Toyota setzt strategisch auf H2-Antrieb und Feststoffbatterien

Die Hydrogen Factory Europe (HFE) gewährleistet einen koordinierten Ansatz für die Vermarktung der Wasserstofftechnologie und der entsprechenden Systeme – über alle Abläufe von Entwicklung und Produktion bis hin zu Vertrieb und Kundendienst. Sie wird für die Produktion einer steigenden Anzahl Brennstoffzellen-Systeme zuständig sein und immer zahlreichere kommerzielle Partnerschaften unterstützen. Sie stärkt die Strategie des Unternehmens, in Europa bis 2040 und damit zehn Jahre vor dem entsprechenden weltweiten Ziel des Unternehmens, CO2-Neutralität zu erreichen.

Toyota geht davon aus, dass Europa bis 2030 mit stetiger Zunahme der verschiedenen Mobilitäts- und Energieerzeugungsanwendungen einer der weltweit grössten Märkte für Wasserstoff-Brennstoffzellen werden wird. Zunehmende Investitionen und regulatorische Massnahmen fördern die Erschliessung und das Wachstum des Marktes. Hierzu gehören Investitionen in Höhe von 45 Milliarden Euro bis 2027 im Rahmen des Green Deal der Europäischen Kommission sowie 284 Millionen Euro – rund ein Drittel seines Gesamtbudgets –, die der Europäische Verkehrsinfrastrukturfonds für den Bau von Wasserstofftankstellen bereitstellt.

Grosser Bedarf aus der Industrie
Die kürzlich bestätigte Erneuerbare-Energien-Richtlinie (REDIII) verlangt, dass die europäische Industrie bis zum Jahr 2030 mindestens 42 Prozent des verwendeten Wasserstoffs aus nachhaltigen Quellen beziehen muss. Auch mit Plänen, entlang der TEN-V-Korridore (transeuropäisches Verkehrsnetz) in der gesamten Region in Abständen von höchstens 200 km Wasserstoff-Tankstellen zu errichten, positioniert sich Europa im Zentrum der Wasserstoff-Technologie.

Fokus auf LKW
Thiebault Paquet, Vice President TME und Head of Fuel Cell Business: «Europa setzt langfristig auf Wasserstoff, ebenso wie wir. Wir werden weiterhin Personenkraftwagen und andere leichte Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb entwickeln, gleichzeitig aber grösseres Gewicht auf schwere Nutzfahrzeuge legen und dadurch den Ausbau einer lebensfähigen Wasserstoff-Infrastruktur vorantreiben. Wir wollen uns weiterentwickeln und im Rahmen von Versuchen in unserem eigenen Netzwerk und gemeinsam mit Partnern, die unseren Ansatz teilen, weiter Kompetenz aufbauen.»

Toyota stellte 2015 mit dem Mirai die weltweit erste Serienlimousine mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb vor. Im Mirai der nächsten Generation, der 2020 auf den Markt kam, waren erstmals Brennstoffzellen der zweiten Generation verbaut, die nun auch im seit Anfang dieses Jahres in Japan erhältlichen Toyota Crown eingesetzt werden.

Auch Pick-up Hilux im Visier
Mit Brennstoffzellen betriebene elektrische PW zeichnen sich durch grosse Reichweiten und kurze Betankungszeiten aus. Vor diesem Hintergrund erforscht Toyota weitere Möglichkeiten bei leichten Nutzfahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb (FCEVs). Anfang dieses Jahres wurde der erste mit Wasserstoff betriebene FCEV-Prototyp des Pickups Hilux vorgestellt. Der durch ein britisches Konsortium unter Führung von Toyota produzierte Prototyp zeigt, wie sich Brennstoffzellen in Pickups integrieren lassen. Da Wasserstoff sehr leicht ist, ergeben sich bei leichten FCEV-Nutzfahrzeugen grössere Zuladungen und Anhängelasten als bei anderen emissionsfreien Alternativen.

Darüber hinaus integriert Toyota seine Brennstoffzellentechnologie schon seit einigen Jahren auch in schwere Nutzfahrzeuge und Anwendungen. Das Unternehmen engagiert sich seit Kurzem mit Wasserstoff-betriebenen LKW des französischen Herstellers Hyliko und der niederländischen VDL Groep im strategischen europäischen LKW-Markt. Toyota wird die mit Wasserstoff betriebenen LKW von VDL auch für die Dekarbonisierung der eigenen Logistikabläufe nutzen. Ausserdem baut das Unternehmen seine Partnerschaft mit Corvus in Norwegen als Grundlage künftiger maritimer Anwendungen, beispielsweise im Schiffbau, aus. Und auch GCK, der französische Anbieter sauberer Mobilitätslösungen, setzt Brennstoffzellenmodule von Toyota ein, um aus Bussen mit Dieselmotor emissionsfreie Wasserstofffahrzeuge zu machen.

Die nächste Generation
Toyota entwickelt aufbauend auf seinen umfangreichen Erfahrungen die Brennstoffzellentechnologie der nächsten Generation – Brennstoffzellen die mit längeren Lebenszyklen und geringeren Kosten wegweisend in der Branche sein werden. Die neue Technologie mit ihrer höheren Leistungsdichte soll ab 2026 auf den Markt kommen. Mit dem neuen Brennstoffzellen-System dürften die Reichweiten um 20 Prozent steigen. Gleichzeitig sollten die Kosten dank technischer Fortschritte und höherer Produktionsstückzahlen um über ein Drittel sinken. Im Rahmen der weiteren Forschung werden auch die Möglichkeiten skalierbarer Brennstoffzellen-Stapel mit unterschiedlichen Ausgangsleistungen und komplex geformte Treibstofftanks untersucht, die an Fahrzeuge der verschiedensten Grössen angepasst werden können.

Feststoffbatterien und mehr
Am 7. Dezember 2023 gab Toyota Motor Europe weitere Einzelheiten zu demnächst zukünftigen Produkten und Technologien bekannt, die ebenfalls mithelfen sollen, bis 2040 in Europa null Emissionen zu erreichen. Dazu gehörten auch weitere Details zur geplanten Markteinführung von sechs reinen BEV-Modellen bis zum Jahr 2026, darunter auch die Vorstellung der Konzeptfahrzeuge «Urban SUV» und «Sport Crossover». Diese beiden Konzeptfahrzeuge ergänzen das im vergangenen Jahr vorgestellte Konzeptfahrzeug eines Kompakt-SUV sowie den bZ4X. Damit wurden vier der sechs neuen Modelle gezeigt.

Toyota setzt nicht nur auf H2-Antrieb und Feststoffbatterien, sondern weltweit auf eine breit gefächerte Strategie zur Erreichung der CO2-Neutralität, Diese ist an den Anspruch des Unternehmens angepasst, für verschiedene Kundenanforderungen, Marktbedingungen und lokale Infrastrukturen in unterschiedlichen Weltregionen eine Auswahl verschiedener Antriebstechnologien anzubieten. Zum Programm zählen Hybrid-, Plug-in-Hybrid-, Batterie- und Brennstoffzellen-Elektroantriebe ebenso wie Verbrennungsmotoren mit Wasserstoff bzw. E-Fuels als Treibstoff.

Nächste Batteriegeneration nach 2026
Die Batterietechnologien der nächsten Generation, die Toyota für die Zeit nach 2026 entwickelt, werden laut Hersteller «die Art und Weise der Entwicklung, Herstellung und Nutzung von Fahrzeugen verändern. Sie werden für erschwingliche und für alle erreichbare emissionsfreie Mobilität sorgen – getreu der Selbstverpflichtung des Unternehmens, nachhaltige Mobilität für jedermann möglich zu machen und dabei niemanden zurückzulassen.»

• Toyota plant die Einführung einer neuen Batterieserie, zunächst in einer Hochleistungsversion, die auf einer konventionellen Struktur basiert, jedoch gegenüber dem derzeitigen bZ4X doppelte Reichweite bei einem um 20 Prozent geringeren Preis bieten soll.
• Darauf wird eine hochwertige, preisgünstige Batterie folgen, die zu besserer Akzeptanz batterie-elektrischer Fahrzeuge beitragen wird. Die Batterien werden in neuen Formen entwickelt, bipolar aufgebaut sein und im Wesentlichen auf kostengünstigerem Lithium-Eisenphosphat (LFP) basieren. Das Ziel ist eine Reichweitensteigerung um 20 Prozent bei um 40 Prozent geringeren Kosten (im Vergleich zum bZ4X).
• Beim dritten neuen Batterieprodukt wird der Schwerpunkt wieder auf hoher Leistung liegen. Es setzt auf Bipolartechnologie und eine Kathode mit hohem Nickelanteil. Hier sind noch geringere Kosten und höhere Reichweiten zu erwarten.

Andrea Carlucci zu den Aussichten für die ersten Feststoffbatterien von Toyota: «Mit unseren Feststoffbatterien ist uns ein technologischer Durchbruch gelungen, mit dem wir die schon lange bestehenden Herausforderungen bezüglich der Lebensdauer von Feststoffbatterien überwinden können. Derzeit arbeiten wir an einer Methode für die Serienproduktion. Wir wollen in den Jahren 2027 bis 2028 mit einer Produktionskapazität von mehreren zehntausend Fahrzeugen auf den Markt gehen.»