии кей-каров. Длина кузова Toyota eCom составляла 2,78 метра, а снаряженная масса — всего 770 кг.

Микроавтомобиль приводился в движение электродвигателем переменного тока мощностью 25 л.с., соединенным с односкоростной автоматической коробкой передач в задней части системы Transaxle.

Toyota eCom, 1997

Максимальный крутящий момент двигателя составлял 76 Нм в диапазоне от 0 до 2450 об / мин. Автомобиль питался от 24 никель-металлгидридных (Ni/MH) аккумуляторных батарей с общим напряжением 288 В и емкостью 28 Ач. Они были разработаны совместно с Panasonic. Кузов (двухместный) выполнен из пластика с ТСОП (Toyota Super Olefin Polymer) и стальными элементами.

Передняя подвеска построена на стойках МакФерсон, задняя — на торсионной балке. Автомобиль имел множество удобств, в т.ч. электроусилитель руля, подушки безопасности водителя и пассажира и регулируемые по высоте ремни безопасности. Дальность действия eCom составляла около 100 км. В ходе испытаний автомобиль развивал скорость более 100 км/ч и был одним из самых быстрых «электриков» в своем классе.

В 1997-98 годах было построено несколько десятков автомобилей Toyota eCom. Планировалось построить пункт проката автомобилей в Тойота-Сити, но проект «Каньон» не был завершен на 100%. Автомобиль также был представлен в Калифорнийском университете в Ирвине. Toyota eCom продемонстрировала технологические возможности, опередившие время как минимум на десятилетие.

Первый в мире электрический внедорожник

Toyota продолжала работу над прототипами электромобилей (EV) в 1990-х годах параллельно с разработкой первого в мире серийного гибридного автомобиля — Prius. Ключевым явилось долгосрочное исследование концерна новых типов литий-ионных аккумуляторов, значительно превосходящих по эффективности традиционные свинцовые аккумуляторы, отличающиеся меньшим весом.

Toyota Prius, 2012

Toyota RAV4 (XA10) — мировой бестселлер и предшественник в сегменте внедорожников, представленный в мае 1994 года, был переоборудован в полностью электрическую версию электромобиля с передним приводом всего за два года. Он предлагался в Японии с 1996 года, а в США с 1997 года, в основном в штате Калифорния. Машины, предназначенные для американского рынка, собирались на заводах в Тойота-Сити (Япония). Внешне (если не считать надписи «EV») машина практически не отличалась от версии с двигателями внутреннего сгорания.

Toyota RAV4 (XA10), 1994

RAV4 EV 1-го поколения приводился в движение синхронным электродвигателем с постоянными магнитами. Он достигал максимальной мощности 67 л.с. и крутящего момента 191 Нм при скорости вращения до 1500 об/мин. Никель-металлогидридные (Ni/MH) батареи были разработаны в сотрудничестве с Panasonic. Они состояли из 24 модулей, каждый с напряжением 24 В и емкостью 95 Ач.

Напряжение приводной системы составляло 288 В. Вес аккумуляторной батареи превышал 450 кг. Для полной зарядки от зарядного устройства на 6,6 кВт (220 В) требовалось более 5 часов. Максимальная дальность пути составляла 153 км. Автомобиль развивал 125 км/ч и разгонялся от 0 до 100 км/ч чуть более чем за 17 секунд. В RAV4 EV используются некоторые элементы описанного выше микрокарта Toyota eCom.

К ноябрю 2002 года индивидуальные клиенты и автопарк США заказали 1484 электромобиля RAV4, и в общей сложности было построено около 1900 автомобилей (в том числе и автомобили, проданные в Японии). Цена базовой версии превышала 40 тысяч долларов: RAV «Электрик» был более чем в два раза дороже бензиновой версии. Конструкция отличалась высоким качеством и прочностью. Система питания RAV4 EV второго поколения (с 2012 года) была разработана Toyota в сотрудничестве с Tesla в 2009—2011 годах.

Toyota RAV4 (XA10) 1994 салон

Электрический асинхронный двигатель переменного тока развивал мощность 154 л.с. Использовались литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы весом около 300 кг и общим напряжением 386 В. Их разместили под полом багажного отделения. В режиме S (спорт) автомобиль развивал 160 км/ч, в режиме N (нормальный) автомобиль разгонялся до 138 км/ч.

В сентябре 2012 года RAV4 EV второго поколения стоил 49,8 тыс. долларов, но постепенно были введены более привлекательные условия финансирования и поддержка в виде федеральных и государственных субсидий для автомобилей с низким уровнем выбросов. В калифорнийских салонах Toyota скидка составила 2,5 тысячи долларов. Клиент также получал более 7 тысяч долларов «зеленой» федеральной субсидии. К сентябрю 2014 года было произведено 2489 электромобилей RAV4 второго поколения.

Личная мобильность PM (Personal Mobility)

В октябре 2003 года на 37-м автосалоне в Токио компания Toyota представила прототип концепта PM (Personal Mobility). Одноместный автомобиль отличался аэродинамическим кузовом с изменяемой геометрией. Новшеством стала колесная база кабины, которая регулировалась исполнительными механизмами. По мере увеличения скорости его высота уменьшалась (1,85 метра), при этом подвеска с электронным управлением становилась жесткой.

Toyota PM (Personal Mobility)

Около 2500 светодиодов были размещены вокруг футуристического корпуса-капсулы, что знаменует грядущий прорыв в технологии автомобильного освещения. Вместо традиционных инструментов и индикаторов у Toyota PM была одна из первых в мире электронных виртуальных кабин, известная сегодня в серийных автомобилях Toyota. Благодаря системе камер и бортовому ПК автомобиль мог связываться с другими PM Toyota.

FT-EV II: высокотехнологичная дань уважения Comutter

23 октября 2009 года на 41-м автосалоне в Токио компания Toyota представила концепт FT-EV II (Future Toyota Electric Vehicle II). Корпус был 2,73 метра в длину и 1,68 метров в ширину. Колесная база составляла 1,9 метра. Стилистически автомобиль напоминал серийные модели iQ, но был немного меньше.

Согласно заявлению производителя, в салоне могли разместиться 4 человека. Способ открывания дверей — их перемещение назад с помощью электрических приводов — был явной отсылкой к классической концепции Toyota Comutter, появившейся четыре десятилетия назад.

Toyota FT-EV II (Future Toyota Electric Vehicle II)

Кузов, окрашенный в белый жемчужный цвет, был сконструирован в соответствии с действующими на тот момент стандартами безопасности NCAP и требованиями NTHSA (США). Электродвигатель Toyota был оснащен легкими и эффективными литий-ионными батареями нового поколения. Они позволяли проехать 88 км на одной зарядке. Максимальная скорость FT-EV II превышала 100 км/ч.

Как и в случае с концепцией Comutter, рулевое колесо было заменено на «коромысло», а точнее на электронный джойстик, сочетающий в себе функции рулевого колеса и педали акселератора и тормоза. Камеры используются вместо наружных зеркал. Еще одним нововведением стало дополнительное лобовое стекло, расположенное ниже линии кабины — для облегчения наблюдения за дорогой перед автомобилем. Toyota FT-EV II использует светодиодное освещение, которое в то время встречается только в автомобилях премиум-сегмента.

i-Road: искусство мобильного наклона

В 2013 году компания Toyota удивила новаторской концепцией двухместного городского автомобиля i-Road с электрическим приводом. Как и в случае с концепцией Comutter, используются 3 колеса, но одно колесо размещается в задней части автомобиля.

Передние колеса с электроприводом являются частью системы подвески Toyota Active Lean. Они соединены элементом, управляемым редуктором и электроприводом. Когда вы поворачиваете направо, правое колесо поднимается, а левое — опускается. Электронный гироскоп передает данные на датчики и управляющий компьютер.

Toyota i-Road, 2013

Благодаря системе Active Lean автомобиль, хотя и наклоняется по кривой, как мотоцикл, остается устойчивым даже на максимальной скорости, ограниченной 45 км/ч, не теряя при этом своей замечательной маневренности. I-Road приводится в движение двумя двигателями переменного тока мощностью 2 кВт (2,7 л.с.), работающими от литий-ионных батарей. Дальность пути составляла 50 км. Длина Toyota i-Road составляет 2,34 метра, а ширина — всего 87 см.

Небольшие габариты позволяют припарковать 4 i-Roads на 1 парковочном месте. Снаряженная масса автомобиля — 300 кг.

1 октября 2014 года в Гренобле (Франция), была запущена пилотная программа Cit Lib by Ha:mo. 35 автомобилей i-Roads и 35 четырехколесных одноместных автомобилей Toyota Auto Body COMS были доступны туристам и жителям альпийского города в центре краткосрочной аренды (каршеринг).

Toyota реализовала проект совместно с властями региона Гренобль-Метрополь, энергетическим концерном EDF (27 зарядных станций в Гренобле и его окрестностях) и оператором электроснабжения SODETREL. Аренда Toyota i-Road на четверть часа стоит 3 евро, 4 часа езды — от 17 до 19 евро. Каждый арендатор, имеющий водительские права, прошел обязательное 45-минутное обучение технике управления необычным транспортным средством. Помимо Гренобля, система каршеринга Ha:mo была внедрена в Toyota City и Токио. В марте 2020 года проект Toyota в Гренобле был приостановлен.

Camatte Hajime: обучающая концептуальная игрушка с электродвигателем

В июне 2015 года Toyota представила прототип концепта Camatte Hajime. Этот электромобиль был создан с целью начать автомобильное образование детей на Токийской ярмарке игрушек. Самые маленькие гости мероприятия могли посидеть в нем и увидеть интерьер необычной игрушечной машинки. Таким образом, название «Хадзимэ» (начало) вполне оправдано.

Camatte Hajime — шестой (после Sora, Daichi, Takumi-57 Sports моделей) автомобиль из семейства Camatte — концептуальных прототипов Toyota, сочетающих в себе черты игрушки и настоящего автомобиля. Открытый кузов длиной 3,02 метра и шириной 1,32 метра — дань уважения дизайнерам моделей Land Cruiser BJ начала 1950-х годов. Панели кузова полностью взаимозаменяемы.

Toyota Camatte Hajime, 2015

Таким образом, автомобили серии Camatte можно легко трансформировать из внедорожника в спортивный родстер или «грузовой фургон». Внутри три сиденья с ремнями безопасности. Регулировка рулевого колеса и педалей позволяет адаптировать их к росту самых маленьких автолюбителей.

Toyota Camatte Hajime с приводом от электродвигателя является примером дальновидного подхода к проблеме автомобильного образования.

«Электрика» будущего

В ближайшие годы Toyota расширит модельный ряд, включив как минимум 10 новых электромобилей, в том числе 6 глобальных. Один из них — кабина Toyota C + для двух человек с электрическим приводом, уже доступная в Японии. Автомобиль имеет длину 2,49 метра и вес 690 кг. Максимальная скорость 60 км/ч также является максимальной скоростью, разрешенной для городского движения в Японии. Дальность действия — 150 км. Электрическая версия кроссовера Toyota C-HR и двухместная модель IZOA продаются в Китае, а электрические версии Proace и Proace City продаются на отдельных европейских рынках.

Toyota e-Racer

Что касается концептов, нельзя игнорировать автономный Toyota e-Racer с электроприводом. Однако сложно предсказать, пойдет ли он в производство, и если да, то будет ли он выглядеть так же захватывающе, как концепт 2019 года.

Toyota также представила новую электрическую концепцию, которая знаменует появление целой линейки серийных автомобилей, разработанных на платформе e-TNGA.