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Sol Levante degli ibridi
Striscioni alti due metri fuori dalla tentacolare fabbrica di Toyota Motor a Tsutsumi, in Giappone, urlano Hybrid, la parola blasonata su un'immagine della terra. All'interno, sotto i cartelli con la scritta Yoi shina, yoi kangae (Buona idea, buoni prodotti), gli assemblatori in giacche blu e guanti bianchi sfornano ogni giorno circa 400 berline ibride Prius di nuova concezione di Toyota.
A parte la segnaletica, assomiglia molto a qualsiasi altro pavimento di fabbrica automobilistica, ed è questo che è notevole. La Prius, che utilizza sia un motore a benzina che un motore elettrico per la propulsione, percorre in media 55 miglia per gallone, circa il doppio del chilometraggio di un'auto a benzina comparabile. Inoltre, l'ultimo modello uscito dalla fabbrica di Tsutsumi non sacrifica potenza o comfort e vende solo per circa $ 1.000 in più rispetto a un modello base della berlina di medie dimensioni di Toyota, la Camry.
E la Prius è solo un'anteprima degli ambiziosi piani di Toyota per la nuova tecnologia ibrida. Entro la fine di quest'anno, la casa automobilistica prevede di vendere un SUV di lusso utilizzando la tecnologia, una Lexus ibrida, negli Stati Uniti. Entro un decennio, affermano i dirigenti Toyota, la combinazione gas-elettrica potrebbe essere offerta in ogni categoria di veicoli venduti dalla casa automobilistica, dalle utilitarie ai pickup pesanti. Quando i SUV Toyota arriveranno sul mercato e la gente vedrà cosa può fare un veicolo elettrico ibrido davvero potente, penso che farà tremare alcune gabbie, afferma l'ex presidente della General Motors Robert Stempel, che presiede Rochester Hills, sviluppatore di tecnologia con sede a MI Energy Conversion Dispositivi.
Venendo pulito
Guida oltre il gruppo di stabilimenti automobilistici intorno a Tsutsumi e la vicina Toyota City e nelle colline a nord di Nagoya, e troverai un altro stabilimento Toyota, questo privo di striscioni. In questa fabbrica, chiamata Hirose, Toyota ha fatto qualcosa di straordinario per una casa automobilistica: ha costruito strutture dedicate per fabbricare chip semiconduttori all'avanguardia. La maggior parte delle case automobilistiche è soddisfatta di acquistare elettronica pronta all'uso o di affidare la produzione elettronica ai fornitori. Toyota sta facendo tutto internamente. I suoi impianti di chip ad alta tecnologia sfornano i controller di potenza che costituiscono il cuore del veicolo ibrido, rendendo Hirose il fulcro di un investimento ibrido che alcuni analisti fissano a $ 1 miliardo.
Lo stabilimento di Hirose è vietato ai giornalisti, ma la storia del programma Toyota è quella che il suo architetto, Takehisa Yaegashi, l'ingegnere senza pretese venerato all'interno di Toyota come il padre dell'ibrido, è desideroso di raccontare. Bevendo caffè nero in un'anonima sala riunioni negli uffici Toyota di Tokyo, Yaegashi fa risalire le origini della strategia ibrida di Toyota ai primi anni '70, quando il Congresso degli Stati Uniti stabilì i primi limiti nazionali sulle emissioni allo scarico.
Visione ad alta potenza: Takehisa Yaegashi, il padre dell'ibrido di Toyota, afferma che l'azienda ha un vantaggio tecnologico di sei anni.
Nel 1971, Yaegashi era un ingegnere meccanico di 28 anni, due anni fuori dall'Università di Hokkaido, quando la Toyota lo assegnò al suo nuovo progetto di motore pulito. Nel corso dei successivi 20 anni, ha progettato di tutto, dai convertitori catalitici per il lavaggio dei gas di scarico ai sistemi di controllo del motore per la riduzione delle emissioni. Tutto ciò ha contribuito a rendere la flotta di auto Toyota una delle più pulite vendute negli Stati Uniti. (Le auto della flotta statunitense del 2003 di Toyota ottengono una media di 32,3 miglia per gallone di benzina, 3,6 miglia in più rispetto alle auto GM. I SUV e gli autocarri leggeri Toyota, tuttavia, ottengono una media di 21,9 miglia per gallone, solo otto decimi di un miglio meglio di GM.)
Ma Toyota non si è fermata ai convertitori catalitici innovativi. All'inizio degli anni '90, anche se Toyota seguiva l'esempio delle case automobilistiche statunitensi realizzando SUV popolari ma a basso consumo di carburante, i leader di Toyota si preparavano a raddoppiare i loro sforzi per ripulire l'automobile e renderla più efficiente nei consumi. Abbiamo visto accadere due cose contemporaneamente: la domanda di aria più pulita e la domanda di maggiore risparmio di carburante, ricorda Yaegashi.
A quel tempo, la soluzione sembrava essere veicoli elettrici alimentati a batteria. Toyota ha costruito versioni elettriche del suo piccolo SUV, mentre GM ha testato sul mercato una due posti sportiva. Ma nessuno di questi primi veicoli elettrici è mai arrivato alla produzione di massa; le batterie limitavano la loro autonomia ad appena 100 chilometri. Tuttavia, questi esperimenti hanno insegnato agli ingegneri una lezione importante: potresti rendere le auto elettriche potenti, silenziose e vivaci utilizzando l'elettronica ad alta potenza per gestire il flusso di elettricità tra la batteria e i motori elettrici. Come dice Stempel, la rivoluzione elettronica ha dato agli ingegneri gli strumenti di cui avevano bisogno per rendere le auto elettriche abbastanza guidabili. Questo ha aperto l'impasse.
Cambio di corsia
Tuttavia, le batterie erano un problema. Pochi consumatori comprerebbero auto che devono essere collegate alla corrente dopo meno di un'ora in autostrada. Quindi il management di Toyota ha cambiato marcia e ha deciso di sfruttare ciò che aveva imparato per costruire un veicolo che avrebbe superato le tradizionali auto completamente elettriche: l'ibrido benzina-elettrico.
L'idea era quella di catturare il meglio delle auto a benzina ed elettriche. A basse velocità, dove i motori a combustione sono meno efficienti e più inquinanti, l'ibrido Toyota utilizza invece un motore elettrico. A velocità più elevate, dove un motore elettrico non ha muscoli sufficienti, entra in funzione un piccolo motore a gas. Il motore può far girare direttamente le ruote o far girare un generatore per fornire elettricità. Gli ibridi catturano anche l'energia da un'altra fonte: i freni. Tocca il pedale del freno e il motore elettrico cambia i ruoli e funge da generatore, trasformando l'energia cinetica dell'auto in elettricità per ricaricare le batterie. Tutti questi trucchi sono possibili perché gli ibridi, a differenza delle auto convenzionali, hanno un'elettronica ad alta potenza e batterie di grandi dimensioni.
Nel 1995 Toyota aveva presentato la sua concept car Prius. Solo due anni dopo i distributori Toyota in Giappone vendevano la Prius e un autobus ibrido. Nel 2001 vendevano un minivan ibrido e una berlina di lusso in Giappone (vedi Car Culture, barra laterale). E nel 2000, Toyota iniziò a vendere una Prius migliorata negli Stati Uniti, in competizione con un modello ibrido di Honda Motor, la berlina compatta Insight.
tailgating
Recuperare il ritardo sembra una strada accidentata per altre case automobilistiche. Anche Honda, probabilmente il concorrente ibrido più avanzato di Toyota, ha il suo bel da fare, secondo gli esperti del settore. Quando si tratta di progettare il sistema nel suo insieme, penso che Toyota abbia tre, quattro anni di vantaggio sugli altri, anche rispetto a Honda, afferma Koji Endo, analista automobilistico con sede a Tokyo per Credit Suisse First Boston. I modelli Honda, che includono un ibrido Insight e Civic, e un Accord in arrivo quest'anno, hanno meno energia elettrica e sono più costosi da produrre rispetto a quelli di Toyota, afferma Endo.
I Big Three di Detroit sono più indietro. Negli ultimi due anni, GM, Ford e DaimlerChrysler hanno scartato o ritardato una mezza dozzina di progetti ibridi ambiziosi. Quello che stanno imparando è che fare questa transizione alla tecnologia di azionamento elettrico non sarà un gioco da ragazzi, afferma Dan Sperling, direttore dell'Institute of Transportation Studies presso l'Università della California, Davis. Non puoi semplicemente dire: 'Ok, costruirò un'auto ibrida', comprerò la tecnologia e la pubblicherò l'anno prossimo.
L'anno scorso, Ford ha ritardato l'uscita del suo ibrido di debutto: una versione del suo SUV Escape. John Kassakian, direttore del Laboratorio per i sistemi elettromagnetici ed elettronici del MIT, che ricerca l'elettronica automobilistica, afferma che Ford sta pagando il prezzo per i suoi primi tentativi di inserire la tecnologia ibrida calzascarpe nei veicoli esistenti. A differenza dei SUV ibridi di Toyota, ad esempio, gli ibridi Escape a quattro ruote motrici di Ford non avranno motori elettrici su ciascun asse, il che secondo Ford richiederebbe un costoso riallestimento. La modifica di un veicolo esistente sembra in superficie essere il modo più efficiente per passare dal punto A al punto B, ma non si finisce con una soluzione ottimizzata per costi e prestazioni, afferma Kassakian. Ford ora dice che venderà il SUV quest'anno.
Tuttavia, la decisione dei Big Three e di altre case automobilistiche di perseguire finalmente gli ibridi gas-elettrici è di per sé notevole. Fino a poco tempo, GM considerava i suoi soldi meglio spesi per la tecnologia delle celle a combustibile. Ha investito centinaia di milioni di dollari in ricerca e sviluppo sulle celle a combustibile e ha lanciato un prototipo radicale di auto a celle a combustibile che ha promesso di produrre in serie entro il 2010. I veicoli a base di petrolio più efficienti da soli non risolveranno il nostro problema di dipendenza dal petrolio. Riteniamo che a lungo termine si debba arrivare a fonti di energia oltre al petrolio, ed è per questo che l'idrogeno è così attraente, afferma Larry Burns, vicepresidente R&D di GM. Ma anche Burns riconosce che le case automobilistiche devono padroneggiare anche gli ibridi, se non altro per ragioni competitive. Non sappiamo con certezza quanto sarà grande il segmento ibrido, non credo che nessuno possa prevederlo in questo momento, ma vogliamo dare ai nostri clienti la scelta, dice.
Futuro delle celle a combustibile
Al vivace Nagoya Motor Show giapponese alla fine dello scorso anno, Toyota ha mostrato tre concept car. Uno era un SUV blu metallizzato, un altro un'auto sportiva bianca con il tettuccio scoperto. Entrambi erano ibridi gas-elettrici. Ma alla fine i riflettori sono caduti su una berlina ibrida blu metallizzato con una svolta: utilizza una cella a combustibile, non un motore a gas.
Toyota lo chiama Fine-N e utilizza molti dei trucchi che l'azienda ha imparato dai suoi veicoli a gas-elettrico. Chiaramente, le tecnologie [ibride] che stiamo perseguendo - i motori, l'elettronica di potenza, tutta la logica necessaria, persino l'arte di prendersi cura delle batterie - sono elementi essenziali del veicolo a celle a combustibile, afferma Schaum, l'ex Chrysler capo ingegnere, ora vicepresidente presso lo sviluppatore di motori elettrici WaveCrest Laboratories di Dulles, VA. Devi davvero padroneggiarlo prima di essere pronto per l'economia dell'idrogeno.
Se ha ragione, il primo dominio di Toyota sugli ibridi gas-elettrici potrebbe dargli un forte vantaggio verso il futuro. Ogni casa automobilistica sta spendendo molto nello sviluppo di auto a celle a combustibile e Toyota non fa eccezione, anche se gareggia per dominare gli ibridi. Se dovesse finire per dominare anche le celle a combustibile, potrebbe privare Detroit della sua ultima, migliore possibilità di riconquistare la sua posizione di leader nella tecnologia automobilistica.
Tuttavia, nessuno in Toyota sta dimenticando le realtà del marketing di oggi. A Nagoya, la presentazione di Toyota della sua visione futuristica dall'ibrido all'idrogeno è stata accompagnata da un tocco standard del settore. Come per suggerire che le auto avanzate a celle a combustibile sono pronte per il mainstream, Toyota ha tirato fuori giovani donne conosciute come compagne di spettacolo per dimostrare il prototipo Fine-N. Su una piattaforma girevole, una donna con una gonna corta e stivali alti ha aperto la portiera posteriore dell'auto, è salita sul sedile posteriore, ha premuto un pulsante e si è adagiata fuori dalla vista. Potrebbe essere all'avanguardia della tecnologia automobilistica avanzata, ma Toyota non ha dimenticato ciò che vende le auto.