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Sol naciente de híbridos
Pancartas de dos metros de altura frente a la extensa fábrica de Toyota Motor en Tsutsumi, Japón, gritan Híbrido, la palabra estampada sobre una imagen de la tierra. En el interior, debajo de letreros que dicen Yoi shina, yoi kangae (Buen pensamiento, buenos productos), los ensambladores con chaquetas azules y guantes blancos producen alrededor de 400 de los sedán híbridos Prius de nuevo diseño de Toyota todos los días.
Aparte de la señalización, se parece mucho a cualquier otro piso de fábrica de automóviles, y eso es lo que es notable. El Prius, que utiliza un motor de gasolina y un motor eléctrico para la propulsión, obtiene un promedio de 55 millas por galón, aproximadamente el doble del kilometraje de un automóvil de gasolina comparable. Es más, el último modelo que sale del piso de la fábrica en Tsutsumi no sacrifica la potencia ni la comodidad y se vende por solo $ 1,000 más que un modelo base del sedán mediano de Toyota, el Camry.
Y el Prius es solo un adelanto de los ambiciosos planes de Toyota para la nueva tecnología híbrida. Para fines de este año, el fabricante de automóviles planea vender un vehículo utilitario deportivo de lujo utilizando la tecnología, un Lexus híbrido, en los Estados Unidos. En una década, dicen los ejecutivos de Toyota, la combinación de gas y electricidad podría ofrecerse en todas las categorías de vehículos que vende el fabricante de automóviles, desde subcompactos hasta camionetas pickup de servicio pesado. Cuando los SUV de Toyota lleguen al mercado y la gente vea lo que puede hacer un vehículo eléctrico híbrido realmente poderoso, creo que hará vibrar algunas jaulas, dice el ex presidente de General Motors, Robert Stempel, quien preside Energy Conversion, desarrollador de tecnología con sede en Rochester Hills, MI. Dispositivos.
Llegando limpio
Conduzca más allá del grupo de plantas de automóviles alrededor de Tsutsumi y la cercana ciudad de Toyota y hacia las colinas al norte de Nagoya, y encontrará otra planta de Toyota, esta sin carteles. En esta fábrica, llamada Hirose, Toyota hizo algo extraordinario para un fabricante de automóviles: construyó instalaciones dedicadas a fabricar chips semiconductores de última generación. La mayoría de los fabricantes de automóviles están satisfechos con comprar productos electrónicos listos para usar o ceder la fabricación de productos electrónicos a los proveedores. Toyota lo hace todo internamente. Sus plantas de chips de alta tecnología producen los controladores de potencia que constituyen el corazón del vehículo híbrido, lo que convierte a Hirose en la pieza central de una inversión híbrida que algunos analistas estiman en mil millones de dólares.
La planta de Hirose está fuera del alcance de los periodistas, pero la historia del programa de Toyota es una que su arquitecto, Takehisa Yaegashi, el ingeniero sin pretensiones venerado dentro de Toyota como el padre del híbrido, está ansioso por contar. Tomando café negro en una sala de reuniones anodina en las oficinas de Toyota en Tokio, Yaegashi remonta los orígenes de la estrategia híbrida de Toyota a principios de la década de 1970, cuando el Congreso de los Estados Unidos estableció los primeros límites nacionales a las emisiones de los tubos de escape.
Visión de alto poder: Takehisa Yaegashi, el padre de Toyota del híbrido, dice que la compañía tiene una ventaja tecnológica de seis años.
En 1971, Yaegashi era un ingeniero mecánico de 28 años, dos años fuera de la Universidad de Hokkaido, cuando Toyota lo asignó a su nuevo proyecto de motor limpio. Durante los siguientes 20 años, diseñó todo, desde convertidores catalíticos de depuración de gases de escape hasta sistemas de control de motores que reducen las emisiones. Todo esto ayudó a que la flota de automóviles de Toyota fuera una de las más limpias vendidas en los Estados Unidos. (Los autos de la flota estadounidense de Toyota en 2003 obtienen un promedio de 32.3 millas por galón de gasolina, 3.6 millas más que los autos de GM. Sin embargo, los SUV y camionetas ligeras de Toyota obtienen un promedio de 21.9 millas por galón, solo ocho décimas de una milla mejor que la de GM).
Pero Toyota no se detuvo en los convertidores catalíticos innovadores. A principios de la década de 1990, incluso cuando Toyota siguió el ejemplo de los fabricantes de automóviles estadounidenses al hacer SUV populares pero que consumen mucho combustible, los líderes de Toyota se prepararon para redoblar sus esfuerzos para limpiar el automóvil y hacerlo más eficiente en el consumo de combustible. Vimos que sucedían dos cosas al mismo tiempo: demanda de aire más limpio y demanda de mayores ahorros de combustible, recuerda Yaegashi.
En ese momento, la solución parecía ser vehículos eléctricos a batería. Toyota construyó versiones eléctricas de su pequeño SUV, mientras que GM comercializó un deportivo biplaza. Pero ninguno de estos primeros vehículos eléctricos llegó a producirse en masa; las baterías limitaban su alcance a apenas 100 kilómetros. Aún así, estos experimentos les enseñaron a los ingenieros una lección importante: se podía hacer que los autos eléctricos fueran potentes, silenciosos y llenos de vida utilizando componentes electrónicos de alta potencia para administrar el flujo de electricidad entre la batería y los motores eléctricos. Como dice Stempel, la revolución electrónica les dio a los ingenieros las herramientas que necesitaban para hacer que los autos eléctricos fueran bastante manejables. Eso rompió el atasco.
Cambiar de carril
Aún así, las baterías eran un problema. Pocos consumidores comprarían automóviles que debían enchufarse después de menos de una hora en la carretera. Así que la dirección de Toyota cambió de marcha y decidió explotar lo que había aprendido para construir un vehículo que superaría a los coches tradicionales totalmente eléctricos: el híbrido gasolina-eléctrico.
La idea era capturar lo mejor de los coches eléctricos y de gasolina. A bajas velocidades, donde los motores de combustión son menos eficientes y más contaminantes, el híbrido de Toyota utiliza en su lugar un motor eléctrico. A velocidades más altas, donde un motor eléctrico carece de suficiente potencia, se activa un pequeño motor de gasolina. El motor puede hacer girar directamente las ruedas o hacer girar un generador para proporcionar electricidad. Los híbridos también capturan energía de otra fuente: los frenos. Al tocar el pedal del freno, el motor eléctrico cambia de función y actúa como generador, transformando la energía cinética del automóvil en electricidad para recargar las baterías. Todos estos trucos son posibles porque los híbridos, a diferencia de los automóviles convencionales, tienen componentes electrónicos de alta potencia y baterías grandes.
En 1995, Toyota había presentado su prototipo de automóvil Prius. Solo dos años después, los distribuidores de Toyota en Japón vendían el Prius, así como un autobús híbrido. Para 2001, estaban vendiendo una minivan híbrida y un sedán de lujo en Japón (ver Cultura del automóvil, recuadro). Y en 2000, Toyota comenzó a vender un Prius mejorado en los Estados Unidos, compitiendo con un modelo híbrido de Honda Motor, el sedán compacto Insight.
Chupar rueda
Ponerse al día parece un camino lleno de baches para otros fabricantes de automóviles. Incluso Honda, probablemente el competidor híbrido más avanzado de Toyota, tiene mucho trabajo por delante, según los expertos de la industria. Cuando se trata de diseñar el sistema en su conjunto, creo que Toyota tiene tres o cuatro años de ventaja sobre los demás, incluso en comparación con Honda, dice Koji Endo, un analista de automóviles con sede en Tokio para Credit Suisse First Boston. Los modelos de Honda, que incluyen un Insight y un Civic híbridos, y un Accord que saldrá este año, tienen menos energía eléctrica y son más costosos de producir que los de Toyota, dice Endo.
Los Tres Grandes de Detroit están más atrás. En los últimos dos años, GM, Ford y DaimlerChrysler han descartado o retrasado media docena de ambiciosos proyectos híbridos. Lo que están aprendiendo es que hacer esta transición a la tecnología de propulsión eléctrica no será pan comido, dice Dan Sperling, director del Instituto de Estudios de Transporte de la Universidad de California en Davis. No puede simplemente decir: 'Está bien, voy a fabricar un automóvil híbrido', comprar la tecnología y lanzarla el año que viene.
El año pasado, Ford retrasó el lanzamiento de su híbrido debut: una versión de su SUV Escape. John Kassakian, director del Laboratorio de Sistemas Electromagnéticos y Electrónicos del MIT, que investiga la electrónica automotriz, dice que Ford está pagando el precio por sus primeros intentos de introducir tecnología híbrida con calzador en los vehículos existentes. A diferencia de los SUV híbridos de Toyota, por ejemplo, los híbridos Escape con tracción en las cuatro ruedas de Ford no tendrán motores eléctricos en cada eje, lo que Ford dice requeriría una reestructuración costosa. En la superficie, modificar un vehículo existente parece ser la forma más eficiente de llegar del punto A al punto B, pero no se termina con una solución optimizada para el costo y el rendimiento, dice Kassakian. Ford ahora dice que venderá el SUV este año.
Aún así, la decisión de los Tres Grandes y otros fabricantes de automóviles de finalmente buscar híbridos de gas y electricidad es en sí misma notable. Hasta hace poco, GM consideraba que era mejor gastar su dinero en tecnología de pilas de combustible. Invirtió cientos de millones de dólares en investigación y desarrollo de celdas de combustible y lanzó un prototipo de automóvil de celda de combustible radical que prometió producir en masa para 2010. Los vehículos a base de petróleo más eficientes por sí solos no resolverán nuestro problema de dependencia del petróleo. Creemos que a largo plazo hay que llegar a fuentes de energía más allá del petróleo, y por eso el hidrógeno es tan atractivo, dice Larry Burns, vicepresidente de I + D de GM. Pero incluso Burns reconoce que los fabricantes de automóviles también necesitan dominar los híbridos, aunque solo sea por razones competitivas. No sabemos con certeza qué tan grande será el segmento híbrido, no creo que nadie pueda predecir eso en este momento, pero queremos darles la opción a nuestros clientes, dice.
Futuro de la pila de combustible
En el animado Salón del Automóvil de Nagoya de Japón a fines del año pasado, Toyota mostró tres prototipos. Uno era un todoterreno azul metálico, otro un deportivo descapotable de color blanco hueso. Ambos eran híbridos de gas y electricidad. Pero el centro de atención finalmente cayó sobre un sedán híbrido azul metálico con un giro: usa una celda de combustible, no un motor de gasolina.
Toyota lo llama Fine-N y utiliza muchos de los trucos que la compañía ha aprendido de sus vehículos eléctricos de gas. Claramente, las tecnologías [híbridas] que perseguimos (los motores, la electrónica de potencia, toda la lógica necesaria, incluso el arte de cuidar las baterías) son elementos esenciales del vehículo de celda de combustible, dice Schaum, el ex Chrysler ingeniero jefe, ahora vicepresidente del desarrollador de motores eléctricos WaveCrest Laboratories de Dulles, VA. Realmente tienes que dominar esto antes de estar listo para la economía del hidrógeno.
Si tiene razón, el predominio temprano de Toyota de los híbridos de gasolina y electricidad podría darle una sólida ventaja hacia el futuro. Todos los fabricantes de automóviles están gastando mucho en el desarrollo de automóviles con celdas de combustible, y Toyota no es una excepción, incluso mientras se apresura a dominar los híbridos. Si termina dominando también las celdas de combustible, podría privar a Detroit de su última y mejor oportunidad de recuperar su posición como líder en tecnología automotriz.
Aún así, nadie en Toyota está olvidando las realidades del marketing de hoy. En Nagoya, la presentación de Toyota de su visión futurista de híbridos a hidrógeno estuvo acompañada de un toque estándar de la industria. Como para sugerir que los autos avanzados de pila de combustible están listos para la corriente principal, Toyota sacó a relucir a mujeres jóvenes conocidas como compañeras de exhibición para demostrar el prototipo Fine-N. En una plataforma giratoria, una mujer con una falda corta y botas altas abrió la puerta trasera del automóvil, se subió al asiento trasero, presionó un botón y se reclinó fuera de la vista. Puede que esté a la vanguardia de la tecnología automotriz avanzada, pero Toyota no ha olvidado lo que vende automóviles.