Toyota auf der NAIAS 2010 in Detroit

Auf der North American Auto Show (NAIAS) in Detroit (11. bis 24. Januar 2010) enthüllt Toyota neue Konzeptfahrzeuge mit alternativen Antrieben. Mit der als Weltpremiere gezeigten Hybridstudie FT-CH leitet das japanische Unternehmen eine neue Phase seiner Hybridstrategie ein. Zunächst baut der Hersteller das Angebot an Fahrzeugen mit Hybridantrieben aus. Ab dem Modelljahr 2012 folgen Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge (PHV) und reine Elektro-Fahrzeuge (BEV = Battery Electric Vehicle). Ab 2015 werden Brennstoffzellen-Fahrzeuge (FCHV = Fuel Cell Hybrid Vehicle) auf den Weltmärkten eingeführt.

Die Abkürzung "CH" im Namen der jetzt vorgestellten Studie steht für "Compact Hybrid". Der FT-CH wurde als Hybridfahrzeug für das Kompaktsegment entwickelt und wird von Toyota unterhalb des Erfolgsmodells Prius angesiedelt. Mit geringeren Abmessungen und hoher Funktionalität ist das Fahrzeug auf den städtischen Verkehr zugeschnitten.

Gestaltet wurde der FT-CH vom europäischen Toyota Designzentrum ED2 bei Nizza. Um seiner designierten Aufgabe als wendiges Stadtauto gerecht zu werden, ist das nach amerikanischem Verständnis als Kompaktwagen positionierte Hybridmodell 56 cm kürzer als der Prius, dabei aber fast genauso breit. Trotz der geringen Fahrzeuglänge bietet der FT-CH neben einem geschmackvoll gestalteten Interieur erstaunliche Geräumigkeit und maximalen Insassenkomfort.

Bei der Konzeption des FT-CH orientierten sich die ED2-Designer an der impulsiven und lebhaften Gestaltungskraft der sogenannten Generation "8-Bit". Sie soll einen besonderen Reiz auf jüngere Autofahrer ausüben. Dank seiner kompakten Leichtbauweise, durch die der FT-CH noch sparsamer im Verbrauch ist als ein Prius, bietet er dieser etwas preissensibleren Zielgruppe eine interessante Alternative. Als Wegbereiter für umweltschonende Antriebstechnologien besitzt der Prius weltweit eine Ausnahmestellung unter den Hybridmodellen.

Toyota plant, den Hybridfahrzeug-Absatz noch in den ersten Jahren dieses Jahrzehnts auf 1 Million Einheiten pro Jahr auszubauen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Nordamerika. Dafür wird das japanische Unternehmen in den nächsten Jahren insgesamt 8 neue Hybridfahrzeuge auf den Markt bringen. Dazu zählen sowohl vollkommen neue Modelle als auch Hybridvarianten bereits existierender Modelle.

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 3 Prius-Generationen und insgesamt 7 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 3 verschiedene Fertigungseinrichtungen mit einer Gesamtkapazität von über 1 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 1. Generation von Lithium-Ionen-Batterien ein. Sind die Batterien voll geladen, kann das Fahrzeug mehr als 20 km, 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.

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 3 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 km 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 km 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 3 Alternativen gemein ist die Elektrifizierung der Mobilität. Dabei steht die Entwicklung einer fortschrittlichen Batterietechnologie im Mittelpunkt.