Wizja motoryzacyjnej przyszłości Toyoty opiera się na docenieniu wartości wodoru jako optymalnego środka magazynowania i dystrybucji energii. Wodór posiada ogromny potencjał, by przyspieszyć dekarbonizację transportu drogowego, kolejowego, morskiego i lotniczego. Może stanowić także niezwykle atrakcyjne źródło energii dla przemysłu, biznesu i prywatnych domów. Dodatkowo można go transportować i dostarczać tam, gdzie jest potrzebny.

Toyota swoje prace nad elektrycznymi samochodami na wodorowe ogniwa paliwowe (FCEV) rozpoczęła już w 1992 roku. Ich efektem było wprowadzenie do sprzedaży w 2014 roku innowacyjnego modelu Mirai. To przełomowe osiągnięcie było możliwe dzięki licznym doświadczeniom, zbieranym przy opracowywaniu, produkcji i sprzedaży samochodów hybrydowych. Napędy hybrydowe są bowiem kluczową technologią dla niemal wszystkich rodzajów pojazdów Toyoty.

Toyota Mirai drugiej generacji wynosi na wyższy poziom technologię napędu elektrycznego zasilanego ogniwami paliwowymi. Wraz z jego premierą klienci zyskują ciekawy stylistycznie, bezemisyjny samochód o dynamicznym napędzie i świetnych właściwościach jezdnych. Całkowicie nowy zestaw ogniw paliwowych oraz przemyślane ich rozłożenie na platformie GA-L oraz nadwozie o niskim współczynniku oporu powietrza przekładają się na niższe o 10% od poprzednika zużycie paliwa. Zasięg auta wzrósł do około 650 km. Co najważniejsze w eko filozofii Japończyków, samochód nie emituje przy tym żadnych spalin, a jedynie czystą parę wodną.

Nowy Mirai jeszcze bardziej atrakcyjny

Jednym z głównych celów inżynierów było stworzenie samochodu, który przyciągnie klientów nie tylko nowatorskim bezemisyjnym napędem. Toyota postawiła także na atrakcyjny design, komfort, wykończenie wnętrza, jakość prowadzenia i dynamikę jazdy. Udało się to osiągnąć dzięki nowej platformie oraz zaawansowanej i skrupulatnie przemyślanej technologii elektrycznego napędu na ogniwa paliwowe.

Nowy Mirai posiada także bardziej atrakcyjne proporcje. Jest niższy od poprzednika o 65 mm, a rozstaw osi zwiększył się o 140 mm do 2 920 mm. Tylny zwis został został wydłużony o 85 mm, a długość auta wzrosła do prawie 5 metrów (4 975 mm). To naprawdę duże auto! Niżej położony środek ciężkości, rozstaw kół większy o 75 mm oraz większe, 19- lub 20-calowe koła sprawiają, że samochód wygląda bardziej dynamicznie i sportowo.

Nowa platforma GA-L umożliwiła uzyskać jak najwięcej miejsca we wnętrzu. W efekcie Mirai posiada przestronną, 5-osobową kabinę i lepiej wyważone podwozie. Największą korzyścią jest jednak wygospodarowanie miejsca na trzeci zbiornik wodoru, co przyczyniło się do zwiększenia zasięgu auta.

Zbiorniki są ułożone w literę T. Najdłuższy zamocowany jest pod podłogą, po środku platformy, zaś dwa mniejsze zostały umieszczone poprzecznie w tylnej części auta. Łącznie mieści się w nich 5,6 kg wodoru, czyli o 1 kg więcej niż w pierwszej generacji modelu. Ich usytuowanie przyczynia się do obniżenia środka ciężkości samochodu.

Zestaw ogniw paliwowych z dotychczasowego miejsca pod podłogą kabiny trafił pod maskę. Bardziej kompaktowa bateria trakcyjna oraz silnik elektryczny umieszczono nad tylną osią. Rozmieszczenie tych elementów zoptymalizowano w taki sposób, by uzyskać rozłożenie masy między przodem i tyłem w proporcji 50:50. Zbiorniki wodoru mają mocniejszą, wielowarstwową konstrukcję i są bardzo lekkie. Wodór stanowi 6% łącznej masy paliwa i zbiorników.

Nowy zestaw ogniw paliwowych

Zestaw ogniw paliwowych Toyoty do nowego Mirai oraz konwerter FCPC (fuel cell power converter) zostały opracowane specjalnie z myślą o montażu na platformie GA-L. Inżynierowie umieścili w jednej zwartej obudowie wszystkie elementy zestawu ogniw paliwowych – pompy wody, intercooler, klimatyzator, kompresory powietrza i pompę recyrkulacji wodoru. Każda z wymienionych części jest mniejsza i lżejsza, a jednocześnie bardziej wydajna niż w poprzedniej generacji.

W ogniwach paliwowych podobnie jak w pierwszej generacji modelu, użyto polimeru w stanie stałym. Zestaw jest jednak mniejszy i użyto w nim mniej ogniw (330 zamiast 370). Mimo to jego maksymalna moc wzrosła ze 114 kW do 128 kW. Wszystko to dzięki większej gęstości mocy, która wzrosła z 3,1 kW/l do 5,4 kW/l (z wyjątkiem krańcowych ogniw). Toyota poprawiła również odporność termiczną napędu. Teraz samochód szybciej uzyskuje pełną moc nawet przy temperaturze -30 stopni Celsjusza. Umieszczenie wewnątrz obudowy zestawu większej liczby urządzeń wspomagających pracę ogniw, układ napędowy Mirai ma mniej osobnych elementów, co oszczędza miejsce i obniża masę. Innowacje i udoskonalenia każdego komponentu układu napędowego zaowocowały redukcją jego masy o 50% przy zwiększeniu mocy o 12%.

W urządzeniu dodano także konwerter DC-DC ogniw paliwowych (FDC) oraz inne modułowe wysokonapięciowe części, a jednocześnie zmniejszono wielkość zestawu o 21% w porównaniu z aktualnym. Masa modułu ogniw paliwowych została zmniejszona o 2,9 kg do 25,5 kg. Inżynierowie Toyoty oszczędzili sporo miejsca przez zastosowanie nowej generacji półprzewodnika z węglika krzemu w tranzystorach IPM (intelligent power model). To pozwoliło zwiększyć moc i obniżyć zużycie energii przy użyciu mniejszej liczby tranzystorów, dzięki czemu zmniejszyły się wymiary konwertera FCPC.

Bateria litowo-jonowa

Nowy Mirai jest wyposażony został w wysokonapięciowy akumulator litowo-jonowy. Zastąpił on dotychczasową baterię niklowo-wodorkową. Nowa bateria jest mniejsza, bardziej energooszczędna i wydajna oraz bardziej ekologiczna. Zawiera 84 ogniwa o całkowitej pojemności 4.0 Ah (pojemność baterii w Mirai pierwszej generacji to 6,5 Ah). Całkowita masa akumulatora została zmniejszona z 46,9 do 44,6 kg. Moc wzrosła z 25,5 kW x 10 sekund do 31,5ekW x 10 sekund.

Mniejsze wymiary baterii pozwoliły przenieść ją za oparcie tylnej kanapy, gdzie nie ogranicza miejsca w kabinie ani w bagażniku. System jej chłodzenia został zoptymalizowany, a jego wloty zostały ukryte po bokach tylnej kanapy.

Oczyszczanie powietrza podczas jazdy

Nowy Mirai nie tylko nie emituje żadnych spalin, ale co najciekawsze oczyszcza powietrze podczas jazdy. Zgodnie z hasłem Toyoty „beyond zero emissions”, nowy model został wyposażony w innowacyjny katalityczny filtr wbudowany we wloty powietrza, które jest doprowadzane do ogniw paliwowych. Filtr z włókniny wychwytuje mikroskopijne cząsteczki zanieczyszczeń, w tym dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NOx) i cząstki stałe PM 2.5. Rozwiązanie to usuwa od 90 do 100% zanieczyszczeń w postaci cząstek stałych o średnicy od 0 do 2,5 mikonu z powietrza przelatującego przez system ogniw paliwowych.

10-krotny wzrost sprzedaży

Wraz z wprowadzeniem na rynek nowego modelu Toyota planuje dziesięciokrotnie zwiększyć sprzedaż Mirai. Marka przewiduje, że wzrost jego popularności będzie wynikiem większych możliwości produkcyjnych, a także atrakcyjności samochodu dla klientów, opierającej się na wysublimowanej stylistyce, bardzo dobrych osiągach, większej przyjemności z jazdy i obniżonej o około 20% cenie.

Druga generacja Toyoty Mirai jest bez wątpienia kolejnym krokiem do całkowitej dekarbonizacji motoryzacji. Czy i w jaki sposób tą technologię przyjmie rynek? A co ty myślisz o nowym Mirai? Podziel się swoją opinią w komentarzu.

Źródło: toyota

Artykuł Nowa Toyota Mirai–bo zero emisyjność to za mało! pochodzi z serwisu TestHub.pl.