Il RAV-4 era un esperimento su veicoli elettrici che continua ad esserlo.

Una scansione davvero antica del RAV-4 EV tratta dal dépliant della Tokyo Motor Show del 1997. (Foto del Toyota Motor Co. Media Group)

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Quando Hiroshi Okuda assunse la presidenza della Toyota Motor Corporation nel 1995, modificò radicalmente la strategia globale dell’azienda automobilistica. Consapevole della pressione derivante dalle imminenti normative californiane sulle emissioni zero e della minaccia a lungo termine esercitata dall’esaurimento del petrolio, Okuda chiese a Toyota di accelerare i propri programmi per veicoli ecologici, passando dalla ricerca teorica alla realtà pronta per il mercato.

Sotto la guida di Okuda, l’esecuzione degli aspetti ingegneristici fu affidata alla Divisione Specializzata per lo Sviluppo dei Veicoli Elettrici di Toyota, creata nel 1992. La direzione strategica per la ricerca sui sistemi di propulsione avanzati era supervisionata da

Il dottor Hiroyuki Watanabe, ingegnere entrato a far parte del consiglio di amministrazione di Toyota nel 1996 per guidare la ricerca e lo sviluppo di architetture per veicoli ibridi, elettrici e a celle a combustibile. Insieme a un team dedicato di ingegneri specializzati in telaio ed elettronica, hanno utilizzato il crossover RAV4 di prima generazione come base tecnica comune per due diversi sistemi di propulsione.

Lignaggio elettrico a batteria: il RAV4 EV

Per controllare i costi di produzione e ridurre al minimo i cicli di sviluppo, gli ingegneri di Toyota hanno adattato la piattaforma esistente del RAV4 invece di creare un telaio su misura. Il team di ingegneria ha inizialmente valutato due sistemi di accumulo energetico: un pacco batterie a piombo-acido sigillato e una batteria a idruro di nichel-metallo sviluppata di recente in collaborazione con Panasonic. Test condotti in gruppi focali in Giappone e negli Stati Uniti hanno confermato che la chimica a piombo-acido comportava un raggio d’azione insufficiente.

La produzione del RAV4 EV è iniziata in Giappone a settembre 1996 ed è entrata sul mercato statunitense nel 1997. Disponibile in versioni a tre e cinque porte, la versione a cinque porte era dotata di un motore sincrono a corrente alternata a magneti permanenti da 50 kW in grado di generare una coppia di 190 Nm. Questa configurazione garantiva una velocità massima limitata elettronicamente a 77 mph e un raggio d’azione superiore a 124 miglia secondo le condizioni di test giapponesi.

Per preservare lo spazio all’interno dell’abitacolo, il team di ingegneria ha collocato l’intero gruppo batterie sotto i pavimenti dei passeggeri. Il design includeva un caricabatterie da 200 V in grado di ricaricare completamente la batteria in 10 ore, oltre a un sistema di condizionamento d’aria a pompa di calore controllata da inverter, pneumatici a bassa resistenza al rotolamento e un sistema di frenata rigenerativa.

Toyota ha condotto prove su flotte a livello internazionale per raccogliere dati operativi nel mondo reale, inclusa un’opzione di noleggio quinquennale avviata nel 1997 sull’Isola di Jersey con cinque modelli a tre porte. Tra il 1996 e il 2003, le vendite e i noleggi a livello globale hanno raggiunto circa 1.900 unità. Circa 1.500 di questi veicoli sono stati consegnati negli Stati Uniti, tra cui 320 unità vendute in California nel 1998 per soddisfare i requisiti normativi statali.

Lignea dei veicoli a celle a idrogeno: il RAV4 FCEV

Toyota ha utilizzato la piattaforma RAV4 per sviluppare le proprie capacità di generazione di energia a bordo. Nel ottobre 1996, Toyota ha presentato il prototipo FCEV-1 a Osaka, in Giappone, segnando il primo veicolo elettrico a celle a combustibile dotato di serbatoio per lo stoccaggio degli idruri metallici.

Il FCEV-1 utilizzava un insieme di celle a combustibile a elettrolita polimerico da 20 kW, conosciuto internamente come Toyota FC Stack, che raggiungeva un’efficienza di conversione dell’energia superiore al 60 percento emettendo soltanto vapore d’acqua. L’alluminio specializzato in grado di assorbire l’idrogeno permetteva il suo stoccaggio a pressioni inferiori rispetto ai sistemi a gas compresso, sebbene aumentasse il peso totale del veicolo a 1.820 kg. Nei test, il prototipo raggiungeva una velocità massima di 62 miglia orarie e un raggio d’azione di 155 miglia.

Nel 1997, il team di sviluppo presentò il FCEV-2, che integrava un riformatore di metanolo a bordo progettato per estrarre l’idrogeno direttamente dal carburante liquido, offrendo una possibile soluzione alla mancanza di infrastrutture dedicate all’idrogeno.

Integrazione ingegneristica e eredità

I dati tecnici raccolti dal reparto di Watanabe hanno influenzato direttamente i successivi programmi relativi ai sistemi di propulsione di Toyota. Entro il 2001, il software per la gestione delle batterie secondarie e il controllo dell’alimentazione sviluppato nei progetti RAV4 EV e Prius è stato integrato nei prototipi di cella a combustibile di nuova generazione, denominati FCHV-3 e FCHV-4.

Questi modelli successivi sono stati trasferiti sulla piattaforma più grande Highlander e hanno adottato serbatoi di idrogeno gassoso ad alta pressione. L’FCHV-4 è diventato il primo veicolo a cella a combustibile autorizzato per test su strada pubbliche in Giappone, portando al lancio commerciale limitato del Toyota FCHV in Giappone e negli Stati Uniti a dicembre 2002.

Nota dell’autore: ho deciso di scrivere dei veicoli elettrici che ho incontrato in ogni edizione del Tokyo Motor Show a cui ho partecipato, a partire dalla 35ª edizione del 1995 e per tutti gli anni successivi fino alla pandemia. Commenti o suggerimenti? Scrivetemi all’indirizzo tribstribdino@gmail.com