A Toyota anunciou em junho (AQUI) que planeava introduzir nos seus carros baterias de estado sólido, de modo a melhorar a autonomia dos veículos elétricos, pois estas baterias oferecem mais 40% de energia do que as atuais.
Estas novas novas tecnologias de bateria da Toyota representam um passo importante no desenvolvimento dos veículos elétricos, pois as baterias de eletrólito líquido oferecem um desempenho e custo semelhantes aos das baterias atuais, enquanto as baterias de estado sólido oferecem ainda vantagens potenciais em termos de densidade energética, carregamento rápido e segurança. Com o tempo, essas tecnologias podem ajudar a tornar os veículos elétricos mais acessíveis e atraentes para os consumidores.
São três as novas tecnologias de bateria de eletrólito líquido, que fornecem maior potência, maior autonomia, carregamento mais rápido e têm menor custo, e este avanço na tecnologia de estado sólido muda o foco do desenvolvimento para a produção em série.
No recente lançamento da sua fábrica de BEV, a Toyota Motor Corporation (Toyota) revelou que a produção da sua próxima geração de BEV (veículos elétricos a bateria) terá início em 2026.
Não só serão concebidos e construídos de forma diferente, como também serão alimentados por uma gama de novas baterias avançadas.
Durante um recente workshop técnico sob o tema “Vamos Mudar o Futuro dos Carros”, a Toyota comunicou uma primeira visão sobre as suas tecnologias inovadoras para BEV da próxima geração, incluindo uma antevisão do seu plano de implementação de tecnologia avançada de baterias.
Takero Kato, presidente da Fábrica de BEV da Toyota, indicou que os BEV da próxima geração chegarão ao mercado pela primeira vez em 2026 e que 1,7 milhões dos 3,5 milhões de BEV que a Toyota espera vender até 2030 serão esses modelos da próxima geração.
Também destacou que uma gama de tecnologias de baterias será fundamental para atrair os BEV a uma gama mais ampla de clientes e suas necessidades.
“Precisaremos de várias opções de baterias, assim como temos diferentes variações de motores. É importante oferecer soluções de bateria compatíveis com uma variedade de modelos e necessidades dos clientes”, refere Takero Kato.
A Toyota revelou quatro baterias de próxima geração, incluindo avanços de última geração com eletrólitos líquidos e sólidos, e fez uma antevisão de mais duas etapas com tecnologia de bateria de eletrólito sólido.
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Desempenho aprimorado de baterias de eletrólito líquido
As baterias com eletrólitos líquidos, que são atualmente a principal tecnologia para BEV, estão a ser desenvolvidas pela Toyota para proporcionar maior densidade energética, competitividade de custos e velocidades de carregamento.
Existem três tecnologias principais no desenvolvimento para baterias de eletrólito líquido – ‘Desempenho’, ‘Popularizadas’ e ‘Alto Desempenho’
Desempenho [Íões de Lítio]
Prevista para ser introduzida com os BEV da próxima geração a serem lançados em 2026, a bateria “Performance Li-Ion” aumentará a autonomia dos BEV para mais de 800 km quando combinada com aerodinâmica aprimorada e peso reduzido do veículo.
Além disso, espera-se que a bateria Performance ofereça:
Redução de 20% no custo (em comparação com o atual BEV Toyota: bZ4X)
Tempo de carga rápida de 20 minutos ou menos (SOC*1 = 10-80%)
Prazo: previsto para 2026
Popularização [Fosfato de ferro-lítio]
A Toyota está a desenvolver baterias de alta qualidade e de baixo custo para apoiar o apelo mais amplo dos BEV, fornecendo aos clientes uma variedade de opções de baterias – semelhante à escolha que têm hoje com diferentes motorizações.
A bateria “Popularisation” é construída usando a tecnologia bipolar de que a Toyota é pioneira e e já oferece em veículos eletrificados com a tecnologia híbrida Hidretos Metálicos de Níquel (NiMh), combinada com fosfato de ferro-lítio (LiFePO) de menor custo como material principal.
Espera-se que a bateria de popularização ofereça:
Aumento de 20% na autonomia (em comparação com o atual bZ4X)
Redução de 40% no custo (comparado com o bZ4X atual)
Tempo de recarga rápida de 30 minutos ou menos (SOC*1= 10-80%)
Prazo: previsto para 2026-27
Alto desempenho [Iões de lítio]
A Toyota também está a desenvolver uma bateria “High-Performance” que combina a estrutura bipolar com a química Li-Ion e um cátodo de alto níquel para alcançar novos avanços e aumentar ainda mais a autonomia para mais de 1.000 km quando combinada com aerodinâmica aprimorada e peso reduzido do veículo.
A bateria de alto desempenho também deverá oferecer:
Redução adicional de 10% no custo em comparação com a bateria Performance
Tempo de carregamento rápido de 20 minutos ou menos (SOC*1 = 10-80%)
Prazo: previsto para 2027-28
Avanço com baterias de estado sólido [Iões de lítio]
Há muito visto como a “revolução” para os BEV, a Toyota conseguiu um avanço tecnológico na sua pesquisa para melhorar a durabilidade das baterias “Solid-State” de íões de lítio.
As baterias de estado sólido Toyota possuem um eletrólito sólido, permitindo um movimento mais rápido de iões e uma maior tolerância a altas tensões e temperaturas.
Essas qualidades tornam as baterias de estado sólido adequadas para carga e descarga rápida e para fornecer mais energia num formato menor. Até agora, a expectativa era que a vida útil da bateria seria mais curta. No entanto, os recentes avanços tecnológicos da Toyota superaram este desafio e a empresa mudou o seu foco para a produção em série das baterias de estado sólido.
O objetivo é estar pronto para uso comercial até 2027-28.
E, embora o estado sólido tenha sido inicialmente previsto para introdução nos HEV (Hybrid Electric Vehicles), o foco da Toyota está agora principalmente nos BEV da próxima geração.
Espera-se que a primeira bateria de estado sólido da Toyota ofereça:
Aumento de 20% na autonomia em comparação com a bateria Performance (aprox. 1200 km)
Tempo de carregamento rápido de 10 minutos ou menos (SOC*1 = 10-80%)
Atividade Adicional de Desenvolvimento de Estado Sólido
A Toyota já tem em desenvolvimento uma bateria de estado sólido de iões de lítio de especificação superior, que visa uma melhoria na autonomia de 50%, em comparação com a bateria Performance.
Potencializar a altura da bateria para melhorar a autonomia
A aerodinâmica desempenha um papel fundamental na determinação da autonomia de todos os veículos. Naturalmente, na busca por maximizar a autonomia dos BEV, há um foco crescente na redução ou otimização do Cd (coeficiente de arrasto).
A consideração da Toyota vai um passo além, concentrando-se no CdA (Cd multiplicado por A, área frontal) que, devido ao efeito de multiplicação da área frontal, tem uma influência muito maior na capacidade de autonomia de um veículo.
No centro do pensamento da Toyota está a altura da bateria, que normalmente fica por baixo do piso do veículo. Isto pode levar a um aumento global na altura do veículo, o que tem então um efeito multiplicado desproporcional no CdA e, consequentemente, no desempenho da autonomia do veículo.
Se a altura da bateria puder ser reduzida, obviamente a altura total do veículo pode ser reduzida, o CdA pode ser melhorado e a autonomia global pode ser aumentada.
Portanto, a Toyota também está a desenvolver uma tecnologia de bateria cada vez mais plana.
Hoje a bateria do bZ4X, incluindo a caixa, tem cerca de 150 mm de altura. Amanhã, a Toyota planeia reduzir a altura da bateria para 120 mm, e até 100 mm no caso de veículos desportivos de alto desempenho, onde uma posição baixa da anca também é desejável.
Esses avanços na altura da bateria podem ter impactos positivos na autonomia, no prazer de condução e no formato do veículo, dependendo de como são inseridos no veículo.
