Toyota PHEV: estudiada alternativa a los coches eléctricos

El Prius Híbrido Eléctrico Enchufable es el primer vehículo eléctrico híbrido enchufable de Toyota (PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle) en salir al mercado. Tal como ha demostrado un estudio de Accenture sobre la electrificación del transporte privado, la apuesta de este fabricante japonés por la tecnología PHEV satisface las necesidades de los clientes.

Dicho estudio muestra que los consumidores prefieren los PHEV a los vehículos eléctricos (EV), porque conllevan menos cambios con respecto a los hábitos de conducción y los niveles de comodidad actuales.

Este modelo supone el más reciente desarrollo de la plataforma modular Hybrid Synergy Drive y de la tecnología híbrida combinada "Full Hybrid" que tiene en su haber más de 200.000 millones de kilómetros recorridos por todo el mundo.

Con una expansión considerable de las capacidades del sistema Hybrid Synergy Drive, incorpora baterías de ión de litio para ofrecer una autonomía en modo eléctrico de unos 23 km. Más allá de la autonomía en modo eléctrico, se puede utilizar como híbrido combinado y se puede recargar completamente desde una toma de corriente doméstica cuando sea preciso, en apenas una hora y media. Con una potencia total del sistema híbrido de 100 KW, acelera de 0 a 100 km/h en 10,2 segundos, y alcanza una velocidad punta de 180 km/h. Su autonomía en modo eléctrico (EV), de unos 23 km, le permite conseguir un consumo de combustible de solo 2,2 l/100 km, y reducir las emisiones de CO2 hasta los 49 g/km.

Con unos 1.420 kg, el Prius Híbrido Eléctrico Enchufable pesa solo 50 kg más que el Prius estándar y es comparable al de cualquier vehículo con motor diésel o gasolina del segmento con características similares. Al tener en cuenta las necesidades concretas de los conductores que se desplazan por áreas metropolitanas, el Prius Híbrido Eléctrico Enchufable atraerá a unos clientes muy similares a quienes acogieron rápidamente la primera generación del Prius: personas con visión de futuro y conciencia medioambiental que se sienten atraídos por el concepto exclusivo de este nuevo vehículo, con una gran reputación medioambiental y una tecnología avanzada muy sofisticada.

El vehículo empezará a comercializarse en 2012, principalmente en Japón, EE.UU y Europa, con una previsión de ventas de unas 50.000 unidades al año.

Concepto del producto

Se calcula que, para el año 2015, el 70 por ciento de los ciudadanos europeos vivirá en zonas urbanas. Asimismo, estudios recientes de Toyota sobre patrones de desplazamientos urbanos en Francia y el Reino Unido han mostrado que más del 80 por ciento de los desplazamientos en coche cubren menos de 25 km de distancia. En Francia, el 55 por ciento de los desplazamientos son de menos de 10 km, mientras que en el Reino Unido esa cifra asciende hasta cerca del 80 por ciento. En este contexto, el potencial de la electricidad para proporcionar una movilidad sostenible de corto a medio plazo está asegurado.

Aunque las ventajas medioambientales que ofrecen los vehículos eléctricos para los desplazamientos urbanos son evidentes, los avances en este tipo de vehículos se ven entorpecidos por el peso, el tamaño y el coste de las baterías de gran capacidad necesarias para ofrecer una autonomía apenas satisfactoria, así como la ausencia de una infraestructura de recarga adecuada.

Con el lanzamiento del Prius Híbrido Eléctrico Enchufable (PHV, Plug-in Electric Hybrid), Toyota considera que la arquitectura híbrida enchufable es la solución tecnológica más viable para la electrificación de los motores.

Un vehículo híbrido eléctrico enchufable no tiene el problema de la autonomía limitada. De hecho, una vez que el vehículo supera la autonomía en modo EV (eléctrico), empieza a funcionar automáticamente como un híbrido combinado Full Hybrid convencional.

El Prius Híbrido Eléctrico Enchufable parte de la base de la tecnología central Hybrid Synergy Drive para dar respuesta a las necesidades específicas de los clientes urbanos. Se trata de un vehículo híbrido combinado Full Hybrid (serie +paralelo), en el que tanto el motor eléctrico como el de gasolina pueden transmitir tracción a las ruedas. Cuenta con un modo EV, totalmente eléctrico, que se emplea para desplazamientos cortos, mientras que el motor de gasolina del sistema híbrido dota al Prius híbrido recargable de una gran autonomía para desplazamientos más largos.

Se calcula que, para finales de esta década, la mayoría de los europeos vivirán en zonas urbanas. Como consecuencia, se espera que la demanda de vehículos respetuosos con el medio ambiente para distancias cortas crezca considerablemente en los próximos años.

Muchos estados miembro de la Unión Europea están haciendo lo posible por cumplir las normas de calidad del aire exigidas, particularmente en entornos urbanos. Así, las autoridades de muchas ciudades han adoptado medidas para restringir el acceso de determinados tipos de vehículos a los centros urbanos. Siguiendo la dirección propuesta recientemente por el Libro blanco del transporte en la UE, algunas ciudades van más allá y se están planteando prohibir la circulación de vehículos convencionales en los centros urbanos y promocionar los vehículos eléctricos.

Los méritos medioambientales de los vehículos eléctricos (EV, Electric Vehicles) para su uso en recorridos urbanos están fuera de toda duda, pero su desarrollo futuro se ve frenado por una serie de factores. En la faceta técnica, se requieren unas baterías demasiado grandes, pesadas y costosas para conseguir una autonomía que solo satisface las necesidades de personas con un patrón de uso muy específico. Y lo que es quizás más destacable, desde la perspectiva del cliente, no existe aún una infraestructura de recarga adecuada, lo que hace aún más preocupante la cuestión de la autonomía.

La reducción de las emisiones de CO2 ha sido una preocupación general desde la década de los noventa (el Protocolo de Kyoto de 1997, establecía una lista de puntos concretos), y ahora es habitual que los impuestos a los vehículos vayan en función de sus emisiones de CO2.

A pesar de que las normativas de emisiones de escape Euro 6 acercarán los límites de emisiones de NOX de los motores diésel a los de las unidades de gasolina (80 frente a 60 mg/km en el nuevo ciclo europeo de conducción), el Prius Híbrido Eléctrico Enchufable sigue generando unas emisiones de NOX sustancialmente inferiores a las de los vehículos con motor diésel, y rebaja las normas Euro 6 en un 98 por ciento. Además, al funcionar el modo EV extendido, genera cero emisiones de CO2, NOX y partículas.

Proyecto de prueba PHEV

Toyota puso en marcha su proyecto de vehículo híbrido eléctrico enchufable (PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle) en 2007, con pruebas en carretera de un prototipo, en Francia y Reino Unido. En 2010, el proyecto inició su segunda fase con la utilización de un vehículo de producción limitada, basado en la tercera generación del Prius y equipado con una batería de ión de litio.

Toyota ha contado en España con 7 unidades del Prius Híbrido Eléctrico Enchufable, que forman parte de un proyecto global en el que se han puesto en funcionamiento 600 unidades en todo el mundo, 200 en Europa, mediante contratos de leasing con empresas del sector eléctrico, energético, de infraestructuras etc. Estas unidades han sido objeto de estudio de los hábitos de desplazamiento reales de los conductores con el objetivo de ajustar la capacidad de la batería y las prestaciones finales del vehículo a las necesidades reales de movilidad de las personas en sus desplazamientos habituales. Se han valorado y analizado también la conducción y los hábitos de recarga eléctrica, y tenido en cuenta las opiniones de los conductores, a fin de corroborar el rendimiento medioambiental y tecnológico del nuevo híbrido eléctrico enchufable de Toyota antes de su salida al mercado.

En Europa se pusieron en funcionamiento 200 vehículos en 18 países europeos. El grupo más grande de vehículos se encuentra en Estrasburgo (Francia), donde se está llevando a cabo un proyecto con 70 PHEV, en colaboración con la compañía eléctrica francesa EDF, socia de Toyota, y la Ciudad y Comunidad urbana de Estrasburgo (CUS).

Conclusiones

En el marco del Proyecto Piloto de Movilidad Eléctrica (MOVELE), gestionado por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), Toyota España ha firmado diferentes convenios de colaboración para la cesión y uso de 7 unidades del Toyota Prius Híbrido Eléctrico Enchufable para diversas instituciones, empresas y clientes particulares.

Según los datos recogidos de los patrones de uso de los vehículos, el 75 por ciento de los viajes realizados son de una distancia inferior a 20 km, lo que confirma la autonomía idónea de la batería de ión-litio.

La media de consumo del Toyota Prius Híbrido Eléctrico Enchufable ha sido un 39 por ciento menor que la de los vehículos diésel de similar tamaño, con unas emisiones de partículas contaminantes (CO2, PM y NOx) mucho más reducidas. La cifra de consumo de combustible varía dependiendo de la carga realizada al vehículo, del estilo de conducción que realice el usuario, así como de la temperatura exterior del ambiente.

Un año después del lanzamiento del proyecto, los vehículos participantes en el proyecto han sido conducidos en toda Europa tanto en entorno urbano como en recorridos más largos, fuera de la ciudad. Con un promedio de kilometraje anual de 13.180 km, los 200 vehículos participantes en el proyecto han recorrido más de 2,6 millones de km en Europa.

Teniendo en cuenta que dos tercios de los desplazamientos en áreas metropolitanas no superan los 20 km, la autonomía en modo totalmente eléctrico, de unos 20 km y con cero emisiones, satisface gran parte de las necesidades diarias de los usuarios. El 35 por ciento de los usuarios también realizó recorridos más largos, de más de 100 km al menos una vez a la semana; en ese sentido, la capacidad del vehículo híbrido eléctrico enchufable para funcionar como híbrido combinado "Full Hybrid" elimina las preocupaciones por la autonomía que surgen al hacer ese tipo de recorridos con un vehículo totalmente eléctrico.

Aunque la autonomía de conducción en modo eléctrico con la batería cargada es de aproximadamente 20 km, un 22 por ciento de los usuarios consiguieron superar esta distancia, disfrutando de una mayor autonomía del modo eléctrico. Este resultado demuestra que el Toyota Prius Híbrido Eléctrico Enchufable ofrece una sencilla usabilidad diaria, ayudando a los conductores a adoptar un estilo de conducción más respetuoso con el medio ambiente.

En cuanto a los desplazamientos realizados en entorno urbano, el 48 por ciento del tiempo total de conducción registró una velocidad media inferior a 30 km/h, mientras que tan solo un 14 por ciento de los desplazamientos en carretera fueron realizados a una velocidad superior a 90 km/h.

En lo que se refiere a los patrones de recarga, más del 70 por ciento de los usuarios describieron como "fácil" o "muy fácil" el procedimiento de recarga de la batería del vehículo, compatible para ser conectado en cualquier toma doméstica convencional o estación de carga pública. Mientras el 32 por ciento de los usuarios recargaban la batería al menos una vez al día, por el contrario el 43 por ciento lo hacía con una frecuencia inferior a una carga cada dos días.

Los vehículos que son recargados con mayor frecuencia alcanzan una cifra de consumo de combustible inferior a 2 l/100 km. Según los datos registrados, la frecuencia media de carga ha sido de 0,9 veces al día, por lo que los beneficios del Toyota Prius Híbrido Eléctrico Enchufable podrían ser aún mejor aprovechados.

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