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Alternative Wege - Toyotas Hybrid-Geschichte

Toyota geht seit einiger Zeit alternative Wege beim Fahrzeugantrieb. Eine Geschichte der Hybridfahrzeuge aus Japan.

Motorsport-Magazin.com - Die Batterie ist das Herz der Hybridtechnik. Seit den frühen Entwicklungsphasen der ersten Prius-Generation Anfang der 1990er Jahre entwickelt Toyota fortschrittliche Nickel-Metallhydrid-Batterien im eigenen Hause. Über nunmehr drei Prius-Generationen und insgesamt sieben Vollhybridmodelle hinweg hat Toyota systematisch Größe, Gewicht und Kosten der Akkus reduziert und gleichzeitig Energiedichte, Qualität und Zuverlässigkeit gesteigert. Bei der Weiterentwicklung der Hybridtechnologie kommt der Joint-Venture-Partnerschaft mit Panasonic eine Schlüsselrolle zu. Panasonic EV Energy (PEVE) wird im Laufe dieses Jahres über drei verschiedene Fertigungseinrichtungen mit einer Gesamtkapazität von über einer Million Einheiten pro Jahr verfügen.

Um die Elektrifizierung des Automobils einen weiteren Schritt voranzubringen, startete Toyota vor kurzem ein globales Demonstrationsprogramm mit rund 600 Prius Plug-in Hybrid-Elektrofahrzeugen (PHV). Jeweils mehr als 150 Plug-in-Modelle werden in den USA und Europa ausgewählten Partnern für Markt- und Kundenanalysen sowie zu Demonstrationszwecken zur Verfügung gestellt.

Mit dem Prius PHV führt Toyota die erste Generation von Lithium-Ionen-Batterien ein. Sind die Batterien voll geladen, kann das Fahrzeug mehr als 20 Kilometer, sowie Geschwindigkeiten von bis zu 100 km/h im elektrischen Betrieb absolvieren. Auf längeren Strecken fährt der Prius PHV im vom normalen Prius bekannten Hybridmodus. Damit ist das Problem der begrenzten Reichweite von rein elektrischen Fahrzeugen aufgehoben.

Währenddessen arbeitet Toyota bereits an weiteren Forschungs- und Entwicklungsprogrammen mit Nickel-Metall- und Lithium-Ionen-Akkus sowie mit neuartigen Batterietypen, die für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten in Hybridmodellen, Plug-in-Hybridfahrzeugen, Batterie-Elektrofahrzeugen (BEV) und Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugen (FCHV) in Frage kommen.

Die Geschichte der Hybriden

In den frühen 1990er Jahren begann Toyota mit der Entwicklung eines praktischen und bezahlbaren Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugs. Die Technologie ist in der Zwischenzeit rapide vorangeschritten. So sind den Ingenieuren bis heute erhebliche Reduzierungen bei Material- und Fertigungskosten gelungen. Toyota plant die weltweite Markteinführung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen im Jahr 2015. Ende vergangenen Jahres startete ein nationales Demonstrationsprogramm mit dem aktuellen Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug, dem Toyota FCHV-adv. Mehr als 100 Fahrzeuge nehmen an diesem auf drei Jahre ausgelegten Programm teil, um die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Praktikabilität der Technologie im alltäglichen Einsatz unter Beweis zu stellen.

Ein kürzlich auf Anfrage des US-Energieministeriums durchgeführter Feldversuch ermittelte eine Reichweite des FCHV-adv von 693 Kilometern pro Tankfüllung.

1997 stellte Toyota in Kalifornien den RAV4 EV vor. 1.484 Exemplare dieses Großbatterie-Elektrofahrzeugs mit einer Reichweite von 100 Meilen wurden im Verlaufe des Programms verkauft oder verleast, knapp die Hälfte davon ist immer noch in Betrieb. Kurze Zeit später startete das Unternehmen ein Demonstrationsprojekt mit dem e-com, einem Kleinbatterie-Elektrofahrzeug für Pendler in Städten und Ballungsräumen - ein Fahrzeug, das sich an Services wie das heute zunehmend populäre Car-Sharing-Konzept richtete.

Die Verbraucher und ihr Umweltbewusstsein waren zu jenem Zeitpunkt noch nicht bereit für Elektrofahrzeuge, so dass der RAV4 EV und das e-com-Programm aufgrund des fehlenden Interesses bald wieder eingestellt wurden. Zuletzt stieg das Bewusstsein für Umweltbelange jedoch stark an, und gemeinsam mit dem technologischen Fortschritt im Bereich alternativer Antriebe ist ein Umdenken auf dem Markt erkennbar. Das Ergebnis ist ein Mini-Elektrofahrzeug mit Lithium-Ionen-Batterie, das Toyota 2012 speziell für Berufspendler auf den Markt bringen wird.

Obwohl die Akku-Technologie seit dem RAV4 EV und dem e-com-Programm enorme Fortschritte gemacht hat, bleiben immer noch große Herausforderungen. So müssen die Kosten für die Lithium-Ionen-Batterien noch erheblich reduziert oder preisgünstigere Alternativen gefunden und entwickelt werden. Auch die Reichweite ist immer noch ein Thema. Denn um die Antriebsbatterien unterwegs wieder aufladen zu können, bedarf es - wie auch bei Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeugen - einer vollkommen neuen Infrastruktur. Selbst bei einer maximalen Reichweite von bis zu 160 Kilometer je Batterieladung bieten reine Elektrofahrzeuge heute noch nicht das, was die meisten Verbraucher von ihrem Automobil erwarten.

Diese Probleme sind jedoch lösbar. Daher hat sich Toyota in der vergangenen Dekade auf eine ganzheitliche Strategie - einschließlich BEVs, PHVs und FCHVs - konzentriert. Allen drei Alternativen gemein ist die Elektrifizierung der Mobilität. Dabei steht die Entwicklung einer fortschrittlichen Batterietechnologie im Mittelpunkt.


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