Toyota RAV4 EV — полностью электрическая версия популярного внедорожника RAV4, выпускавшегося компанией Toyota до 2014 года. Два поколения модели EV продавались в Калифорнии и автопарках в других частях США с разрывом почти в десять лет.
Первое поколение сдавалось в аренду с 1997 по 2003 год, и по просьбе арендаторов многие единицы были проданы после того, как автомобиль был снят с производства. [1] Всего 1484 были сданы в аренду и/или проданы в Калифорнии, чтобы выполнить требования штата по транспортным средствам с нулевым уровнем выбросов . [2] Небольшое количество было продано или сдано в аренду в других штатах. По состоянию на середину 2012 года в Калифорнии все еще использовалось почти 500 автомобилей. [3] Производство второго поколения электромобилей было ограничено 2600 единицами в течение трехлетнего периода, а продажи были ограничены Калифорнией, начавшейся в 2012 году. [4] [5] Производство закончилось в сентябре 2014 года. [6] Всего 2489 единиц модели второго поколения были проданы в Калифорнии по апрель 2015 года. [7] [8] [9]
Toyota совместно с Tesla Motors и Panasonic разработали второе поколение RAV4 EV, и электрический внедорожник был выпущен в США в сентябре 2012 года. [4] [10] Агентство по охране окружающей среды США оценило второе поколение RAV4 EV с запасом хода 103 мили (166 км) и комбинированным рейтингом экономии топлива 76 миль на галлон бензинового эквивалента (3,1 л/100 км). [10]
Первая версия RAV4 EV для автопарка стала доступна на ограниченной основе в 1997 году. В 2001 году предприятия, города или коммунальные службы могли арендовать один или два таких автомобиля. Затем Toyota фактически продала или сдала в аренду 328 RAV4 EV широкой публике в 2003 году, после чего программа была прекращена, несмотря на списки ожидания потенциальных клиентов.
RAV4 EV очень похож на обычную версию с двигателем внутреннего сгорания (ICE) — без выхлопной трубы — и имеет регулируемую максимальную скорость 78 миль в час (126 км/ч) с номинальным запасом хода EPA 95 миль (153 км). [12] Никель-металл-гидридная батарея (NiMH) емкостью 95 ампер-часов имеет емкость 27,4 кВт-ч , заряжается индуктивно и оказалась очень долговечной. Некоторые RAV4 EV проехали более 150 000 миль (240 000 км) с использованием оригинального аккумуляторного блока. Это также был один из немногих автомобилей с одноступенчатой коробкой передач, когда он был представлен на рынке.
Помимо необычной силовой передачи (аккумуляторы, контроллер и двигатель), остальные системы в RAV4 EV сопоставимы с бензиновым RAV4. Усилители тормозов , усилитель рулевого управления , износ шин и компоненты подвески аналогичны, за исключением того, что они используют электрические источники энергии. Усилители тормозов используют электрический насос для создания вакуума вместо получения вакуума из коллектора двигателя. Усилитель рулевого управления использует электродвигатель вместо механической энергии, передаваемой ремнями вентилятора. Пассажирский салон обогревается и охлаждается электрически с помощью теплового насоса (первое применение теплового насоса в дорожном транспортном средстве) с дополнительным электрическим резистивным обогревом в качестве резервного.
Производство RAV4 EV имеет регулируемую максимальную скорость 137 км/ч (85 миль/ч), протестированное время разгона от 0 до 60 миль/ч (97 км/ч) составляет около 18 секунд (в зависимости от состояния заряда аккумуляторов). [ требуется ссылка ] Его запас хода по рейтингу EPA составляет 95 миль (153 км) с комбинированным рейтингом экономии топлива EPA 43 кВт·ч/100 миль (эквивалентно 78 MPGe ). [12] Фактическая экономия топлива и запас хода зависят от тех же факторов, что и у традиционного автомобиля с бензиновым двигателем, включая сопротивление качению и среднюю скорость ( аэродинамическое сопротивление ).
Аккумуляторная батарея RAV4 EV использует 24 12-вольтовых NiMH-аккумулятора емкостью 95 А·ч, способных хранить 27 кВт·ч энергии.
В серийных автомобилях используется разъем Magne Charge , индуктивная зарядная панель, производимая дочерней компанией General Motors Delco Electronics, которая также использовалась в других электромобилях того времени, включая EV1 и Chevy S10 EV . [14] Входное отверстие было установлено на передней решетке автомобиля. При использовании зарядного устройства мощностью 6 кВт в цепи 240 В, 30 А аккумуляторы RAV4 EV могут быть перезаряжены от полностью разряженного до полностью заряженного состояния примерно за пять часов, процесс контролируется пассивной системой балансировки аккумулятора.
Некоторые прототипы RAV4 EV заряжались с помощью установленного на переднем крыле токопроводящего зарядного устройства производства Yazaki Corporation.
Зарядка RAV4 EV от полностью разряженного до полностью заряженного состояния потребляет около 30 кВт·ч электроэнергии; избыток сверх емкости аккумуляторной батареи используется системой зарядки. При ставке 0,09 долл. США за киловатт-час это стоит около 2,70 долл. США . По состоянию на май 2008 года, исходя из цены бензина за галлон в 3,80 долл. США и выше и топливной экономичности бензинового полноприводного RAV4 2003 года выпуска в 27 миль на галлон США (8,7 л/100 км; 32 мили на галлон имп .), RAV4 EV стоит примерно в 5 раз меньше в расчете на милю, а пробег RAV4 EV эквивалентен стоимости небольшого внедорожника со стоимостью 111,1 миль на галлон США (2,117 л/100 км; 133,4 миль на галлон имп. ).
Кроме того, RAV4 EV имеет встроенный в приборную панель таймер зарядки, который позволяет автомобилю начинать зарядку в определенное время. Поскольку RAV4 EV легко становится основным источником расходов на электроэнергию в доме среднего размера, это позволяет владельцу использовать счетчик времени суток для снижения расходов на электроэнергию. Такая конфигурация является стандартной практикой для владельцев RAV4 EV. Цена электроэнергии ночью зависит от оператора, но обычно находится в диапазоне 60% от обычного тарифа. При использовании зарядки RAV4 EV это равнозначно более низкой стоимости за милю, примерно эквивалентной транспортному средству, способному расходовать 166,6 миль на галлон (1,412 л/100 км; 200,1 миль на галлон ) из расчета цены 3,00 доллара США за галлон.
Агентство по охране окружающей среды США перечислило рейтинги расхода топлива для RAV4 EV в своем ежегодном руководстве по экономии топлива с 2000 по 2003 год. Модель 2003 года показала топливную экономичность 39 кВт·ч/100 миль в городе, 49 кВт·ч/100 миль на шоссе; рейтинг расхода топлива в городе был эквивалентен 125 милям на галлон США (1,88 л/100 км; 150 миль на галлон -imp ) и 100 милям на галлон США (2,4 л/100 км; 120 миль на галлон -imp ) на шоссе. [15] Рейтинг расхода топлива в смешанном цикле по оценке Агентства по охране окружающей среды составил 112 миль на галлон США (2,10 л/100 км; 135 миль на галлон -imp ).
В 2007 году Агентство по охране окружающей среды обновило свою систему рейтингов и пересмотрело рейтинги до городского эквивалента 87 миль на галлон США (2,7 л/100 км; 104 миль на галлон -imp ), эквивалента на шоссе 69 миль на галлон США (3,4 л/100 км; 83 миль на галлон -imp ) и комбинированного эквивалента 78 миль на галлон США (3,0 л/100 км; 94 миль на галлон -imp ). [12]
Аккумуляторная система RAV4 EV является расходным материалом. Toyota сообщает, что стоимость замены аккумуляторной батареи в настоящее время выше, чем стоимость подержанного автомобиля. [16] Toyota тестировала RAV4 EV в Японии на протяжении 300 000 миль (480 000 км) в течение двух лет, прежде чем представить автомобиль в Соединенных Штатах. Экономия масштаба влияет на стоимость замены RAV4 EV.
Предсерийные прототипы RAV4 EV были впервые выпущены в рамках конфиденциальной программы оценки с электросетевыми предприятиями по всей территории США. Эти прототипы были основаны на меньшей, более короткой, двухдверной версии RAV4. Некоторые прототипы были оснащены аккумуляторами Panasonic NiMH , а другие — высокопроизводительными свинцово-кислотными аккумуляторами Panasonic PbA (теми же, которые в конечном итоге нашли свое место в EV1 и других серийных электромобилях GM). Прототипы RAV4 EV также были оснащены бортовыми зарядными устройствами уровня 2 и подключались через проводящую зарядную муфту на переднем крыле, изготовленную Yazaki Corporation. Оба прототипа были хорошо приняты.
Оценщикам-сотрудникам коммунальных служб не пришлось лично платить за более дорогие и продвинутые NiMH-аккумуляторы, а прототип NiMH RAV4 EV получил лучшие отзывы из-за увеличенного запаса хода. Однако его энергоэффективность была не такой хорошей, как у версии PbA. Из-за непрактичности разработки двух типов аккумуляторов для ограниченной программы объемов Toyota выбрала более производительный и дорогой NiMH RAV4 EV. Это привело к более высокой стоимости производства и более высокой цене покупки.
Ряд сторонников электромобилей выразили разочарование тем, что выбор был сделан в пользу производства только версии NiMH. Многие сторонники электромобилей утверждали, что выбор автопроизводителем аккумулятора NiMH мешал внедрению в 1990-х годах экономически эффективных электромобилей на основе аккумуляторов PbA, и что дальнейшее развитие свинцово-кислотной технологии может привести к производительности, равной NiMH, но по существенно более низкой цене. Их аргумент заключался в том, что пригодный к использованию электромобиль возможен по существенно более низкой цене, и что более низкая закупочная цена будет способствовать большему принятию электромобилей. Фактически, литий-ионные аккумуляторы вскоре вытеснили и никель, и свинец из электромобилей.
Первоначально электромобили RAV4 были доступны только для трехлетней аренды автопарка, но не для продажи и не для сдачи в аренду населению в нескольких дилерских центрах, начиная с 1997 года. С 2001 года аренда стала доступна небольшим «автопаркам из одного человека», предположительно управляемым малыми предприятиями.
В марте 2002 года в связи с изменением корпоративной политики Toyota RAV4-EV поступила в продажу широкой публике. Все 328 автомобилей, выпущенных Toyota, были проданы. Никто не знает наверняка, что побудило Toyota изменить свою позицию по RAV4-EV, поскольку они уже давно выполнили свои обязательства по MOA с мандатом Калифорнийского совета по воздушным ресурсам на транспортные средства с нулевым уровнем выбросов (ZEV) через свою программу лизинга автопарка.
Рекомендуемая розничная цена составляла 42 000 долларов США ; но в Калифорнии скидки на гранты ZIP в размере 9 000 долларов США , снизившиеся в 2003 году до 5 000 долларов США , и кредит в размере 4 000 долларов США от Налоговой службы снизили цену до более приемлемых 29 000 долларов США ( 33 000 долларов США для некоторых поставок 2003 года), включая домашнее зарядное устройство. [17]
Было продано больше RAV4-EV, чем планировалось для производства с помощью стандартных методов сборочной линии. Toyota выполнила каждый заказ, несмотря на то, что последние несколько десятков автомобилей пришлось собирать из запасных частей из-за нехватки производственных компонентов (значительно более дорогой способ сборки автомобиля). Это неожиданное развитие событий привело к тому, что поставки продлились до сентября 2003 года. Это также вызвало изменения в автомобилях, такие как подогрев сидений, выдвижные антенны, коврики и т. д. [ необходима цитата ]
Последний из 328 электромобилей был продан в ноябре 2002 года. [ необходима цитата ]
Всего в Калифорнии было сдано в аренду и/или продано 1484 автомобиля. [2] [18]
Независимо от того, хотела ли Toyota продолжать производство или нет, она вряд ли смогла бы это сделать, поскольку батарея больше не была доступна. Chevron унаследовала контроль над всемирными патентными правами на NiMH-батарею, когда объединилась с Texaco, которая купила их у General Motors. Подразделение Chevron выиграло урегулирование в размере 30 000 000 долларов США от Toyota и Panasonic, производителя батареи, а производственная линия для больших NiMH-батарей была закрыта и демонтирована. Это дело было урегулировано в Международном арбитражном суде ICC и не было предано огласке из-за запрета на разглашение информации, наложенного на Toyota. [19] [20] Chevron-Texaco разрешила использовать только меньшие NiMH-батареи , неспособные питать электромобиль или подключаться к сети. [21]
Второе поколение RAV4 EV было выпущено в сентябре 2012 года по начальной цене 49 800 долларов США до каких-либо государственных стимулов. [4] [10] Toyota также предлагала 36-месячный вариант лизинга по цене 599 долларов США в месяц с первоначальным взносом в размере 3 499 долларов США . [10] RAV4 EV продавался только в Калифорнии, а продажи начались в районе залива Сан-Франциско , округе Лос-Анджелес / Ориндж и Сан-Диего . Производство было ограничено 2 600 экземплярами в течение трех лет. [4] [5] [23] RAV4 EV был доступен индивидуальным потребителям и клиентам автопарков. [24] Благодаря емкости своего аккумуляторного блока RAV4 EV имел право на максимальный федеральный налоговый кредит в размере 7 500 долларов США , а также имел право на скидку в размере 2 500 долларов США в Калифорнии . [25] Всего в 2012 году было продано 192 единицы, а в 2013 году — 1096. [7] Всего в США по апрель 2015 года было продано 2489 единиц. [7] [8] [9] Производство было завершено в сентябре 2014 года. [6]
Первый прототип был построен всего через три недели после подписания соглашения о совместной разработке, в рамках которого Toyota помогла тогда еще начинающему производителю электромобилей Tesla начать производство на заводе NUMMI , который Toyota освобождала во Фремонте, Калифорния. Партнер Toyota Panasonic также принимал участие в разработке, как и при разработке первого поколения RAV4 EV. [26] Электрический внедорожник был разработан Tesla и Техническим центром Toyota в США в Мичигане. [26] Тестирование началось в июле 2010 года. [27] [28]
Демонстрационный образец был представлен на автосалоне в Лос-Анджелесе в ноябре 2010 года . Toyota построила 35 таких переоборудованных RAV4 (автомобили Phase Zero) для демонстрационной и оценочной программы, которая длилась до 2011 года. Литий-металлооксидная батарея и другие компоненты силовой передачи были поставлены Tesla. [29] [30] Эти прототипы имели литий-ионный аккумулятор весом 660 фунтов (299 кг) с общей емкостью 50 кВт·ч (полезная 37 кВт·ч) и достигали запаса хода от 80 до 120 миль (от 130 до 190 км). [31] Прототипы использовали компоненты от Tesla Roadster (первого поколения) . [22] [32]
15 июля 2011 года Tesla заключила соглашение о поставках и услугах с Toyota на поставку проверенной системы электропривода, включая аккумулятор, систему зарядки, инвертор, двигатель, коробку передач и соответствующее программное обеспечение. [33]
Модернизированная серийная версия RAV4 EV (автомобиль Phase One) была представлена на Международном симпозиуме по электромобилям в мае 2012 года в Лос-Анджелесе. [34] Серийные модели используют стандарт зарядки SAE J1772 . [35] Аккумуляторная батарея, электроника и компоненты трансмиссии в серийной версии аналогичны тем, которые использовались в седане Tesla Model S, выпущенном в июне 2012 года.
Второе поколение RAV4 EV сочетает в себе электрическую силовую установку Tesla и аккумуляторную батарею производства Panasonic на шасси, произведенном Toyota.
Электродвигатель , поставляемый Tesla, представляет собой асинхронный двигатель переменного тока , что является отходом от практики Toyota по использованию синхронных двигателей с постоянными магнитами в своих гибридных электромобилях . Коробка передач с открытым дифференциалом и фиксированной передачей имеет передаточное отношение 9,73. [22] RAV4 EV весит 4030 фунтов (1830 кг), что на 470 фунтов (210 кг) тяжелее переднеприводного RAV4 Limited с двигателем V-6. [3]
RAV 4 предлагает два режима вождения: Normal и Sport. Пиковая выходная мощность двигателя составляет 115 кВт (154 л. с.), максимальный крутящий момент в нормальном режиме составляет 296 Н·м (220 фут·фунт), а максимальный крутящий момент в спортивном режиме — 370 Н·м (270 фут·фунт). Максимальная скорость автомобиля в нормальном режиме составляет 85 миль/ч (137 км/ч), а максимальная в спортивном режиме, который также имеет более агрессивное ощущение педали акселератора, составляет 100 миль/ч (160 км/ч). [3] [22] Агентство по охране окружающей среды США оценило комбинированную экономичность RAV4 EV в 76 миль на галлон бензинового эквивалента (44 кВт⋅ч/100 миль), с 78 миль на галлон‑э (43 кВт⋅ч/100 миль) в городском движении и 74 мили на галлон‑э (46 кВт⋅ч/100 миль) на шоссе. [10] Хотя время прохождения четверти мили официально не оценено Toyota, сообщество RAV4 EV (FWD) в Facebook опубликовало результаты скольжения 15,71 с при скорости 85,5 миль/ч (137,6 км/ч). Это лишь незначительно медленнее, чем у RAV4 V6 AWD (с 269 л.с.), который опубликовал время прохождения четверти мили 14,8–14,9 при скорости 93 миль/ч (150 км/ч).
Аккумуляторная батарея представляет собой литий-ионную батарею напряжением 386 В , состоящую примерно из 4500 ячеек и рассчитанную на 41,8 кВт·ч полезной энергии при полной зарядке, с максимальной выходной мощностью 129 кВт. RAV4 EV оснащен бортовым зарядным устройством мощностью 10 кВт (SAE J1772 240 В, вход 40 А). [22] Аккумуляторная батарея расположена под днищем, что уменьшает дорожный просвет по сравнению с бензиновой версией на пару дюймов, но грузовое пространство электрического внедорожника в 36,4 кубических фута (1,03 м 3 ) такое же, как и у его бензинового собрата. Аккумуляторная батарея весит 840 фунтов (380 кг), и поскольку она расположена в самой нижней части автомобиля, более низкий центр тяжести обеспечивает лучшую управляемость, чем у обычного Toyota RAV4. [3]
RAV4 EV имеет два режима зарядки: стандартный и расширенный. В стандартном режиме высоковольтная батарея заряжается только до 35 кВт·ч, и Toyota ожидает, что электрический внедорожник достигнет рейтинга запаса хода EPA в 92 мили (148 км) для этого режима зарядки. Расширенный режим позволяет аккумулятору заряжаться до полной полезной емкости 41,8 кВт·ч, обеспечивая ожидаемый запас хода EPA в 113 миль (182 км) по оценкам Toyota. [22] EPA оценило только один диапазон в 103 мили (166 км). [10] Стандартный режим предназначен для оптимизации срока службы батареи в диапазоне; однако 8-летняя гарантия на батарею в 100 000 миль распространяется на батареи независимо от сочетания режимов зарядки в течение срока службы батареи. Однако из-за процедур EPA Toyota ожидает, что на этикетке Monroney будет указан общий запас хода в 103 мили (166 км). [3] [22]
Время зарядки с помощью зарядной станции 40 А/240 В составляет 5 часов в стандартном режиме и 6 часов в расширенном режиме; бортовое зарядное устройство обеспечивает 9,6 кВт. Toyota договорилась с Leviton о предоставлении специальной зарядной станции уровня 2 по цене 1590 долларов США, включая базовую установку. [36] С другой стороны, и из-за большого аккумуляторного блока, зарядка при 120 вольт с помощью кабеля, который входит в стандартную комплектацию под задней палубой, занимает 44 часа для стандартного режима и 52 часа для расширенного режима. [3] [22] Компания по вторичному рынку под названием Quick Charge Power [37] придумала способ добавить 48 кВт CHAdeMO DC Quick Charging к RAV4ev, что значительно сокращает время зарядки для батареи емкостью 41,8 кВт·ч. Это может сделать автомобиль значительно более полезным в районах, где существует такая зарядная инфраструктура.
Сборка RAV4 EV началась в 2012 году на заводе Toyota Motor Manufacturing Canada в Вудстоке, Онтарио, наряду с обычной бензиновой версией. Tesla построила электрическую силовую установку на своем заводе на старом объекте Toyota NUMMI , ныне заводе Tesla Fremont , во Фремонте, Калифорния , а затем отправила их в Канаду. [38] [39] Около 2500 автомобилей RAV4 EV были построены в период с 2012 по 2014 год. Соглашение о поставке аккумуляторов между Toyota и Tesla завершилось с окончанием производства в августе 2014 года. [40] В 2017 году Toyota продала все свои акции Tesla. [41]
Также в нескольких парковочных местах доступны зарядные устройства Small Paddle Inductive (SPI) TAL MagneCharge, которые можно использовать с оставшимся парком автомобилей Toyota RAV4EV.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )