El Toyota RAV4 EV es una versión totalmente eléctrica del popular SUV RAV4 producido por Toyota hasta 2014. Se vendieron dos generaciones del modelo EV en California y a flotas en otras partes de EE. UU., con una brecha de casi diez años entre ellas.
La primera generación se alquiló de 1997 a 2003 y, a petición de los arrendatarios, se vendieron muchas unidades después de que el vehículo se discontinuara. [1] Se alquilaron y/o vendieron un total de 1484 en California para cumplir con el mandato del estado de vehículos de cero emisiones . [2] Se vendió o alquiló una pequeña cantidad en ventas de flotas en otros estados. A mediados de 2012, todavía había casi 500 vehículos en uso en California. [3] La producción del EV de segunda generación se limitó a 2600 unidades durante un período de tres años, y las ventas se limitaron a California a partir de 2012. [4] [5] La producción finalizó en septiembre de 2014. [6] Se vendieron un total de 2489 unidades del modelo de segunda generación en California hasta abril de 2015. [7] [8] [9]
Toyota trabajó junto con Tesla Motors y Panasonic para desarrollar el RAV4 EV de segunda generación, y el SUV eléctrico se lanzó en los Estados Unidos en septiembre de 2012. [4] [10] La Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. calificó al RAV4 EV de segunda generación con una autonomía de 103 mi (166 km) y una calificación de economía de combustible combinada de 76 millas por galón equivalente de gasolina (3,1 L/100 km). [10]
La primera versión de flota del RAV4 EV estuvo disponible de forma limitada en 1997. En 2001, las empresas, ciudades o servicios públicos pudieron alquilar uno o dos de estos vehículos. En 2003, Toyota vendió o alquiló 328 RAV4 EV al público en general, momento en el que el programa se dio por finalizado a pesar de que existían listas de espera de posibles clientes.
El RAV4 EV se parece mucho a la versión regular con motor de combustión interna (ICE), sin tubo de escape, y tiene una velocidad máxima regulada de 78 mph (126 km/h) con una autonomía calificada por la EPA de 95 mi (153 km). [12] La batería de níquel-metal hidruro (NiMH) de 95 amperios-hora tiene una capacidad de 27,4 kWh , se carga por inducción y ha demostrado ser muy duradera. Algunos RAV4 EV han recorrido más de 150.000 millas (240.000 km) utilizando el paquete de baterías original. También fue uno de los pocos vehículos con una caja de cambios de una sola velocidad cuando se introdujo en el mercado.
Más allá del inusual tren de potencia (baterías, controlador y motor), los sistemas restantes del RAV4 EV son comparables a los del RAV4 con motor de gasolina. Los frenos asistidos , la dirección asistida , el desgaste de los neumáticos y los componentes de la suspensión son similares, excepto que utilizan fuentes de energía eléctrica. Los frenos asistidos utilizan una bomba eléctrica para proporcionar vacío en lugar de derivar el vacío del colector del motor. La dirección asistida utiliza un motor eléctrico en lugar de energía mecánica suministrada por correas del ventilador. El habitáculo se calienta y se enfría eléctricamente mediante una bomba de calor (la primera aplicación de una bomba de calor en una flota de vehículos de carretera) con calefacción por resistencia eléctrica complementaria como respaldo.
El RAV4 EV de producción tiene una velocidad máxima regulada de 137 km/h (85 mph), un tiempo probado de 0 a 60 mph (97 km/h) de alrededor de 18 segundos (dependiendo del estado de carga de las baterías). [ cita requerida ] Su autonomía de conducción calificada por la EPA es de 95 millas (153 km) con una calificación de economía de combustible combinada de la EPA de 43 kW·h/100 mi (equivalente a 78 MPGe ). [12] La economía de combustible y la autonomía reales dependen de los mismos factores que un vehículo tradicional a gasolina, incluida la resistencia a la rodadura y la velocidad promedio ( arrastre aerodinámico ).
El paquete de baterías del RAV4 EV utiliza 24 baterías NiMH de 12 voltios y 95 Ah capaces de almacenar 27 kWh de energía.
Los vehículos de producción utilizan el conector Magne Charge , una paleta de carga inductiva producida por la subsidiaria de General Motors, Delco Electronics, que también se utilizó en otros vehículos eléctricos de la época, incluidos el EV1 y el Chevy S10 EV . [14] La entrada estaba montada en la parrilla delantera del vehículo. Cuando se utiliza una unidad de carga de 6 kW en un circuito de 240 voltios y 30 amperios, las baterías del RAV4 EV se pueden recargar desde que están completamente agotadas hasta que están completamente cargadas en aproximadamente cinco horas, proceso monitoreado por un sistema de equilibrio de batería pasivo.
Algunos prototipos del RAV4 EV se cargaron a través de un acoplamiento de cargador conductor montado en el guardabarros delantero fabricado por Yazaki Corporation.
Cargar un RAV4 EV desde completamente descargado hasta que esté completamente cargado consume aproximadamente 30 kW·h de electricidad; el exceso por encima de la capacidad de la batería es utilizado por el sistema de carga. A una tasa de US$0,09 por kilovatio-hora, esto cuesta alrededor de US$2,70 . A partir de mayo de 2008, con base en un costo de gasolina por galón de US$3,80 y más y la eficiencia de combustible de gasolina del RAV4 2003 con tracción en 2 ruedas sin EV de 27 mpg ‑US (8,7 L/100 km; 32 mpg ‑imp ), el RAV4 EV cuesta aproximadamente 5 veces menos por milla, y hace que el kilometraje en el RAV4 EV sea el equivalente al costo de un SUV pequeño de 111,1 mpg ‑US (2,117 L/100 km; 133,4 mpg ‑imp ).
Además, el RAV4 EV tiene un temporizador de carga integrado en el tablero que permite que el vehículo comience a cargarse a una hora específica. Como el RAV4 EV se convierte fácilmente en el principal consumidor de electricidad en una casa de tamaño promedio, esto permite al propietario usar un medidor de hora del día para reducir los costos de electricidad. Esta configuración es una práctica estándar entre los propietarios del RAV4 EV. El precio de la electricidad por la noche depende del operador, pero generalmente está en el rango del 60% de la tarifa normal. En el uso de la carga del RAV4 EV, esto equivale a un costo por milla más barato, aproximadamente equivalente a un vehículo capaz de 166,6 mpg ‑US (1,412 L/100 km; 200,1 mpg ‑imp ), basado en un precio de US$3,00 por galón.
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos enumeró las clasificaciones de millaje para el RAV4 EV en su Guía de Economía de Combustible anual desde 2000 hasta 2003. El modelo 2003 registró una eficiencia de combustible de 39 kW·h/100 mi en ciudad, 49 kW·h/100 mi en carretera; la clasificación de millaje en ciudad fue equivalente a 125 mpg ‑US (1,88 L/100 km; 150 mpg ‑imp ), y 100 mpg ‑US (2,4 L/100 km; 120 mpg ‑imp ) en la carretera. [15] El millaje combinado calificado por la EPA fue 112 mpg ‑US (2,10 L/100 km; 135 mpg ‑imp ).
En 2007, la EPA actualizó su sistema de clasificación y revisó las clasificaciones a un equivalente en ciudad de 87 mpg ‑US (2,7 L/100 km; 104 mpg ‑imp ), equivalente en carretera de 69 mpg ‑US (3,4 L/100 km; 83 mpg ‑imp ), y un equivalente combinado de 78 mpg ‑US (3,0 L/100 km; 94 mpg ‑imp ). [12]
El sistema de batería del RAV4 EV es un elemento consumible. Toyota informa que los costos de reemplazo del paquete de baterías son actualmente más altos que el valor del vehículo usado. [16] Toyota probó el RAV4 EV en Japón durante 300,000 millas (480,000 km) durante dos años antes de presentar el vehículo en los Estados Unidos. Las economías de escala están afectando el costo de reemplazo del RAV4 EV.
Los prototipos de preproducción del RAV4 EV se lanzaron por primera vez en un programa de evaluación confidencial con compañías eléctricas de todo Estados Unidos. Estos prototipos se basaban en la versión más pequeña, más corta y de dos puertas del RAV4. Los prototipos incluían algunas versiones equipadas con baterías NiMH de Panasonic y otras con baterías de plomo-ácido PbA de alto rendimiento de Panasonic (las mismas que finalmente se utilizaron en el EV1 y otros vehículos eléctricos de producción de GM). Los prototipos del RAV4 EV también estaban equipados con cargadores de nivel 2 integrados y se conectaban a través de un acoplamiento de cargador conductor en el guardabarros delantero fabricado por Yazaki Corporation. Ambos prototipos tuvieron una buena aceptación.
Los evaluadores de la empresa de servicios públicos no tuvieron que pagar personalmente por las baterías NiMH más costosas y avanzadas, y el prototipo RAV4 EV NiMH recibió mejores críticas, debido a su mayor autonomía. Sin embargo, su eficiencia energética no fue tan buena como la versión PbA. Debido a la impracticabilidad de desarrollar dos tipos de baterías para un programa de volumen limitado, Toyota optó por el RAV4 EV NiMH de mayor rendimiento y mayor costo. Esto resultó en un mayor costo de fabricación y un precio de compra más alto.
Varios defensores de los vehículos eléctricos expresaron su decepción por la decisión de fabricar únicamente la versión de NiMH. Muchos de ellos afirmaron que la elección de la batería de NiMH por parte de los fabricantes de automóviles iba en contra de la implementación en la década de 1990 de vehículos eléctricos rentables basados en baterías de PbA, y que un mayor desarrollo de la tecnología de plomo-ácido podría dar como resultado un rendimiento igual al de las baterías de NiMH, pero a un precio sustancialmente inferior. Su argumento era que es posible fabricar un vehículo eléctrico utilizable a un precio sustancialmente inferior, y que el menor precio de compra fomentaría una mayor aceptación de los vehículos eléctricos. De hecho, las baterías de iones de litio pronto desplazaron tanto al níquel como al plomo de los electromóviles.
Inicialmente, los vehículos eléctricos RAV4 solo estaban disponibles para arrendamiento de flotas por tres años, no para venta ni para arrendamiento al público, en unos pocos concesionarios a partir de 1997. A partir de 2001, los arrendamientos se pusieron a disposición de pequeñas "flotas de uno" supuestamente administradas por pequeñas empresas.
En marzo de 2002, debido a un cambio en la política corporativa, el Toyota RAV4-EV se puso a la venta al público en general. Se vendieron los 328 que fabricó Toyota. Nadie sabe con certeza qué impulsó a Toyota a cambiar su postura sobre el RAV4-EV, ya que hacía tiempo que había cumplido con sus obligaciones en virtud del MOA con el mandato de vehículos de cero emisiones (ZEV) de la Junta de Recursos del Aire de California a través de su programa de arrendamiento de flotas.
El precio de venta sugerido por el fabricante era de 42.000 dólares estadounidenses , pero en California, los descuentos de la subvención ZIP de 9.000 dólares estadounidenses , que disminuyeron en 2003 a 5.000 dólares estadounidenses , y un crédito de 4.000 dólares estadounidenses del Servicio de Impuestos Internos redujeron el precio a unos más aceptables 29.000 dólares estadounidenses ( 33.000 dólares estadounidenses para algunas entregas en 2003), incluido el cargador doméstico. [17]
Se vendieron más RAV4-EV de los que se habían planeado para su fabricación mediante técnicas de cadena de montaje estándar. Toyota cumplió todos los pedidos a pesar de que las últimas docenas de vehículos tuvieron que ensamblarse con piezas de repuesto debido a una escasez de componentes de producción (una forma significativamente más cara de construir un vehículo). Este desarrollo inesperado provocó que las entregas se prolonguen hasta septiembre de 2003. También provocó variaciones en los vehículos, como asientos con calefacción, antenas retráctiles, alfombrillas, etc. [ cita requerida ]
El último de los 328 vehículos eléctricos se vendió en noviembre de 2002. [ cita requerida ]
En total, 1.484 fueron arrendados y/o vendidos en California. [2] [18]
Independientemente de si Toyota quería o no continuar con la producción, era poco probable que pudiera hacerlo porque la batería ya no estaba disponible. Chevron había heredado el control de los derechos de patente mundiales de la batería de NiMH cuando se fusionó con Texaco, que las había comprado a General Motors. La unidad de Chevron ganó un acuerdo de 30.000.000 de dólares estadounidenses con Toyota y Panasonic, el fabricante de la batería, y la línea de producción de las grandes baterías de NiMH fue cerrada y desmantelada. Este caso se resolvió en la Corte Internacional de Arbitraje de la CCI y no se hizo público debido a una orden de censura impuesta a Toyota. [19] [20] Chevron-Texaco solo permitió baterías de NiMH más pequeñas , incapaces de alimentar un vehículo eléctrico o enchufarse. [21]
La segunda generación del RAV4 EV se lanzó en septiembre de 2012 con un precio inicial de 49.800 dólares estadounidenses antes de cualquier incentivo gubernamental. [4] [10] Toyota también ofreció una opción de arrendamiento de 36 meses a 599 dólares estadounidenses por mes con un pago inicial de 3.499 dólares estadounidenses . [10] El RAV4 EV se vendió solo en California, y las ventas comenzaron en el Área de la Bahía de San Francisco , Los Ángeles / Condado de Orange y San Diego . La producción se limitó a 2.600 durante tres años. [4] [5] [23] El RAV4 EV estaba disponible para consumidores individuales y clientes de flotas. [24] Debido a la capacidad de su paquete de baterías, el RAV4 EV calificó para el crédito fiscal federal máximo de 7.500 dólares estadounidenses y también fue elegible para un reembolso de 2.500 dólares estadounidenses en California . [25] Se vendieron un total de 192 unidades durante 2012 y 1.096 durante 2013. [7] Se vendieron un total de 2.489 unidades en los EE. UU. hasta abril de 2015. [7] [8] [9] La producción finalizó en septiembre de 2014. [6]
El primer prototipo se construyó en tan solo tres semanas tras la firma de un acuerdo de desarrollo conjunto en el que Toyota ayudó al entonces incipiente fabricante de automóviles eléctricos Tesla a iniciar la producción en la fábrica NUMMI que Toyota estaba dejando vacante en Fremont, California. El socio de Toyota, Panasonic, también participó en el desarrollo, al igual que cuando Toyota desarrolló la primera generación del RAV4 EV. [26] El SUV eléctrico fue desarrollado por Tesla y Toyota Technical Center USA en Michigan. [26] Las pruebas comenzaron en julio de 2010. [27] [28]
En el Salón del Automóvil de Los Ángeles de noviembre de 2010 se presentó un prototipo . Toyota construyó 35 de estos RAV4 convertidos (vehículos de fase cero) para un programa de demostración y evaluación que duró hasta 2011. La batería de óxido de metal de litio y otros componentes del tren motriz fueron suministrados por Tesla. [29] [30] Estos prototipos tenían una batería de iones de litio de 660 lb (299 kg) con una capacidad total de 50 kWh (37 kWh utilizables) y alcanzaban una autonomía de entre 80 y 120 mi (130 y 190 km). [31] Los prototipos usaban componentes del Tesla Roadster (primera generación) . [22] [32]
El 15 de julio de 2011, Tesla celebró un acuerdo de suministro y servicios con Toyota para el suministro de un sistema de propulsión eléctrica validado, que incluía una batería, un sistema de carga, un inversor, un motor, una caja de cambios y el software asociado. [33]
La versión de producción rediseñada del RAV4 EV (vehículo de fase uno) se presentó en el Simposio Internacional de Vehículos Eléctricos de mayo de 2012 en Los Ángeles. [34] Los modelos de producción utilizan el estándar de carga SAE J1772 . [35] El paquete de baterías, la electrónica y los componentes del tren motriz en la versión de producción son similares a los utilizados en el sedán Tesla Model S lanzado en junio de 2012.
La segunda generación del RAV4 EV combina un sistema de propulsión eléctrico de Tesla y una batería producida por Panasonic en un chasis construido por Toyota.
El motor eléctrico suministrado por Tesla es un motor de inducción de CA , un cambio con respecto a la práctica de Toyota de utilizar motores de imanes permanentes síncronos en sus vehículos eléctricos híbridos . Un transeje de diferencial abierto de engranaje fijo tiene una relación de transmisión de 9,73. [22] El RAV4 EV pesa 4030 lb (1830 kg), 470 lb (210 kg) más pesado que un RAV4 Limited de tracción delantera con motor V-6. [3]
El RAV 4 ofrece dos modos de conducción: Normal y Sport. La potencia máxima del motor es de 115 kW (154 hp), con un par máximo en modo normal de 296 N⋅m (220 ft⋅lb) y un par máximo en modo deportivo de 370 N⋅m (270 ft⋅lb). La velocidad máxima del vehículo en modo Normal es de 85 mph (137 km/h), y la máxima en modo Sport, que también tiene una sensación más agresiva del pedal del acelerador, es de 100 mph (160 km/h). [3] [22] La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. calificó la economía combinada del RAV4 EV en 76 millas por galón equivalente de gasolina (44 kW⋅h/100 mi), con 78 mpg‑e (43 kW⋅h/100 mi) en conducción urbana y 74 mpg‑e (46 kW⋅h/100 mi) en carreteras. [10] Si bien el tiempo de un cuarto de milla no está clasificado oficialmente por Toyota, la comunidad de Facebook RAV4 EV (FWD) ha publicado resultados de derrape de 15,71 s a 85,5 mph (137,6 km/h). Esto es solo marginalmente más lento que el RAV4 V6 AWD (con 269 HP) que ha publicado tiempos de un cuarto de milla de 14,8-14,9 a 93 mph (150 km/h).
El paquete de baterías es un paquete de baterías de iones de litio de 386 V que comprende aproximadamente 4.500 celdas y tiene una potencia nominal de 41,8 kW·h de energía utilizable con carga completa, con una potencia máxima de salida de 129 kW. El RAV4 EV cuenta con un cargador integrado de 10 kW (SAE J1772 240 V, entrada de 40 A). [22] El paquete de baterías está ubicado debajo del piso, lo que reduce la distancia al suelo en comparación con la versión a gasolina en un par de pulgadas, pero el espacio de carga del SUV eléctrico de 36,4 pies cúbicos (1,03 m 3 ) es el mismo que su hermano de gasolina. El paquete de baterías pesa 840 lb (380 kg) y debido a que está ubicado en la parte más baja del vehículo, el centro de gravedad más bajo proporciona un mejor manejo que el Toyota RAV4 convencional. [3]
El RAV4 EV tiene dos modos de carga: estándar y extendido. En el modo estándar, la batería de alto voltaje se carga solo hasta 35 kWh y Toyota esperaba que el SUV eléctrico alcanzara una calificación de autonomía de conducción de la EPA de 92 mi (148 km) para este modo de carga. El modo extendido permite que la batería se cargue hasta su capacidad utilizable total de 41,8 kWh, lo que proporciona una autonomía de conducción esperada por la EPA de 113 mi (182 km) según las estimaciones de Toyota. [22] La EPA calificó solo una autonomía de 103 mi (166 km). [10] El modo estándar está diseñado para optimizar la vida útil de la batería sobre la autonomía; sin embargo, la garantía de la batería de 8 años y 100,000 millas cubre los paquetes independientemente de la combinación de modos de carga durante la vida útil del paquete. Sin embargo, debido a los procedimientos de la EPA, Toyota espera que la etiqueta Monroney muestre la autonomía combinada de 103 mi (166 km). [3] [22]
El tiempo de carga con una estación de carga de 40 A/240 V es de 5 horas en modo estándar y de 6 horas en modo extendido; el cargador de a bordo ofrece 9,6 kW. Toyota había llegado a un acuerdo con Leviton para ofrecer una estación de carga de nivel 2 personalizada con un precio de 1.590 dólares estadounidenses, incluida la instalación básica. [36] En el otro extremo de la escala, y debido a su gran paquete de baterías, la carga a 120 voltios con el cable que viene de serie debajo de la plataforma trasera tarda 44 horas en modo estándar y 52 horas en modo extendido. [3] [22] Una empresa de posventa llamada Quick Charge Power [37] ha ideado una forma de añadir la carga rápida de CC CHAdeMO de 48 kW al RAV4ev, lo que acorta drásticamente los tiempos de carga de la batería de 41,8 kWh. Esto puede hacer que el coche sea tremendamente más útil en zonas donde exista esta infraestructura de carga.
El RAV4 EV comenzó a ensamblarse en 2012 en Toyota Motor Manufacturing Canada en Woodstock, Ontario, junto con la versión de gasolina regular. Tesla construyó el tren motriz eléctrico en su planta en la antigua instalación NUMMI de Toyota , ahora la fábrica Tesla Fremont , en Fremont, California , y luego los envió a Canadá. [38] [39] Se construyeron alrededor de 2500 vehículos RAV4 EV entre 2012 y 2014. El acuerdo de suministro de baterías entre Toyota y Tesla concluyó con el final de la producción en agosto de 2014. [40] En 2017, Toyota vendió todas sus acciones en Tesla. [41]
También están disponibles en un par de puestos de estacionamiento cargadores TAL MagneCharge de inducción de paletas pequeñas (SPI) que se pueden utilizar con la flota restante de Toyota RAV4EV.
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