Toyota už má v nabídce čtyři druhy elektrifikovaných pohonů s baterií

V rámci seriálu o hybridním pohonu jsme se věnovali i historii. A jednou ze dvou značek, které stály na začátku rozšíření hybridního pohonu do osobních aut, byla právě Toyota. A nutno dodat, že byla tou úspěšnější, která je díky tomu s hybridy neodmyslitelně spojena. Ale od základních full-hybridů, kterými začínala, se posunula i k vyšším stupňům elektrifikace, které jsou nebo mohou být i lokálně bezemisní. Některé současné elektrifikované modely jsou nyní k vidění a vyzkoušení na celorepublikové roadshow Beyond Zero u všech dealerů Toyoty. Konkrétně jde o modely Corolla Cross, RAV4 plug-in hybrid, vodíková Mirai a elektromobil Toyota bZ4X.

Dlouhá historie vývoje hybridů u Toyoty

Hybridní pohon není nic nového, ale v minulosti se používal spíše v jiných odvětvích než v osobních autech. U Toyoty sahá historie baterií a elektromotorů v sériově vyráběných modelech do roku 1997, kdy se objevila hybridní Toyota Prius. To byl jeden ze dvou hlavních průkopníků hybridního pohonu a první průkopník full-hybridu. Bylo to vyspělé pohonné ústrojí založené na spolupráci benzinového motoru s trakčním elektromotorem a s druhým elektromotorem, který plnil především funkci generátoru. Jejich práci řídila programovatelná řídící jednotka prostřednictvím unikátní planetové převodovky.

Nevyužitá energie vyrobená generátorem se ukládala do baterie.

Za tu dobu prošel hybridní systém Toyoty obrovským posunem. Moderní hybridy čtvrté a páté generace sice fungují na stejném principu jako u původního Priusu, ale jednotlivé komponenty systému jsou mnohem menší, lehčí a účinnější a software řídí celek tak, aby vůz co nejčastěji využíval pouze bezemisní elektromotor. Pátá generace hybridního pohonu je navržena pro vyšší výkon a dynamiku. Výkon systému 1.8 se zvýšil ze 122 koní na 140 koní a systém s motorem 2.0 má nyní výkon 196 koní namísto 184 koní. Corolla s novým hybridním systémem 1.8 bude v roce 2023 schopna zrychlit na stovku za 9,2 sekundy, tedy o 1,7 sekundy rychleji než model z roku 2022.

Přečtěte si také

Historie hybridního pohonu v osobních automobilech

Výkonnější verze Corolly zvládne sprint na stovku za 7,5 s. O vyšší výkon se mimo jiné zasloužila vylepšená lithium-iontová baterie, jež je nejen menší a lehčí až o 18 kg, ale také výkonnější a účinnější. Již nyní je hybridní pohon páté generaci dostupný v nejnovějším modelu Toyota Corolla Cross, který v těchto dnech přijíždí na český trh.

Hybridy, auta s trakční baterií, ale bez zástrčky

V 90. letech minulého století nebyly baterie ani nabíjecí systémy tak účinné jako dnes, stejně tak nebyla rozvinutá veřejná dobíjecí infrastruktura. Auto nabíjené ze zásuvky tedy nebylo příliš praktické. Toyota se přesto rozhodla uvést na trh elektrifikovaný vůz, přišla ale s kombinací spalovacího a elektrického motoru se schopností jízdy v elektrickém režimu s nulovými emisemi, nabíjením trakční baterie za jízdy a využíváním energie vzniklé při brzdění.

Dalším zdrojem energie v hybridním voze je systém optimalizace spalovacího motoru, který udržuje motor v nejpříznivějším rozsahu otáček. Spalovací motor pohání kola, ale přebytečná energie se ukládá do baterie. To vede k nižšímu spalování a menšímu opotřebení motoru. Dodávání energie elektromotoru, který pohání automobil, je hlavní, nikoli však jedinou funkcí baterie. Energii z něj čerpá i veškerá palubní technika, od elektrického ovládání oken a zrcátek až po multimediální systémy, klimatizaci a systémy aktivní bezpečnosti. Řidič tak může během delší zastávky používat klimatizaci nebo rádio, aniž by musel zapínat spalovací motor.

Plug-in hybrid – výkon 306 koní

S plug-in hybridy začala Toyota v roce 2009 třetí generací Priusu, která kromě základního full-hybridu byla k dispozici i jako plug-in hybrid. Následující generace Priusu také nabízely plug-in hybridní variantu, ale na českém trhu se příliš neujaly. Úspěch zde přišel, až když se na trhu objevila RAV4 Plug-in hybrid. Ta překvapila výkonem 306 koní, což je až o 84 koní víc než u modelu RAV4 hybrid. Zároveň se však výkon jednotlivých motorů oproti klasické hybridní verzi nezměnil. Tento rozdíl je výsledkem mnohem větší a výkonnější baterie s kapacitou až 18,1 KWh.

Když RAV4 Plug-in hybrid debutovala na trhu, mnoho lidí se ptalo, zda bude nový model schopen udržet výkon přes 300 koní, pokud se vybije baterie. Zkušenosti ukazují, že úroveň nabití akumulátoru nemá velký vliv na výkon generovaný pohonem. Baterie si totiž zachovává nejméně 20 procent své kapacity, takže i po tzv. vybití má v sobě uloženo dvakrát více energie než plně nabitá baterie v hybridním protějšku. Díky tomu je vždy připraven poskytnout elektromotorům dostatek výkonu, aby byl vůz stejně rychlý a svižný jako s plně nabitou baterií a mnohem dynamičtější než standardní RAV4 hybrid.

Další výhodou plug-in hybridu od Toyoty je, že jeho konstrukce vychází z plně hybridního systému. Po vyčerpání externě nabíjeného proudu je vůz stále mimořádně úsporný, neboť pracuje v klasickém hybridním režimu. To zdaleka nelze říci o všech plug-in hybridech na trhu. Energie získaná při brzdění uložená ve velké baterii umožňuje stejně často jezdit pouze na elektromotor jako v jiných hybridech této značky.

Pojízdná elektrárna na vodík jménem Mirai

Bateriovým elektromobilům se Toyota dlouho bránila a k lokálně bezemisním osobním autům hledala cestu hlavně přes vodík. U vodíkových vozů, jejichž reprezentantem je Toyota Mirai, je hlavním zdrojem energie pro elektromotor vodíkový palivový článek. Toto moderní zařízení vyrábí elektřinu reakcí vodíku a kyslíku, kdy jediným vedlejším produktem je voda. Mirai dostal baterii se stejnou kapacitou a funkcí jako v hybridech. Díky tomu funguje palubní zařízení i při vypnutém motoru, aniž by spotřebovávalo vodík, a využívá energii získanou při brzdění. Proud z baterie jde také do motoru a podporuje palivové články.

Přečtěte si také

Test Toyota Mirai – Komfortní koráb na vodík

Lithium-iontová baterie Mirai z Lexusu LS500h nahrazuje nikl-hydridovou baterii z předchozí generace. Je menší, energeticky úspornější a výkonnější. Její hmotnost se snížila ze 46,9 na 44,6 kg a maximální výkon stoupl o více než 20 %. Menší rozměry baterie umožnily její přemístění za opěradlo zadních sedaček. To je sice prostorově efektivnější, ale stále spolu s tlakovými nádržemi na vodík zabírá poměrně dost místa v kabině i v zavazadlovém prostoru. To je obecně neduhem vodíkových elektromobilů.

Elektromobil s dojezdem až 500 km a zrychlením za 6,9 sekundy

U elektromobilů je jediným zdrojem energie baterie, která zabere méně prostoru než systém uložení energie v autě na vodík. Prvním bateriovým elektromobilem Toyoty je bZ4X, který má lithium-iontové baterie s vysokou hustotou energie kapacitou až 71,4 kWh. Verze vozu s předním pohonem a plně nabitou baterií má dojezd až 516 km a spotřeba dle cyklu WLTP je 14,32 kWh/100 km. Verze s pohonem všech kol ujede až 470 km při spotřebě 15,8 kWh/100 km. Velmi dlouhý dojezd není dán pouze kapacitou baterie a účinností pohonu. Pomáhají k tomu také další prvky, jako je rekuperační brzdový systém a volitelná solární baterie na střeše, která ve slunečném podnebí prodlouží dojezd vozu o dalších 1 800 km ročně.