Mot den ultimata bilen
Hybridteknik
Vägen mot den ultimata bilen är inte en men flera. På Toyota satsar vi därför 49 miljoner kronor om dagen på forskning inom flera fronter samtidigt. Vår vision är att nå noll utsläpp och tillverka bilar som inte har någon negativ påverkan på miljön alls. Och det så fort som möjligt
Vi tror att en av de viktigaste teknologier som kommer att leda oss in i framtiden och mot den ultimata miljöbilen är vår hybridteknik, Hybrid Synergy Drive (HSD). Den introducerades redan 1997 när den första serietillverkade fullhybriden, Toyota Prius, lanserades. Nu finns HSD-tekniken i ett antal Toyota modeller och vi utvecklar den hela tiden genom att hitta ännu fler lösningar där vi kombinerar olika bränslen och tekniker. I dagsläget verkar det som den ultimata bilen är en bil som går på vätgas och inte släpper ut några skadliga utsläpp alls.
Hybridtekniken går enkelt ut på att olika kraftkällor kombineras på ett sätt som maximerar fördelarna hos respektive kraftkälla. I dagens Prius till exempel lagrar ett hybridbatteri den energi som annars slösas bort när man kör eller bromsar. Energin återanvänds sedan när man startar bilen eller för att ge ett komplement till motorn när man accelererar. I fullhybriden kan elmotorn driva bilen själv. På det sättet sparas bränsle genom att lagra energi som fördelas ut på ett intelligent sätt där den bäst behövs. Det bästa med hybridtekniken är att den tillåter hybridkombinationer mellan många olika kraftkällor som bensin, diesel, el, biobränsle, naturgas och vätgas.
Laddhybriden, som kommer inom några år, är nästa steg inom hybridtekniken och är egentligen en utveckling av tredje generationen Prius. Precis som namnet antyder kan man ladda batteriet genom att ansluta det till det vanliga elnätet. I framtiden kommer det dessutom att bli möjligt att ladda bilen med hjälp av elektricitet från solceller, vilket skulle göra den helt utsläppsfri. Under kortare körningar – under 80 kilometer – kommer bilen att gå helt och hållet på elmotorn, utan att använda en droppe bensin eller släppa ut någon koldioxid.
Bensin
Vi är långt ifrån färdiga med utvecklingen av traditionella bensinmotorn. Därför lägger vi ner stora resurser på att studera förbränningsmotorns funktion och struktur för att se hur bensinmotorer kan förbruka mindre bränsle på ett mer effektivt sätt. Ett av resultaten är en mer bränslesnål teknik som vi kallar VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent-motorn). VVT-i-tekniken utnyttjar en sofistikerad dator för att anpassa insugningsventilernas öppningstider till körförhållandena och till motorns belastning. Genom att överlappa tiden när utblåsningsventilen är stängd och insugningsventilen öppen, kan motorns vridmoment öka över hela varvtalsregistret. Det ger det bästa av båda världar: kraftfull prestanda och god bränsleekonomi. Dessutom betyder den effektiva förbränningen vid en högre temperatur att utsläppen av skadliga ämnen sjunker, vilket är bra för miljön.
Diesel
En stor utmaning med dieseltekniken är de skadliga utsläppen av NOx (kväveoxider) och partiklar. Därför har vi på Toyota, sedan flera år tillbaka, utvecklat en rad innovationer som minskar dieselns påverkan på miljön. Vi har till exempel utvecklat speciella katalysatorer som släpper ut färre partiklar och mindre kväveoxid. Genom avgasrecirkulation minskar vi utsläpp av vätgaser, koloxider och skadliga partiklar. Vi har utvecklat en teknologi som vi kallar för Common Rail Diesel Technology (D-4D) som minskar koldioxidutsläppen. 2003 revolutionerade vi dieselmotorn genom en helt ny integrerad lösning som vi kallar Toyota D-CAT (Toyota Diesel Clean Advanced Technology) som minskar kväve- och partikelutsläppen rejält. Den blev utnämnd till världens renaste dieselmotor år 2005.
Alternativa bränslen
Ett annat område vi forskar inom är alternativa bränslen som inte har lika stor påverkan på miljön som fossila bränslen – i vissa fall ingen alls. Ett sådant alternativt bränsle är väte. Här kan man ta vara på energin från t ex alternativa energikällor, som vind och vatten, omvandla den energin till väte, som blir en energibärare, som sen omvandlas tillbaka till energi i bilens bränsleceller. Ur avgasröret kommer bara värme och vatten.
Biobränsle, dvs bränsle från förnyelsebara energikällor, rimmar med vårt mål om ett samhälle där man färdas på ett hållbart sätt, utan att bidra till växthuseffekten. Här har vi dock en bit kvar innan vi nått målet. För det första måste vi säkra tillgången. Dagens produktion av etanol står t ex bara för två procent av bilbränslet i världen och biodiesel står för mindre än en procent. Dessutom får inte biobränsle påverka världens matproduktion negativt. Omvandlingen av majs till etanol har enligt vissa analyser visat att det har lett till brist på majs och ökade priser på mat. För att lösa dessa frågor forskar vi och undersöker olika tekniker för att kunna producera miljöanpassat bränsle på ett miljöanpassat sätt. Andra generationen biodiesel (BHD) produceras från vegetabiliska och animaliska fetter. Ett annat alternativt bränsle vi tittar på är etanol från råmaterial som gräs och trä. Det påverkar inte matproduktionen i världen och kan dessutom produceras billigt.
CNG är en förkortning för Compressed Natural Gas och används som drivmedel i vissa personbilar och bussar. CNG kallas även fordonsgas, och består av biogas, naturgas eller en kombination av båda och är ett avsevärt mycket renare bränsle än bensin och diesel. Gasen är till största delen metan, och skillnaden mellan naturgas och biogas består i hur den produceras. Biogas är förnyelsebart och tillför inte någon ny koldioxid medan naturgas är ett fossilt bränsle, dock det renaste fossila bränslet.
Elbilar
Vi forskar även på att ta fram bilar som går enbart på el. Elbilar är i ju och för sig inget nytt men den största utmaning här är storleken på batterierna, batteriernas effektivitet samt de höga kostnaderna. Utmaningen för Toyota framöver är att utveckla mindre batterier med hög kapacitet som vanliga konsumenter har råd med. Vår erfarenhet av elbilar sträcker sig så långt tillbaka som 1997, mellan åren 1997-2003 tillverkade vi RAV4 EV och Prius, som idag är inne på sin tredje generation. Fram till idag har vi tillverkat nästan två miljoner bilar med kraftfulla elmotorer . På bilmässan i Detroit 2009 visade vi vårt senaste tillskott i Toyotas elbilsfamilj - FT-EV. En bil anpassad för den urbana pendlaren, d.v.s. någon som kör mindre än tio mil om dagen och har enkel tillgång till uppladdning – ett eget garage eller en uppladdningsstation i närheten.
En annan spännande teknologi som vi forskar inom är Fuel Cell Hybrid Vehicle (bränslecells hybrid på svenska). I stället för bensin eller diesel använder man väte som bränsle. När väte och syre blandas i bränslecellens kammare blir det en kemisk reaktion som alstrar energi, som i sin tur används för att driva en elmotor. En motor som drivs av bränsleceller istället för fossila bränslen ger inga skadliga utsläpp. Tvärtom är det enda som kommer ut ur avgasröret bara vanligt vatten. Bilar som drivs av vätgas och som använder Toyotas hybridsystem är 2-3 gånger så effektiva som vanliga bensindrivna bilar.
Redan 2002 lanserade vi som första biltillverkare i världen våra så kallade Fuel Cell Hybrid Vehicles i Japan och USA för testkörning. De är utrustade med våra egenutvecklade bränsleceller – Toyota FC Stack. Vårt mål är att ha en bil färdig för fullskalig produktion av bränslecellsteknik för bilar om cirka 15 år. En av många utmaningar med tidigare versioner av bränslecellsbilar har varit att bränslet var mycket utrymmeskrävande och att räckvidden för bilen därför var begränsad. Men utvecklingen går framåt. I ett uppmärksammat test körde vi en Toyota Highlander med bränslecellsteknik genom större delen av Alaska och kom närmare 80 mil per tankning.
RELATED INITIATIVES
