Toyota prezentuje drugą generację przełomowego sedana Mirai, bezemisyjnego samochodu elektrycznego na wodorowe ogniwa paliwowe
Wizja Toyoty zrównoważonego społeczeństwa wodorowego opiera się na dostrzeżeniu wartości wodoru jako optymalnego środka magazynowania i dystrybucji energii. Wodór ma potencjał, by przyspieszyć dekarbonizację transportu, nie tylko drogowego, lecz także kolejowego, morskiego i lotniczego. Może stanowić także atrakcyjne źródło energii dla przemysłu, biznesu i prywatnych domów, które można transportować i dostarczać tam, gdzie jest potrzebny.
Toyota rozpoczęła prace rozwojowe nad elektrycznymi samochodami na wodorowe ogniwa paliwowe (FCEV) w 1992 roku. W efekcie w 2014 roku z sukcesem wprowadziła do sprzedaży sedana Mirai. To przełomowe osiągnięcie było możliwe dzięki doświadczeniom, jakie Toyota zebrała przy opracowywaniu, produkcji i sprzedaży samochodów hybrydowych. Napędy hybrydowe są bowiem kluczową technologią dla wszystkich rodzajów zelektryfikowanych napędów Toyoty.
Najważniejsze rozwiązania wypracowane podczas prac badawczo-rozwojowych nad napędami hybrydowymi znalazły zastosowanie zarówno w pełnych hybrydach nieładowanych z zewnątrz (HEV), jak i w hybrydach plug-in (PHEV), autach elektrycznych na baterie (BEV) oraz w pojazdach elektrycznych na wodorowe ogniwa paliwowe (FCEV). Każda z tych technologii ma swoje zastosowanie i najlepiej sprawdza się w określonych warunkach. Na przykład BEV to świetne rozwiązanie na krótkie trasy w mieście, HEV i PHEV sprawdzają się jako uniwersalne samochody osobowe zarówno na długie dystanse, jak i podczas miejskiej jazdy, FCEV może znaleźć zastosowanie w dużych samochodach osobowych oraz ciężarówkach i autobusach, zapewniając bezemisyjność transportu towarowego i komunikacji publicznej.
Mirai nowej generacji wynosi na wyższy poziom technologię elektrycznego napędu zasilanego ogniwami paliwowymi. Wraz z jego premierą klienci zyskują atrakcyjny stylistycznie, budzący emocje, bezemisyjny samochód o dynamicznym napędzie i świetnych właściwościach jezdnych. Całkowicie przebudowany zestaw ogniw paliwowych, inteligentne rozłożenie elementów na platformie oraz opływowe nadwozie o niskim współczynniku oporu powietrza składają się na to, że nowy Mirai zużywa o 10% mniej paliwa od poprzednika, a jego zasięg wzrósł do około 650 km. Samochód nie emituje przy tym żadnych spalin, a jedynie czystą parę wodną.
Atrakcyjna stylistyka i świetne osiągi
Pracując nad nowym Mirai, Toyota poświęciła szczególną uwagę tym wszystkim aspektom, które wpływają na ocenę samochodu przez klientów – zaczynając od osiągów, przez właściwości jezdne, a kończąc na wyglądzie. Jednocześnie priorytetem pozostało zwiększenie wydajności napędu i wydłużenie zasięgu na jednym tankowaniu w porównaniu z Mirai pierwszej generacji, aby uzyskać wynik lepszy od zasięgów przeciętnych samochodów BEV. Większa moc auta i pojemność zbiorników wodoru, poprawiona wydajność napędu i lepsza aerodynamika złożyły się na wydłużenie zasięgu auta o 30% do około 650 km. To sprawia, że Mirai, którego tankowanie trwa kilka minut, jest wygodnym autem na długie trasy.
Architektura TNGA umożliwiła znacznie lepsze rozłożenie komponentów napędu nowego Mirai w taki sposób, aby wygospodarować więcej miejsca we wnętrzu oraz optymalnie rozłożyć masę auta między przodem a tyłem. Zestaw ogniw paliwowych został przesunięty do przodu spod kabiny do przedniej części auta, co zwiększyło ilość miejsca dla pasażerów oraz pozwoliło zamontować z tyłu trzyosobową kanapę zamiast dotychczasowych dwóch miejsc siedzących i podłokietnika.
Nowy Mirai ma także bardziej atrakcyjne proporcje. Jego wysokość została obniżona o 65 mm do 1 470 mm, a rozstaw osi zwiększył się o 140 mm do 2 920 mm. Tylny zwis został wydłużony o 85 mm, a długość auta wzrosła do 4 975 mm. 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.
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 tych części jest mniejsza i lżejsza, a jednocześnie bardziej wydajna niż w poprzedniej generacji Mirai. Obudowa ogniw paliwowych także jest mniejsza dzięki technice zgrzewania tarciowego z przemieszaniem, która umożliwiła zmniejszenie odstępu między ogniwami a obudową.
W ogniwach paliwowych użyto polimeru w stanie stałym, tak jak w poprzednim modelu. Zestaw jest mniejszy i użyto w nim mniej ogniw (330 zamiast 370). Mimo to jego maksymalna moc wzrosła ze 114 kW do 128 kW. Było to możliwe dzięki większej gęstości mocy, która wzrosła z 3,1 kW/l do 5,4 kW/l (z wyjątkiem krańcowych ogniw). Toyota poprawiła także odporność napędu na niskie temperatury powietrza. Teraz samochód szybciej uzyskuje pełną moc nawet przy temperaturze -30 stopni Celsjusza. Dzięki umieszczeniu wewnątrz obudowy zestawu większej liczby urządzeń wspomagających pracę ogniw, układ napędowy Mirai ma mniej osobnych elementów, co oszczędza miejsce i obniża masę.
Bateria litowo-jonowa
Nowy Mirai jest wyposażony w wysokonapięciowy akumulator litowo-jonowy, który zastąpił baterię niklowo-wodorkową. Nowa bateria jest mniejsza, bardziej energooszczędna i wydajna oraz bardziej ekologiczna. Zawiera 84 ogniwa, a jej napięcie znamionowe wzrosło do 310,8 V z 244,8 V, zaś pojemność wynosi 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.
Oczyszczanie powietrza podczas jazdy
Mirai nie tylko nie emituje żadnych spalin, ale oczyszcza powietrze podczas jazdy, zgodnie ze dewizą 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 o średnicy od 0 do 2,5 mikonu z powietrza przelatującego przez system ogniw paliwowych.
Planowany 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.
Posiadanie wodorowego samochodu będzie coraz bardziej praktyczne w miarę rozwoju potrzebnej infrastruktury i rosnącej liczby stacji tankowania wodoru. Wzrostowi sprzedaży sprzyjają także zachęty i ulgi wprowadzane przez kolejne władze publiczne, służące wspieraniu bezemisyjnego transportu.
