Lexus Electrified: Povijest elektrifikacije Lexusovih modela

Lexus Electrified je naziv za kontinuiranu evoluciju strategije elektrifikacije koju je Lexus prvi put pokrenuo 2005. godine s Lexus Hybrid Drive. Njegov razvoj je rezultat istinske zabrinutosti zbog štetnog utjecaja koji emisije vozila mogu imati na okoliš, uz istovremeno nastojanje da se poboljša osobna mobilnost.

Elektrifikacija tehnologije pogonskog sklopa bila je strategija započeta početkom devedesetih kada je matična tvrtka Toyota započela razvoj inovativne fuzije između motora s unutarnjim izgaranjem, visokonaponske baterije i elektromotora - sve sinkronizirano najsuvremenijim softverom.

 Sada Lexus Electrified ne samo da potiče kontinuiranu implementaciju hibridnih električnih vozila (HEV), već uključuje i plug-in hibridna električna vozila (PHEV), baterijska električna vozila (BEV) i razvoj električnih vozila na gorivne ćelije (FCEV).

Kako je tehnologija elektrifikacije napredovala tijekom godina i kamo ide u budućnosti? 

Zanimljivo je da, iako se temeljna načela ove tehnologije nisu promijenila, došlo je do brojnih poboljšanja tijekom tog puta. Ovo je kratki pregled napretka koji je Lexus primijenio sa svakom generacijom i kategorijom vozila.
 

Lexus Hybrid Drive: prva generacija

Ključni modeli: RX 400h, HS 250h

Lexus RX zauzima posebno mjesto u povijesti ove vrlo sofisticirane japanske marke. Ne samo da je stvorio segment luksuznih crossovera prilikom svog lansiranja 1998. godine, već je, što je još važnije, RX 400h iz 2005. bio prvi luksuzni hibridni model marke.

Lexus Hybrid Drive je pokretao poprečno postavljen 3,3-litreni V6 benzinski motor. Mehanički je bio spojen s hibridnim prednjim mjenjačem i elektronički spojen s hibridnim stražnjim mjenjačem kako bi se osigurala mogućnost pogona na sve kotače.

Motor-generator unutar ove potonje jedinice imao je poseban planetarni set zupčanika koji je smanjivao izlaznu brzinu i povećavao okretni moment.

Nikal-metal hidridna (NiMH) baterija modela RX 400h sastojala se od 240 pojedinačnih ćelija s izlaznim naponom od 288 volti. Međutim, funkcija pojačanja unutar inverterskog sklopa povećala je napon na 650 V.

Kombinacija snage od 211 KS benzinskog motora sa 167 KS i 68 KS prednjeg i stražnjeg hibridnog mjenjača s osovinom rezultirala je ukupnom snagom sustava od 272 KS.

Osjećaj obilne snage u cijelom rasponu okretaja bio je sličan onome kod vozila s 4,0-litrenim V8 motorom – osjećaj koji je postavio temelje za novu klasu vozila i pružio Lexusu prepoznatljivu strategiju imenovanja.

Lexus HS 250h iz 2009. je bio njihov prvi namjenski hibridni model i prvi Lexus hibrid opremljen četverocilindričnim motorom. Od 2,4-litrenog motora i NiMH baterije s 204 ćelije do hibridnog prednjeg mjenjača, svaka glavna komponenta ovog sustava prve generacije bila je manja i lakša od one u RX-u.

Osim toga, HS 250h bio je prvi Lexus koji je uključivao odabir EV načina rada koji je omogućavao vožnju vozila na kratke udaljenosti isključivo na električni pogon.

Druga generacija: neprekidno ubrzanje

Ključni modeli: CT 200h, GS 450h, LS 600h, RX 450h

Kada je stigla 2007. godine, vodeća limuzina LS 600h bila je jedinstvena po tome što je bila jedini Lexusov hibridni model opremljen snažnim V8 benzinskim motorom – u ovom slučaju, 5,0-litrenim motorom. Njegova kombinirana snaga sustava bila je impresivnih 445 KS.

Slično kao i kod RX 400h i GS 450h s V6 motorom, njegova NiMH baterija od 240 ćelija proizvodila je 288 volti, a pretvarač pojačanja mogao je to povećati na 650 volti. Ali njegove sličnosti s GS 450h nastavile su se u uzdužnom rasporedu motora i hibridnog mjenjača, s prednjim motorom i pogonom na stražnje kotače.

Hibridni mjenjač je bio nadograđena verzija modela GS 450h E-CVT, koji je sam po sebi bio prvi takve vrste s funkcijom sekvencijalnog mijenjanja brzina.

Uz snažniji generator i elektromotor, ovaj je hibridni mjenjač uključivao dvostupanjski uređaj za smanjenje brzine motora kako bi se povećao funkcionalni raspon mjenjača, istovremeno poboljšavajući ubrzanje, sposobnost vožnje velikom brzinom i maksimalnu brzinu vozila.
 

Treća generacija: veća učinkovitost, bolji odziv

Ključni modeli: ES 300h, IS 300h, NX 300h, GS 300h, GS 450h, RX 450h

Prvi model opremljen Lexus Hybrid Drive pogonom treće generacije je bio Lexus ES 300h iz 2012. Međutim, iz europske perspektive, pogon treće generacije bio je najpopularniji u srednje velikom SUV-u Lexus NX 300h. Posebno je podešen kako bi ponudio trenutnu snagu odmah na početku, uz iznimnu kombiniranu učinkovitost goriva.

Za ovu primjenu u NX 300h, 2,5-litreni četverocilindrični benzinski motor s Atkinsonovim ciklusom je bio spojen s hibridnim mjenjačem sa posebnom kontrolom okretnog momenta kako bi se smanjilo trzanje pri vožnji izvan ceste.

Na stražnjem kraju modela s pogonom na sva četiri kotača, prenesen je hibridni mjenjač koji se koristio u modelima RX 400h i RX 450h.
 

Četvrta generacija: snažan vizionar

Ključni modeli: UX 250h, ES 300h, LS 500h, LC 500h, NX 350h, NX 450h+

Višestupanjska hibridna tehnologija (Multi-Stage Hybrid technology) ključni je napredak u modelima opremljenim Lexus Hybrid Driveom četvrte generacije, kao u vodećem coupeu LC 500h i vodećoj limuzini LS 500h.

Sustav unutar mjenjača sastoji se od četverostupanjskog sustava mijenjanja brzina koji, zajedno s E-CVT pogonskim sklopom na koji je spojen, replicira osjećaj desetostupanjskog mjenjača kako bi značajno poboljšao osjećaj i kontrolu vozača.

Jednako novo za Lexus u ovoj generaciji je upotreba litij-ionske baterije. S naponom od 252 volta, njegova gustoća energije je puno veća od NiMH ekvivalenta, što znači da se puno veća količina električne energije može pohraniti u manjem prostoru. Zapravo, litij-ionska baterija u LC 500h i LS 500h je oko 20 posto manja i 20 kg lakša od baterije korištene u LS 600h.

Također je manji i lakši benzinski motor – 3,5-litreni šesterocilindrični V6. Poboljšan izravnim ubrizgavanjem, inteligentnim upravljanjem ventilima i nizom drugih poboljšanja, ostvaruje vodeću učinkovitost goriva i performanse u klasi.

Lexus Electrified: Plug-in hibrid

Ključni model: Lexus NX 450h+

Lexusovi inženjeri koristili su desetljeća iskustva u hibridnoj tehnologiji kako bi proizveli svoje prvo plug-in hibridno električno vozilo, NX 450h+.

Lansiran 2022. godine i pozicioniran kao vodeći model druge generacije NX serije, proširuje mogućnosti svog hibridnog pogonskog sklopa četvrte generacije kombinirajući novi četverocilindrični, 2,5-litreni Atkinsonov ciklusni motor s prednjim elektromotorom od 134 kW, stražnjim elektromotorom od 40 kW, hibridnim mjenjačem i litij-ionskim baterijskim paketom od 18,1 kWh koji se sastoji od 96 pojedinačnih ćelija.

Radeći zajedno u harmoniji, ovi elementi proizvode snagu od 305 KS, što pruža impresivnu kombinaciju performansi, ultra niskih emisija i super štedljive potrošnje goriva. Koristeći samo električni pogon, NX može prijeći do 98 km u urbanim okruženjima i postići brzinu od 135 km/h na autocestama bez ograničenja.

Baterija se može napuniti za oko 2,5 sata pomoću priključka od 230 V (32 A) i ugrađenog punjača od 6,6 kW.
 

Lexus Electrified: električni na baterije

Ključna vozila: UX 300e i RZ 450e

Predstavljen 2021. godine, Lexus UX 300e je bio prvi proizvodni model koji se pojavio pod zastavom Lexus Electrified.

Razvijen oko postojećeg i već elektrificiranog UX-a, ovaj novi, potpuno električni model iskoristio je iskustvo stečeno u razvoju ključnih tehnologija elektrifikacije upravljanja baterijama, modula za kontrolu snage i pogonskih motora kako bi pružio iskustvo vožnje koje je gotovo tiho i oštro kao britva. 

Pogonski sklop je prvenstveno optimiziran za gradsku vožnju i imao je visokoučinkoviti električni motor/generator od 204 KS (150 kW) koji UX-u 300e daje prirodno, ali brzo ubrzanje.

Pokreće ga nova litij-ionska baterija velikog kapaciteta od 54,35 kWh smještena ispod poda kabine. Dimenzioniran kako bi zadovoljio stvarne potrebe europskih kupaca, ovaj lagani baterijski paket s 288 ćelija ne samo da poboljšava praktičnost vozila, već izravno doprinosi učinkovitosti, pružajući domet vožnje do 316 kilometara.  
 

Lexus Electrified

Krajem 2021. godine, Akio Toyoda, predsjednik matične tvrtke Toyota, predstavio je Lexusov plan da do 2030. godine ponudi kompletnu liniju baterijskih električnih vozila. Vjeruje da će 'BEV postati budući simbol Lexusa kao model koji najjasnije izražava evoluciju automobila uzrokovanu elektrifikacijom.'

Osim što je tada otkrio predprodukcijsku verziju nadolazećeg Lexusa RZ, Toyoda je predstavio sedam prototipova pune veličine, uključujući elegantni sportski automobil, SUV pune veličine i luksuznu limuzinu.

Većina njih predstavlja modele koji će biti lansirani u sljedećih nekoliko godina, s izraženim ciljem da Lexus do 2030. godine ima kompletnu liniju BEV vozila koja pokriva sve glavne segmente vozila.