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Toyota, el mayor fabricante de automóviles del mundo, tiene un problema. Aunque la compañía es famosa por ser pionera en métodos de fabricación eficiente y ser pionera en sistemas de propulsión eléctricos híbridos, el cambio a vehículos eléctricos de batería la tomó algo desprevenida. A medida que los rivales cerraron contratos para minerales críticos y formaron empresas conjuntas con fabricantes de baterías (o construyeron las suyas propias), Toyota parece quedarse atrás.
Ahora ha publicado una nueva hoja de ruta que muestra cómo recuperará la competitividad y venderá 3,5 millones de vehículos eléctricos para 2030.
Después de algunos experimentos iniciales con RAV4 convertidos a eléctricos (incluida una asociación con Tesla), Toyota finalmente lanzó un BEV moderno, el bZ4x. El automóvil tuvo un lanzamiento difícil (un retiro del mercado por ruedas que se cayeron provocará eso), pero la prueba de una semana de un bZ4x superó nuestras bajas expectativas. Sin embargo, una mirada a las especificaciones del auto deja claro el problema de Toyota: hay diferentes paquetes de baterías para las versiones de un solo motor y de dos motores, fabricados por Panasonic y CATL, respectivamente.
La lentitud de los BEV le costó al CEO Akio Toyoda su puesto a principios de este año, y fue reemplazado por el exjefe de Lexus, Koji Sato, quien creó una nueva organización dentro de Toyota llamada BEV Factory, que tiene la misión de desarrollar vehículos eléctricos de próxima generación para Toyota en 2026.
«Necesitaremos varias opciones para las baterías, al igual que tenemos diferentes variaciones de motores. Es importante ofrecer soluciones de baterías compatibles con una variedad de modelos y necesidades de los clientes», dijo Takero Kato, presidente de BEV Factory.
Cuatro soluciones
Para ello, Toyota está trabajando en cuatro soluciones diferentes. Tres de ellos utilizarán electrolitos líquidos y están destinados a diferentes aplicaciones.
Está previsto que una batería de iones de litio con electrolito líquido centrada en el rendimiento sea la primera en aparecer en 2026. Toyota dice que su objetivo es un tiempo de carga rápida de 20 minutos y quiere que estas celdas sean un 20 por ciento más baratas que las celdas utilizadas en el bZ4x. La compañía planea utilizarlo en un BEV que pueda viajar casi 800 km (500 millas) con una sola carga.
Para vehículos de menor costo, Toyota está considerando celdas de fosfato de hierro y litio, una química que ya es extremadamente popular en China y que Tesla está utilizando. Toyota planea construirlas como baterías bipolares, donde los materiales activos para el ánodo y el cátodo estén a ambos lados de un portaelectrodos común en lugar de tener electrodos separados para cada uno. (Toyota ya utiliza este enfoque para las baterías de hidruro metálico de níquel que utiliza en muchos de sus modelos híbridos).
Las celdas LFP tienen como objetivo una reducción de costos del 40 por ciento en comparación con la batería bZ4x y un 20 por ciento más de alcance. Las celdas LFP no se cargan tan rápido, pero Toyota quiere un tiempo de carga rápida de CC del 10 al 80 por ciento en 30 minutos. Si tiene éxito, la compañía espera estas células en 2026 o 2027.
También se está desarrollando una química de iones de litio de alto rendimiento, aunque es posible que no esté lista hasta 2028. Toyota quiere combinar su estructura de electrodo bipolar con un alto porcentaje de níquel en el cátodo para crear un paquete con un alcance extremadamente largo: hasta 621 millas (1000 kilómetros). Pero también apunta a una reducción de costos del 10 por ciento en comparación con el paquete centrado en el rendimiento mencionado anteriormente.
La cuarta tecnología de batería es una de la que Toyota ha hablado mucho en el pasado: el estado sólido. Tanto los electrodos como los electrolitos en una batería de estado sólido son sólidos, lo que significa que la batería puede ser más pequeña y liviana que una celda con electrodos líquidos.
La tecnología es tentadora, pero presenta problemas por la formación de dendritas: puntas de cristales de litio que pueden crecer y perforar el cátodo. Toyota dice que ha logrado un gran avance en la durabilidad de las celdas de estado sólido de iones de litio (no dice exactamente qué) que le ha permitido pasar a producir estas baterías en masa, con un uso comercial programado para 2027 o 2028.
Curiosamente, Toyota originalmente planeaba usar celdas de estado sólido solo en sus híbridos, pero parece haber revisado esa idea y las incluirá en BEV, con un alcance objetivo de más de 600 millas y un tiempo de carga rápida de solo 10 minutos. .
Baterías más descargadas
Una nota final en la estrategia de baterías de Toyota es algo que muchos de nosotros acogeremos con agrado. Toyota dice que además de trabajar en estos cuatro tipos diferentes de baterías, también está poniendo mucho esfuerzo en reducir la altura del paquete de baterías, de 5,9 pulgadas (150 mm) a 4,7 pulgadas (120 mm) o incluso 3,9 pulgadas (100 mm). mm) de altura.
Actualmente, la gruesa losa de baterías que requiere un vehículo eléctrico significa que son mucho más fáciles de empaquetar en un crossover o SUV, pero con el consiguiente aumento en el área frontal y, por lo tanto, más resistencia al impulsarse en el aire.