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Le case automobilistiche trovano modi per realizzare ibridi più economici
Poiché le case automobilistiche lavorano per conformarsi agli standard di risparmio di carburante, si stanno rivolgendo sempre più agli ibridi. La scorsa settimana, ad esempio, Toyota ha annunciato che avrebbe realizzato 21 modelli ibridi entro il 2015, rispetto ai 12 attuali (vedi Toyota ridimensiona i piani per i veicoli elettrici e i rigorosi standard CAFE spingono le case automobilistiche). Le case automobilistiche sono diventate più entusiaste degli ibridi perché il costo per realizzarli è crollato. Diversi anni fa, la Prius ibrida di Toyota costava al consumatore circa $ 6.000 in più rispetto a un'auto convenzionale equivalente e, anche a quel prezzo, l'azienda stava perdendo soldi su tutte le auto vendute. La differenza è ora di $ 2.500 e l'auto è redditizia, afferma Mike Omotoso, un analista con LMC Automotive . Il calo dei costi è dovuto all'accumulo di miglioramenti tecnologici incrementali, insieme alle economie di scala. E i progressi futuri - migliori batterie, motori elettrici ed elettronica di potenza e trasmissioni - potrebbero ridurre i costi di un altro 50 percento.
Alla Toyota, ad esempio, l'azienda è passata da un sistema elettrico a 500 volt a uno a 650 volt, una decisione che ha prodotto una serie di vantaggi, afferma Justin Ward, responsabile del programma avanzato di powertrain presso il Centro tecnico Toyota . L'azienda è stata in grado di ridurre il costo e il peso del cablaggio in rame, utilizzare transistor di potenza più economici nell'elettronica che controlla il sistema ibrido e rendere il motore elettrico più economico e più piccolo.
Sebbene altre case automobilistiche siano passate alle batterie agli ioni di litio, Toyota è rimasta con l'idruro di nichel-metallo. Ma sono stati apportati miglioramenti a queste batterie, come il passaggio da celle cilindriche a celle piatte per risparmiare spazio e la modifica delle custodie per migliorare il raffreddamento della batteria. Semplici cambiamenti come lo spostamento di connettori da un lato all'altro di un circuito stampato possono avere grandi implicazioni in termini di produzione, afferma Ward, rendendo possibile, ad esempio, sostituire un lavoratore con un robot per una fase di assemblaggio.
Tutti i produttori di ibridi hanno dovuto far fronte ai costi crescenti dei metalli delle terre rare, che vengono utilizzati nei motori compatti e altamente efficienti che spingono gli ibridi in combinazione con i loro motori a benzina. Quindi Toyota e altre importanti case automobilistiche stanno ridisegnando i loro motori per non aver bisogno di terre rare o per usarne molto meno.
Ford ha aiutato a sviluppare motori che dimezzano la quantità richiesta di disprosio, il materiale di terre rare più costoso nei suoi motori, utilizzato in parte per conferire ai magneti resistenza al calore. Ford ha sviluppato un migliore sistema di raffreddamento del motore, che ha ridotto la necessità di disprosio. Allo stesso tempo, il suo fornitore, Hitachi, ha sviluppato un processo migliore per diffondere il materiale attraverso un magnete, consentendo anche l'uso di meno di esso. Questo e altri progressi hanno aiutato Ford a ridurre i costi ibridi di circa il 30 percento.
Anche se Toyota sta aumentando il numero dei suoi modelli ibridi, GM sta abbandonando i suoi ibridi convenzionali a favore dei veicoli eAssist molto più economici (e meno efficienti dal punto di vista del consumo di carburante), ibridi che utilizzano un motore insieme a una piccola batteria che consente al motore di girare spento ogni volta che l'auto si ferma.