A doua generație Toyota Mirai poate parcurge 650 km

Toyota Mirai

În cazul în care nu știați, acesta este un model care folosește hidrogenul pentru propulsie și cu ajutorul pilelor de combustibil, singurul produs secundar creat este apa pură.

Deși mașinile electrice abia au început să „trăiască” într-o măsură mai mare și se spune că timpul lor urmeaza să vină, mulți menționează că viitorul este încă în pilele de combustibil, nu în energia electrică stocată în baterii. În zonele noastre, se știe foarte puțin despre vehiculele care utilizează celule de combustibil (sau așa cum se numea inițial – celule de combustibil). Cu toate acestea, o mulțime de lucruri vin la noi foarte încet și mult mai târziu decât în ​​multe țări din Europa de Vest sau SUA, Japonia, China.

În general, vehiculele care utilizează pile de combustie nu sunt un coșmar, se dezvoltă de foarte mult timp, deși în cantități mici. Cea mai mare problemă a vehiculelor care utilizează pile de combustie este „combustibilul” său. Este vorba despre hidrogen și a cărui problemă este stocarea, adică disponibilitatea acestuia. De exemplu, prețul unei stații de încărcare pentru vehiculele electrice este de peste zece ori mai ieftin. Dar să revenim la subiectul de astăzi – Toyota și modelul lor Mirai.

Pile de combustibil din 1992

Viziunea Toyota despre o societate viitoare durabilă se bazează pe hidrogen și recunoaște valoarea hidrogenului ca sursă durabilă și abundentă de transport și stocare a energiei. La Toyota, ei cred că are potențialul de a obține zero emisii de CO₂, nu numai în vehiculele rutiere, ci și în trenuri, nave și aeronave și să genereze energie pentru industrie, birouri și gospodării. În plus, este un mod eficient de stocare a energiei regenerabile cu capacitatea de a o transfera acolo unde este nevoie.

Acest producător japonez a început dezvoltarea vehiculelor electrice cu pile de combustie cu hidrogen încă din 1992, în timp ce în 2014 a fost introdus sedanul Mirai. Să nu uităm că Toyota are o experiență vastă și ani de experiență în tehnologia hibridă și, prin urmare, tehnologia cheie pentru o gamă largă de trenuri de propulsie pentru o varietate de vehicule electrice.

Conceptul de bază al acționării hibride a fost aplicat cu succes în crearea hibridului electric (HEV), a hibridului electric plug-in (PHEV), a bateriei electrice (BEV) – și există liderul Mirai – a vehiculelor electrice cu pile de combustibil (FCEV). Fiecare are calități aplicate diferitelor cerințe de mobilitate: de exemplu, BEV pentru plimbări mai scurte în oraș; HEV și PHEV pentru aplicații mai generale și călătorii personale pe distanțe lungi; și FCEV pentru autoturisme mai mari și mai grele, vehicule grele și transport în comun.

Noul Toyota Mirai din a doua generație aduce un sistem de celule de combustibil complet modificat, un ambalaj inteligent și o eficiență aerodinamică, toate acestea contribuind la creșterea autonomiei la aproximativ 650 km, apa fiind singura ieșire.

Îmbunătățirea performanței

Dezvoltarea noii versiuni a modelului Mirai a fost făcută pentru a populariza acest model, adică pentru a crește atractivitatea pentru clienți. Nu ne referim doar la nivelul de performanță, ci și la aspectul și experiența mașinii, adică la modul în care este condusă. Una dintre cele mai mari priorități a fost cu siguranță creșterea autonomiei, adică depășirea distanțelor la care sunt de obicei atinse vehiculele electrice cu baterie. Creșterea capacității și capacității rezervorului de hidrogen, a eficienței îmbunătățite și a aerodinamicii mai bune contribuie la o creștere cu 30% a autonomiei de conducere, la aproximativ 650 km. Acest lucru oferă noului Toyota Mirai adevărata capacitate de a conduce distanțe mari.

Utilizarea noii platforme GA-L a făcut posibilă stivuirea celulelor de combustibil și a ansamblurilor grupului propulsor pentru a utiliza mai bine spațiul disponibil. Rezultatul este o cabină cu cinci locuri mai spațioasă și un echilibru mai bun al șasiului. Poate cel mai important, acest lucru permite instalarea a trei rezervoare de hidrogen de înaltă presiune, ceea ce crește cantitatea de combustibil și, astfel, o autonomie mai mare – cu 30%.

Rezervoarele de hidrogen sunt aranjate în formă de „T”, cele mai lungi fiind plasate central longitudinal și central, sub podeaua vehiculului, în timp ce cele două rezervoare mai mici sunt plasate lateral sub scaunele din spate și portbagaj. În total, pot conține 5,6 kg de hidrogen, comparativ cu 4,6 kg în două tancuri de pe actualul Mirai. Amplasarea lor contribuie la un centru de greutate mai mic al vehiculului, fără a pierde volumul portbagajului.

Această nouă arhitectură permite deplasarea celulelor de combustibil cu hidrogen complet noi de la poziția lor actuală, sub podea până la spațiul din față (echivalent cu spațiul motorului), în timp ce bateria (mai compactă) de înaltă tensiune și motorul electric sunt situate deasupra spatei osie. Acest lucru a dat raportul de greutate ideal – 50:50. Rezervoarele în sine sunt construcții mai puternice cu mai multe straturi și extrem de eficiente din punct de vedere al greutății – hidrogenul reprezintă doar 6% din greutatea totală a combustibilului și rezervoarelor.

Un aspect mai eficient și mai echilibrat al noului propulsor FCEV – în principal pachete cu celule de combustibil în mișcare, care nu mai sunt sub cabină, ci în „compartimentul motorului” – a permis un interior mai spațios cu cinci locuri și un spațiu pentru picioare sporit pentru pasagerii scaunelor din spate.

Noul Toyota Mirai are proporții mai ideale. Înălțimea totală a fost redusă cu 6,5 cm la 147 cm, iar ampatamentul a fost mărit cu 14 cm (292 cm). Suprapunerea din spate a fost mărită cu 8,5 cm, iar lungimea totală a vehiculului este acum de 497,5 cm. Creșterea lățimii căii cu 7,5 cm și utilizarea anvelopelor mai mari (19 și 20 inci) mărește stabilitatea vehiculului, precum și contribuie la o poziție mai dinamică.

Aceasta a îndeplinit unul dintre obiectivele principale ale noului Mirai. Scopul a fost de a oferi vehiculului un apel emoțional mai puternic, făcându-l o mașină care va atrage clienții datorită aspectului său și a modului în care este condus, pe lângă beneficiile pentru mediu.

Pachet nou de pile de combustibil

Noul pachet de celule de combustibil și convertorul de putere a celulei de combustibil (FCPC) au fost dezvoltate special pentru utilizarea pe platforma GA-L. Proiectanții au putut aranja toate piesele din cadrul pachetului (inclusiv pompe de apă, intercooler, aparate de aer condiționat și compresoare de aer și pompă de recirculare a hidrogenului) făcând fiecare ansamblu mai mic și mai ușor, îmbunătățind în același timp performanța. Carcasa pachetului de celule de combustibil este acum mai mică datorită sudării prin frecare, care a redus decalajul dintre celula de combustibil și carcasă.

Pachetul de celule de combustibil folosește un polimer solid ca la actualul Mirai, dar acum este mai mic și are mai puține celule (330 în loc de 370). Cu toate acestea, a stabilit un nou record în ceea ce privește densitatea de putere specifică de 5,4 kW/l (cu excepția plăcilor de margine). Puterea maximă a fost astfel mărită de la 114 kW la 128 kW. Lucrul la temperaturi scăzute a fost îmbunătățit, astfel încât pornirea este acum posibilă chiar și la -30˚ Celsius.

Prin concentrarea îmbinărilor sistemului în interiorul carcasei, numărul de piese necesare este redus, obținându-se astfel economii suplimentare de spațiu și greutate.

Aproape la fel, dar mai avansat

Concentrându-ne pe inovație și îmbunătățiri în toate componentele, s-au realizat economii de greutate de 50%, cu o creștere a puterii de 12%. Noile măsuri includ mutarea ambalajului, reducerea dimensiunii și greutății celulelor, optimizarea formei separatorului de linie de gaz și utilizarea materialelor inovatoare pentru electrozi.

Acest circuit include un convertor de pilă de combustibil DC-DC (FDC), precum și piese modulare de înaltă tensiune, cu o reducere a dimensiunii de 21% față de sistemul actual. Greutatea a fost redusă cu 2,9 kg, la 25,5 kg. Tehnologia avansată a contribuit la economisirea spațiului, cu prima utilizare de către Toyota a materialului semiconductor din carbură de siliciu de nouă generație în tranzistoarele Intelligent Power Module (IPM). Acest lucru permite o creștere a puterii de ieșire și un consum mai mic de energie în timp ce se utilizează mai puține tranzistoare, ceea ce la rândul său permite o reducere a dimensiunilor FCPC.

Aceeași abordare pentru reducerea dimensiunii și greutății a fost aplicată și altor părți ale pachetului de celule de combustibil. Admisia de aer este proiectată pentru a permite o mică pierdere de presiune și conține materiale fonoabsorbante, astfel încât zgomotul de la admisia de aer este imperceptibil în cabină. Eșapamentul folosește un tub de rășină și este modelat pentru a permite expulzarea unei cantități mari de aer și apă; toba de eșapament de mare capacitate contribuie la tăcerea din cabină. Sistemul aerian global este cu aproape 30% mai mic decât la actualul Mirai și cântărește cu mai puțin de o treime (34,4%).

Baterie litiu-ion

Noul Toyota Mirai este echipat cu o baterie litiu-ion de înaltă tensiune în locul ansamblului hidrură de nichel-metal al modelului actual. Deși are dimensiuni mai mici, energia este stocată mai dens, deci puterea de ieșire este mai mare și are un impact asupra mediului redus. Conține 84 de celule, tensiunea este de 310,8 V în loc de 244,8 V, iar capacitatea este de 4,0 Ah, în loc de 6,5 Ah. Greutatea totală a fost redusă de la 46,9 la 44,6 kg. Puterea a fost mărită de la 25,5 kW x 10 secunde la 31,5 kW x 10 secunde.

Dimensiunile mai mici ale bateriei permit plasarea acesteia în spatele scaunelor din spate fără a reduce dimensiunea portbagajului. S-a realizat o cale optimizată de răcire a aerului cu colectoare de admisie discrete pe ambele părți ale scaunelor din spate.

Performanță dinamică

Noua platformă a adus un centru de greutate mai mic, caracteristici de inerție îmbunătățite și o creștere semnificativă a rigidității corpului, toate acestea contribuind la performanțe dinamice superioare. Rigiditatea corpului este sporită de dispunerea strategică a rigidizărilor și întăririlor, utilizarea mai largă a adezivilor și utilizarea sudării cu laser.

Noua platformă aduce utilizarea suspensiei multilink față și spate în locul configurației anterioare, cu un suport MacPherson din față și o bară de torsiune în spate. Acest design oferă stabilitate, manevrabilitate și confort de conducere și mai mare. Detaliile includ utilizarea stabilizatoarelor mai groase, plasarea optimă a articulației sferice superioare și inferioare și rigiditatea generală a suspensiei mai ridicată, oferind beneficii în ceea ce privește răspunsul și stabilitatea.

Beneficii suplimentare sunt obținute prin utilizarea jantelor și anvelopelor mai mari pe Mirai. Roțile de 195 și 20 de inci sunt echipate cu anvelope 235/55 R19 și respectiv 245/45 R20, cu rezistență redusă la rulare și zgomot redus, contribuind în continuare la un consum redus de combustibil, la calitatea direcției, stabilitate și zgomot redus la cabină. Prin utilizarea jantelor și a anvelopelor cu diametru mai mare, s-a realizat spațiul necesar pentru noua amenajare cu trei rezervoare de hidrogen.

Aerodinamica îmbunătățită cu un acoperiș inferior, un etaj complet inferior și un coeficient mai mic de rezistență la aer, joacă un rol în creșterea calității manevrabilității și a stabilității. Puterea suplimentară produsă de noua celulă de combustibil și acumulatorul este colectată pentru a asigura o pornire lină și liniară, cu o accelerație potrivită cu presiunea șoferului asupra pedalei de accelerație. Conducerea pe autostradă este relaxată și fără tensiune, cu un răspuns excelent disponibil la orice viteză. Conducând pe drumuri sinuoase și deschise, calmul noului Mirai este combinat cu o accelerație bună la ieșirea din curbă.

În timp ce conduceți un Toyota Mirai, sunt depășite doar emisiile zero și există o „emisie negativă” – această mașină curăță cu adevărat aerul în timp ce se mișcă. Și anume, inovația Toyota, un purificator asemănător unui catalizator este situat în admisia de aer. Pe măsură ce vehiculul trage aer pentru a se livra în celula de combustibil, o încărcare electrică pe cartușul de aer textil captează particulele microscopice contaminante, inclusiv dioxidul de sulf (SO2), oxizii de azot (NOx) și particulele PM 2,5. Acest sistem elimină în mod eficient 90 până la 100% din particulele cu un diametru de la 0 la 2,5 microni din aerul care trece prin sistemul de celule de combustibil.

Se așteaptă ca vânzările să crească de zece ori

Odată cu introducerea noului Mirai, Toyota dorește să obțină o penetrare mai mare pe piață cu o creștere de zece ori a vânzărilor. Performanța mai puternică a noului model și atractivitatea mai mare pentru clienți vor contribui la această creștere, în primul rând datorită faptului că acum este mai accesibil, deoarece prețul de vânzare a fost redus cu aproximativ 20%.

Practicitatea deținerii unui hidrogen FCEV va crește în mod constant prin îmbunătățirea infrastructurii de hidrogen pe piețe, o creștere a numărului de stații de alimentare și pe măsură ce guvernele și autoritățile locale introduc noi stimulente și reglementări pentru o mobilitate mai curată.

Pentru a afla mai multe informații despre mașini te invit pe autochelu.ro.