Το όραμα της Toyota για μία μελλοντική βιώσιμη κοινωνία υδρογόνου αναγνωρίζει την αξία του υδρογόνου ως βιώσιμου και ανεξάντλητου φυσικού πόρου για τη μεταφορά και αποθήκευση ενέργειας. Μπορεί να κινεί αυτοκίνητα, τρένα, πλοία και αεροπλάνα με μηδενικές εκπομπές άνθρακα και να τροφοδοτεί με την ενέργειά του τη βιομηχανία, τις επιχειρήσεις και τα νοικοκυριά. Επίσης είναι ένα αποδοτικό μέσο αποθήκευσης ανανεώσιμης ενέργειας, ενώ μεταφέρεται όπου είναι απαραίτητο.
Η Toyota ξεκίνησε την ανάπτυξη ενός ηλεκτρικού οχήματος κυψελών καυσίμου υδρογόνου το 1992, και το 2014 λανσάρισε με επιτυχία το Mirai sedan στις παγκόσμιες αγορές. Αυτό βασίστηκε στην εμπειρία της εταιρείας στην υβριδική τεχνολογία, που αποτελεί τη βάση για μία ευρεία γκάμα διαφορετικών τεχνολογιών ηλεκτροκίνησης.
Η βασική αρχή της υβριδικής τεχνολογίας κίνησης προσαρμόστηκε με επιτυχία για τη δημιουργία μοντέλων Hybrid Electric (HEV), Plug-in Hybrid Electric (PHEV), Battery Electric (BEV) και – αρχής γενομένης με το Mirai – Fuel Cell Electric Vehicles (FCEV). Κάθε μοντέλο έχει τα δικά του χαρακτηριστικά και ενδείκνυται για διαφορετική χρήση: Για παράδειγμα, τα BEV προορίζονται για μικρότερες καθημερινές διαδρομές και οδήγηση στην πόλη, τα HEV και PHEV για γενική χρήση και πιο μακρινά ταξίδια, ενώ η τεχνολογία FCEV εφαρμόζεται σε μεγαλύτερα και βαρύτερα επιβατικά αυτοκίνητα, οχήματα βαρέως τύπου και δημόσια μέσα μεταφοράς.
Τώρα λανσάρεται (μία) η νέα γενιά Mirai, ένα μοντέλο που προάγει την τεχνολογία FCEV σε ανώτερο επίπεδο αποσκοπώντας σε μεγαλύτερη απήχηση στον πελάτη, προσελκύοντάς τον με ένα πιο δυναμικό, σύγχρονο στυλ και πιο απολαυστικές επιδόσεις. Το πλήρως αναθεωρημένο σύστημα κυψελών καυσίμου, η ευφυής χωροταξία και η αεροδυναμική απόδοση συμβάλλουν στην αύξηση της αυτονομίας σε περίπου 650 km, με μηδενικές εκπομπές ρύπων και μοναδική εκπομπή, καθαρό νερό.
Η χωροταξία επίσης βελτιώθηκε σημαντικά στο νέο Mirai που βασίζεται στην αρθρωτή πλατφόρμα GA-L της Toyota. Μία πιο αποδοτική και ισορροπημένη διάταξη του νέου συστήματος κίνησης FCEV – κυρίως με τη μετακίνηση της συστοιχίας κυψελών καυσίμου από το κάτω τμήμα της καμπίνας στο εμπρός τμήμα – αύξησε αισθητά την ευρυχωρία του πενταθέσιου μοντέλου, με τους πίσω επιβάτες να απολαμβάνουν τώρα μεγαλύτερη άνεση στην περιοχή των ποδιών.
Το νέο Mirai υιοθετεί πιο ελκυστικές αναλογίες: το συνολικό ύψος του έχει μειωθεί κατά 65 mm στα 1.470 mm, ενώ υπάρχει μία αύξηση 140 mm στο μεταξόνιο (2.920 mm). Με τον πίσω πρόβολο να έχει αυξηθεί κατά 85 mm, το συνολικό μήκος του οχήματος είναι τώρα 4.975 mm. Μία αύξηση 75 mm του μετατροχίου και η χρήση μεγαλύτερων τροχών 19 και 20 ιντσών διαμορφώνουν ένα πιο χαμηλό και δυναμικό αμάξωμα και τονίζουν οπτικά το επίσης χαμηλότερο κέντρο βάρους του νέου Mirai.
Πλατφόρμα GA-L
Η υιοθέτηση της πλατφόρμας GA-L επέτρεψε την αναδιάταξη της τόσο συστοιχίας των κυψελών καυσίμου όσο και των εξαρτημάτων του συστήματος κίνησης με στόχο ακόμα καλύτερη χωροταξία. Το αποτέλεσμα είναι μία πιο ευρύχωρη, πενταθέσια καμπίνα καθώς και η καλύτερη ισορροπία του πλαισίου. Και το σημαντικότερο ίσως: επιτρέπει την τοποθέτηση τριών ρεζερβουάρ υδρογόνου υψηλής πίεσης, αυξάνοντας τη χωρητικότητα υδρογόνου και κατά συνέπεια την αυτονομία του οχήματος – μέχρι 30%.
Τα ρεζερβουάρ είναι τοποθετημένα σε διάταξη “T”, το μεγαλύτερο κατά τον διαμήκη άξονα και κεντρικά τοποθετημένο κάτω από το δάπεδο του οχήματος και τα δύο μικρότερα στο πλάι, κάτω από τα πίσω καθίσματα και το χώρο αποσκευών. Μαζί, παρέχουν συνολική χωρητικότητα 5,6 kg υδρογόνου, αυξημένη από τα 4,6 kg που προσέφεραν τα δύο ρεζερβουάρ του τρέχοντος Mirai. Η θέση τους συνεισφέρει στο χαμηλότερο κέντρο βάρους του αυτοκινήτου και δεν περιορίζει το χώρο φόρτωσης.
Η συστοιχία κυψελών καυσίμου χρησιμοποιεί ένα στερεό πολυμερές, όπως στο τρέχον Mirai, αλλά οι διαστάσεις της έχουν μειωθεί και περιλαμβάνει λιγότερες κυψέλες (330 αντί 370). Παρ’ όλα αυτά, θέτει νέο ρεκόρ πυκνότητας ειδικής ισχύος στα 5,4 kW/l (εξαιρουμένων των τελικών πλακών). Επομένως, η μέγιστη ισχύς έχει αυξηθεί από 114 kW σε 128 kW. Οι επιδόσεις σε χαμηλές εξωτερικές θερμοκρασίες έχουν βελτιωθεί με δυνατότητα εκκίνησης ακόμα και στους -30˚.
Μπαταρία ιόντων λιθίου
Το νέο Mirai εφοδιάζεται με μπαταρία ιόντων λιθίου υψηλής τάσης που αντικαθιστά τη μονάδα υδριδίου νικελίου μετάλλου (NiMH) του τρέχοντος μοντέλου. Αν και μικρότερη σε μέγεθος, έχει πολύ υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, αποδίδοντας υψηλότερη ισχύ, ενώ είναι πολύ πιο φιλική στο περιβάλλον. Μέσω 84 κυψελών προσφέρει ονομαστική τάση 310.8 volt αντί για 244,8, και χωρητικότητα 6,5 Ah αντί για 4.0 Ah. Το συνολικό βάρος έχει μειωθεί από 46,9 σε 44,6 kg. Η ισχύς έχει βελτιωθεί από 25,5 kW x 10sec σε 31,5 kW x 10 sec.
Οι μικρότερες διαστάσεις της μπαταρίας επέτρεψαν την τοποθέτησή της πίσω από τα πίσω καθίσματα, αποφεύγοντας τη διείσδυση στο χώρο αποσκευών. Επίσης έχει σχεδιαστεί ένα βελτιστοποιημένο κύκλωμα αερόψυξης με διακριτικές εισαγωγές στα άκρα κάθε πίσω καθίσματος.
Καθαρισμός του ατμοσφαιρικού αέρα κατά τη διάρκεια της οδήγησης
Το περιβαλλοντικό όφελος από την οδήγηση του Toyota Mirai δεν περιορίζεται στους μηδενικούς ρύπους … αλλά φτάνει στους ‘αρνητικούς ρύπους’ – το αυτοκίνητο καθαρίζει αποτελεσματικά το ατμοσφαιρικό αέρα ενώ κινείται.
Πρόκειται για καινοτομία της Toyota, και αφορά την ενσωμάτωση ενός καταλυτικού φίλτρου στην εισαγωγή αέρα. Καθώς ο αέρας εισέρχεται στο όχημα για να διοχετευθεί στην κυψέλη καυσίμου, ένα ηλεκτρικό φορτίο στο ύφασμα του φίλτρου αέρα συγκρατεί τα μικροσκοπικά σωματίδια των ρύπων, όπως διοξείδιο του θείου (SO2), οξείδια του αζώτου (NOx) και μικροσωματίδια PM 2.5. Το σύστημα είναι αποτελεσματικό, απομακρύνοντας το 90–100% των σωματιδίων διαμέτρου 0–2,5PM από τον αέρα που τροφοδοτείται στο σύστημα κυψελών καυσίμου.
