Nuova Toyota Prius, terza generazione

Ormai da diversi decenni l’industria automobilistica affronta tre importanti sfide ambientali: la qualità dell’aria, il cambiamento climatico, e il l’approvvigionamento di energia. Per poter salvaguardare le risorse di energia e prevenire il surriscaldamento globale è sempre più necessario un miglioramento nell’efficenza dei consumi di carburante da parte delle automobili, per poter così ridurre le emissioni di CO2 e di particolato. Per far ciò, lo “Statuto Toyota per la Terra” dichiarava nel 1992 che ‘l’obiettivo di Toyota è quello di costruire automobili pulite e sicure per una società del benessere in un ambiente sempre più pulito.’ Nel febbraio del 1993 questo intento si concretizzava in una serie di linee guida creando il “Piano di Azione Ambientale di Toyota”. Insieme, queste iniziative hanno dato vita ad un percorso di sviluppo tecnologico che Toyota continua a seguire nella ricerca della mobilità sostenibile, attraverso lo sviluppo di eco-cars. Basando il proprio approccio sul concetto “dell’auto giusta, nel posto giusto e al momento giusto”, Toyota segue più di un percorso per raggiungere questo obiettivo, credendo comunque nel continuo miglioramento dell’efficienza dei veicoli con motori benzina e diesel grazie ai biocarburanti e alle diverse fonti di energia, e soprattutto pensando che la tecnologia ibrida rappresenti la chiave per il 21o secolo.

La tecnologia ibrida non va considerata soltanto come un’alternativa ai motori tradizionali, ma come un supporto in grado di migliorare l’efficienza degli attuali motori. I veicoli ibridi hanno emissioni più pulite rispetto a veicoli tradizionali benzina e diesel.

Toyota studia e sviluppa sistemi di guida ibrida da oltre 30 anni. Nel 1970 Toyota ha inaugurato i propri veicoli ibridi con turbina a gas, l’S800 ed il Century, basati entrambi sulla combinazione di motori a turbina a gas e motori elettrici. La ricerca su veicoli elettrici è cominciato simultaneamente, con l’inizio del programma di sviluppo dei motori elettrici nel corso degli anni ’80.

Durante gli anni ’90 la riduzione delle emissioni di CO2, identificata come una delle azioni per ridurre il surriscaldamento globale, è diventata una questione globale nel contesto delle emissioni dei gas di scarico. Con il riconoscimento dei problemi di peso e di produzione associati all’uso delle batterie come componenti chiave dei gruppi motore, Toyota ha volto lo sguardo alle possibilità offerte da diverse tipologie di sistemi ibridi, concentrando il proprio lavoro di ricerca e sviluppo nella realizzazione di veicoli ibridi su larga scala.

Oggi, a dodici anni di distanza dal lancio della prima generazione di Prius, Toyota ha venduto più di 1.7 milioni di veicoli ibridi in tutto il mondo. Toyota rappresenta oggi l’80% delle vendite ibride globali, e fino ad ora ha contribuito ad una riduzione delle emissioni di CO2 pari a circa 9 milioni di tonnellate. Il Progetto Prius Il 1994 è stato l’anno in cui Toyota ha avviato il progetto G21. Lo scopo di esso era quello di creare per il 21o secolo ‘un’auto ecologica e rispettosa dell’ambiente’ che riuscisse a garantire la stessa convenienza ed il piacere di guida di un veicolo convenzionale. Gli obiettivi di sviluppo iniziali riguardavano un gruppo motore che fosse 1.5 volte più efficiente rispetto a quello della auto convenzionali con motori diesel/benzina. Al termine del progetto si è riusciti a fissare un’efficienza pari al doppio rispetto alle aspettative.

Con il passaggio dell’elettronica ad una condizione indipendente rispetto al motore, la funzione di ogni componente elettrica e meccanica diventa di fondamentale importanza per un veicolo ibrido prodotto in larga scala. Con la necessità di avere un’abilità tecnica all’avanguardia in ogni area chiave di questa tecnologia, Toyota si è impegnata a progettare, sviluppare e produrre autonomamente ogni componente del sistema ibrido, mediante lo studio di oltre 100 varianti di tale sistema durante lo sviluppo del Toyota Hybrid System (THS).

Lanciata in Giappone nel 1997 ed in Europa nel 2000, la prima generazione di Prius è stato il primo veicolo completamente ibrido prodotto su larga scala. Il nome Prius, dal latino ‘venire prima’, è diventato il simbolo di un'auto che è stata lanciata ancora prima che la sensibilità ambientale diventasse un’importante e diffusa questione sociale.

Imponendosi come pietra miliare industriale per lo sviluppo dei gruppi motore e della mobilità sostenibile, lo straordinario Toyota Hybrid System della prima generazione di Prius unisce un motore benzina 1.5 l ad un potente motore elettrico dotato di trasmissione variabile continua in grado di sviluppare una potenza massima di 72 kW/101 CV, con consumi di soli 5.1 l/100 km ed emissioni di CO2 di soli 120 g/km. In soli tre anni Toyota è riuscita ad apportare significativi miglioramenti alla batteria, al motore elettrico ed all’inverter del sistema ibrido, e nel 2003 il sistema THS II della Prius ha adottato un convertitore di tensione che ha migliorato ulteriormente l’efficienza del sistema. La seconda generazione di Prius è migliorata ulteriormente, sviluppando una potenza di 82kW/111 CV, riducendo simultaneamente i consumi fino a 4.3 l/100 km e le emissioni di CO2 fino a 104 g/km.

La tecnologia Hybrid Synergy Drive® della nuova Prius presenta estensivi miglioramenti in questa nuova e vincente trasmissione ibrida. Il 90% delle componenti di guida ibrida sono state ridisegnate per creare un sistema più compatto e leggero ottenendo maggiore potenza, maggiore efficenza in presenza di temperature particolarmente rigide, ulteriore efficienza dei consumi ed una riduzione delle emissioni di CO2 senza precedenti.

Un nuovo motore termico 1.8 litri benzina sostituisce l’unità 1.5 l dell’attuale Prius. La potenza totale del sistema è stato incrementato fino a 100 kW/136 CV, ma con una riduzione dei consumi fino a soli 3.9 l/100 km e delle emissioni di CO2 fino a soli 89 g/km, i valori migliori del mercato e tra le berline tradizionali. Rappresentando un’eccezionale fusione di alta tecnologia e responsabilità ecologica, il sistema serie/parallelo Hybrid Synergy Drive® di Toyota è stato fondamentale per il successo globale di Prius. Un lavoro in continua evoluzione, tre generazioni di un’auto che ha visto miglioramenti significativi, con un incremento della potenza superiore al 30%, ma anche una diminuzione dei consumi che supera il 23% e di emissioni di CO2 inferiori di circa il 26%.

Dopo il conseguimento nel 2005 da parte di Prius del premio “Car of the Year” assegnato dalla stampa europea, la tecnologia Hybrid Synergy Drive® è stata premiata nel 2004 con l’ “International Engine of the Year”, nonché del titolo di “Best fuel Economy Engine of the Year” negli ultimi cinque anni consecutivi.

La terza generazione Prius non è un modello di nicchia da valutare solo in base ad alcuni “criteri speciali”, perché nonostante presenti livelli di emissioni di CO2 più bassi rispetto ad auto appartenenti ai segmenti A e B, essa regge anche il confronto con qualsiasi concorrente del segmento D in termini di prestazioni e dinamiche di guida. L’elevata soddisfazione da parte della clientela è indicata dalle indagini condotte da JD Power in Germania, Francia e Regno Unito.

Obiettivi commerciali L’andamento delle vendite di auto ibride sottolinea il crescente riconoscimento del mercato automobilistico. Le vendite mondiali della seconda generazione di Prius sono più che raddoppiate tra il 2004 ed il 2008, raggiungendo le circa 285,000 unità. Allo stesso tempo in Europa nello stesso periodo si è assistito ad una moltiplicazione di oltre cinque volte le vendite, raggiungendo circa le 42,000 unità.

Alla fine del 2008, la totalità delle vendite mondiali di Prius hanno superato 1.2 milioni unità e le vendite europee si sono attestate a circa 130,000 unità. Con un obiettivo di 60,000 unità nel 2009, le vendite europee di Prius daranno a Toyota un forte contributo per il raggiungimento dell’obiettivo di vendere all’anno un milione di veicoli ibridi entro la prima decade del 2010. In futuro è in programma il lancio di 10 nuovi modelli ibridi, e per il 2020 l’obiettivo di Toyota è quello di equipaggiare tutti i modelli della gamma con la tecnologia Hybrid Synergy Drive®.

Dopo aver già cominciato a produrre veicoli ibridi in Cina e negli Stati Uniti, Toyota intende incrementare la vendita oltreoceano raggiungendo la Tailandia e l’Australia. Toyota prevede di commercializzare la nuova generazione Prius in 80 paesi, andando così a raddoppiare l’attuale mercato di 44 paesi.

Il Futuro Toyota è impegnata nell’ulteriore riduzione delle dimensioni, del peso e dei costi dei componenti ibridi fondamentali come il motore elettrico, gli inverter e le batterie.

Oltre a questo, il sistema Hybrid Synergy Drive® servirà come tecnologia di base da applicare a tutti i modelli futuri. Questo sistema è stato infatti specificatamente disegnato per essere ‘a prova di futuro’, ed è facilmente adattabile per un utilizzo sia in veicoli interamente elettrici che in quelli Fuel Cell.

Sono attualmente in svolgimento i test di verifica in Giappone, negli Stati Uniti ed in Europa sui Plug-in Hybrid Vehicle (PHV). Questi veicoli, sempre di marchio Toyota, funzionano come un veicolo elettrico sui tragitti più corti e come un ibrido tradizionale sulle lunghe distanze.

Come per la Prius, anche un PHV funziona mediante un motore termico a combustione interna e un motore elettrico. Ciò che differenzia i veicoli Plug-in dagli attuali moderni ibridi è una maggiore capacità della batteria, che consente una durata del tragitto con il solo motore elettrico maggiore di oltre 10 chilometri, ed una funzione di caricamento della batteria che permette a chi utilizza il veicolo di ricaricare completamente le batterie dall’esterno, utilizzando un classico dispositivo elettrico, in meno di due ore. La più avanzata modalità EV disponibile sui PHV garantisce significativi benefici per chi la guida. Se messo a confronto con la Prius, un PHV è in grado di sfruttare con più frequenza la modalità elettrica, senza quindi alcun consumo, andando così a ridurre ulteriormente le emissioni di CO2.

Toyota ha cominciato a lavorare sui Veicoli Ibridi Fuel Cell (FCHVs) nel 1992, sviluppando nei propri impianti le celle combustibili ed i serbatoi per l’immagazzinaggio dell’idrogeno ad alta pressione. Attualmente Toyota sta applicando la propria tecnologia ibrida allo sviluppo dei FCHV, rimpiazzando i motori benzina con le celle combustibili, e attestando la propria pila Fuel Cell come leader nella tecnologia delle celle combustibili.

Il primo veicolo al mondo Fuel Cell, l’FCHV di Toyota, è stato lanciato sul mercato nel 2002, ottenendo nel 2005 la certificazione di categoria. La generazione successiva di ibridi Fuel Cell di Toyota, l’FCHV-adv, ha garantito un miglioramento del 25% dell’efficienza dei consumi, e grazie all’utilizzo dei serbatoi sviluppati da Toyota per l’idrogeno ad alta pressione 70MPa, questi veicoli hanno un’autonomia di circa 830 km con un pieno, più del doppio rispetto al modello precedente. Oltre a ciò, i veicoli FCHV-adv sono in grado di funzionare a -30 gradi Celsius, migliorando enormemente le prestazioni in presenza di temperature particolarmente rigide.

Grazie allo sviluppo del suo RAV4-EV Toyota ha inoltre accumulato una conoscenza ed una maestria ingegneristica senza precedenti nel campo dei veicoli elettrici.

Si prevede che nei prossimi anni la richiesta di veicoli per preccorrere brevi distanze sia destinata a crescere, ed il nuovo prototipo FT-EV rappresenta un veicolo completamente elettrico basato sulla piattaforma dell’attuale Toyota iQ. Il suo potente motore elettrico riesce a produrre una potenza di 45kW e di 160 Nm a 2,690 rpm, con una velocità massima pari a 110 km/h, con un’autonomia di 80 km prima della ricarica ed un livello di emissioni pari a zero.