Toyota představí 15. prosince 2014 v Japonsku svůj zcela nový model „Mirai“1 poháněný vodíkovými palivovými články (FCV)

Vůz se bude nabízet v síti prodejců Toyota2 a Toyopet2. V Evropě se tento model začne prodávat na vybraných trzích od září 2015.

Akio Toyoda nahlédl do budoucnosti, která nese jméno „Mirai“.

Takto zní označení nového modelu Toyota na palivové články, jak odhalil prezident společnosti v internetovém videu zveřejněném ještě před oficiální premiérou tohoto vozu. Mirai, což japonsky znamená budoucnost, představuje v automobilovém průmyslu určitý bod zlomu, neboť je příslibem světa nabízejícího všem lidem vyšší bezpečí, lepší životní prostředí a snazší život. Tento průlomový model disponuje jízdním dosahem běžného sedanu, lze jej natankovat za necelých pět minut a z jeho výfuku vycházejí pouze čisté vodní páry. Jak říká Akio Toyoda: „Je to vůz, kde můžete mít vše bez kompromisů.“

Mirai předznamenává novou éru automobilů. Mirai přináší špičkové ekologické parametry společně s pohodlím a potěšením z jízdy očekávaného od každého automobilu. Spaluje přitom vodík, jenž je důležitým budoucím zdrojem energie coby palivo sloužící k výrobě elektřiny.

Mirai staví na technologii palivových článků TFCS (Toyota Fuel Cell System)

– , která kombinuje palivové články s hybridním pohonem. Její součástí je nová sada palivových článků FC Stack (vlastní technologie Toyoty) a vysokotlaké zásobníky na vodík. Soustava TFCS je energeticky hospodárnější než spalovací motory a za jízdy neprodukuje žádné emise CO2 ani jiné škodlivé látky. Řidiči mohou očekávat stejnou úroveň pohodlí jako u vozů se zážehovým motorem, včetně velkorysé dojezdové vzdálenosti a tankování vodíkového paliva během pouhých tří minut3.

Mirai přináší vše, co se očekává od vozu příští generace: okamžitě rozpoznatelný design; radost za volantem pramenící ze špičkové stability a ovladatelnosti dané nízkým těžištěm; a dále tichý, ale současně i mohutný zátah zprostředkovaný elektromotorem.

Vodík umíme vyrábět z mnoha různých přírodních zdrojů i vedlejších produktů lidské činnosti

– jako jsou např. odpadní kaly. Může se také získávat z vody za použití obnovitelných zdrojů, jako je např. energie ze slunce či větru. Po stlačení pak vodík vykazuje vyšší energetickou hustotu než baterie, poměrně snadno se ukládá i přepravuje, a tak je spojován s očekáváními ohledně budoucího využití při výrobě energie i širokého spektra dalších aplikací. Vozidla s palivovými články jsou schopna z vodíku generovat vlastní elektřinu, a tak se vodíková společnost může stát realitou. Můžeme tedy očekávat, že vodík dále přispěje k diverzifikaci energetických zdrojů.

Nástin plánů pro Evropu

Představení na trhu: Září 2015
Trhy: Velká Británie, Německo, Dánsko v roce 2015, poté další trhy v r. 2017
Roční prodejní objem: 50 až 100 vozů/rok v letech 2015 a 2016
Cena: v Německu 66 000 eur + DPH Výrobní závod
Závod Motomachi, Toyota Motor Corporation

Základní popis vozu.

1. Technologie palivových článků TFCS nabízí špičkové ekologické parametry i praktické výhody

Model Mirai staví na technologii TFCS, která je kombinací palivových článků a hybridního pohonu. Uvedený systém vykazuje vyšší energetickou účinnost než spalovací motory, příkladné ekologické parametry za provozu bez emisí CO2 či jiných škodlivých látek, stejnou úroveň pohodlí a nezávislosti jako u vozů poháněných zážehovým motorem, stejně tak jako krátkou dobu tankování vodíku v řádu asi tří minut3. Součástí soustavy jsou vlastní komponenty automobilky Toyota, vč. sady palivových článků Toyota FC Stack, měniče pro zvýšení napětí palivových článků a vysokotlakých zásobníků na vodík.

Sada palivových článků „Toyota FC Stack“

Nová sada palivových článků Toyota FC Stack dosahuje nejvyššího výkonu 114 kW. Ke zvýšení účinnosti produkce elektřiny přispěly kanály s jemným 3D rastrem4 (celosvětová premiéra5), které jsou zárukou rovnoměrného generování elektřiny na povrchu článků, což se odrazilo v kompaktních rozměrech a vysokém výkonu, ale i hustotě energie na úrovni světové špičky5 (3,1 kW/l, tedy 2,2x více než u předchozího modelu Toyota FCHV-adv nabízeného v režimu omezeného pronájmu).

Na účinnost generování elektřiny má zásadní vliv množství vody na membránách v elektrolytu palivového článku. Regulaci množství vody zajišťuje systém vnitřní cirkulace, jenž se stará o cirkulaci vody vznikající při generování elektřiny, čímž se technologie Toyota FC Stack stává průkopnickým světovým systémem5, jenž se na rozdíl od systémů ve všech předchozích vozech Toyota s palivovými články obejde bez použití zvlhčovače.

Měnič pro zvýšení napětí palivových článků

Konstruktéři vyvinuli nový kompaktní a vysoce účinný měnič o vysoké kapacitě, jenž zvyšuje napětí generované v článcích Toyota FC Stack na 650 voltů. Díky vyššímu napětí bylo možné zmenšit rozměry elektromotoru i počet palivových článků v sadě Toyota FC Stack, čímž vznikla menší a výkonnější soustava TFCS (Toyota Fuel Cell System) s nižšími celkovými náklady.

Vysokotlaké zásobníky vodíku

K ukládání vodíku za vysokého tlaku 70 MPa (cca. 700 barů) slouží zásobníky složené ze tří vrstev, vyrobené z plastu vyztuženého uhlíkovými vlákny a dalších materiálů. V porovnání s vysokotlakými zásobníky na vodík u modelu Toyota FCHV-adv se úložná kapacita zásobníku zvedla přibližně o 20 procent, avšak při současném snížení hmotnosti i rozměrů, a tak bylo možné dosáhnout celosvětově špičkové hodnoty koncentrace paliva5 na úrovni 5,7 wt%6.

2. Bezpečná konstrukce vozu, široká paleta bezpečnostních prvků pro FCV

Nejvyšší prioritou konstrukce vozu Mirai byla bezpečnost, vycházející ze základního požadavku zamezit jakémukoli úniku vodíkového paliva. Pokud by přeci jen došlo k vysoce nepravděpodobné situaci úniku paliva, systém je schopen takový stav rozpoznat a okamžitě únik vodíku zastavit, a předejít tak hromadění paliva v oblasti karoserie.
Výsledkem vývoje vysokotlakých zásobníků na vodík jsou špičkové parametry pevnosti, životnosti a prevence úniku vodíkového paliva.
Vodíková čidla aktivují varovný signál a okamžité vypnutí hlavních uzavíracích ventilů zásobníku.
Zásobníky na vodík, stejně tak jako další komponenty palivové soustavy, se nacházejí mimo prostor kabiny, aby byl zajištěn snadný rozptyl v případě úniku paliva.

Jsou použity i další bezpečnostní prvky, jako např. konstrukce účinně rozptylující a pohlcující energii nárazu v různých částech vozidla. Výsledkem jsou příkladné parametry nárazové bezpečnosti, včetně ochrany soustavy Toyota FC Stack a vysokotlakých zásobníků na vodík pro případ čelního či bočního střetu nebo nárazu do vozidla zezadu.

Rám soustavy Toyota FC Stack je vyroben z nově vyvinutého termoplastu vyztuženého uhlíkovými vlákny, jenž je lehký, pevný a snadno se vyrábí ve velkých sériích. Soustava Toyota FC Stack je účinně chráněna díky pohlcování otřesů od nerovností na vozovce a dalších překážek.

Plná škála pokrokových bezpečnostních prvků navržených pro vozy příští generace a standardní nabídka pokrokových bezpečnostních technologií:

Přednárazový bezpečnostní systém (s radarem pracujícím v pásmu milimetrových vln) pomáhá předcházet kolizím nebo omezit případné škody při nehodě prostřednictvím výstrah a zásahů do brzdění, hrozí-li vysoká pravděpodobnost střetu.
Systém pro hlídání jízdních pruhů sleduje pomocí kamery bílé nebo žluté vodorovné značení na vozovce a upozorňuje řidiče v případě, že jeho vůz začne neplánovaně vybočovat z daného pruhu.
Systém pro řízení rozjezdu zabraňuje náhlému rozjezdu nebo nechtěné akceleraci při manipulaci s voličem převodovky.
Systém pro sledování mrtvých úhlů odhalí pomocí radaru vozidla ve vedlejších pruzích a upozorňuje řidiče při změně jízdního pruhu.

3. Okamžitě rozpoznatelný design Mirai na jeho exteriéru

Čelní partie svojí stylizací zdůrazňují levou a pravou masku chladiče, přes kterou se nasává vzduch k chlazení soustavy palivových článků a jejímu zásobování kyslíkem. Nově pojatý předek vozu ještě podtrhuje vysokou osobitost tohoto modelu.

Elegantní boční profil svým proudnicovým tvarem evokuje kapku vody, s poukazem na samotný způsob fungování tohoto vozidla, které nasává vzduch a vypouští čistou vodu. Podélné střešní nosníky i kapota jako by vystupovaly mimo karoserii, čímž zdůrazňují přikrčený postoj vozu a současně evokují futuristickou atmosféru.

V zadních partiích je zdůrazněn smělý profil lichoběžníkového tvaru, táhnoucí se od dekoru kolem registrační značky až dospod rohů nárazníku a poté směrem ven ke kolům, zatímco horní část nárazníku akcentuje šířku vyjadřující nekompromisně stabilní postoj. Stylistické ztvárnění zároveň jednoznačně vyjadřuje ideu vzduchu hladce proudícího skrz nárazník i pod ním.

Světlomety svým pokrokovým ztvárněním a ultratenkým profilem poukazují na špičkovou techniku a rafinovaný luxus; zaujmou řadovým uspořádáním čtyř prvků z LED diod a přiznanými tepelnými jímkami i dalšími optickými prvky. Přední směrová a obrysová světla jsou oddělena od hlavních světlometů, aby bylo možné použít ultra-tenký profil světlometů a navázat je na masky chladiče po stranách vozu. Výsledkem je pokrokový a čistý design s aerodynamikou zlepšující proudění vzduchu.

Mirai obouvá 17″ litá kola, která jsou odlehčena pomocí technologie gravírování7.

V nabídce bude šest barev lakování karoserie.

Interiér

Profil modelu Mirai zcela hladce spojuje přední a zadní partie s důrazem na prostornost. Propracovaný vnitřní prostor vyniká měkkým obložením dveří a dalších povrchů v interiéru, nebo např. zářivými stříbrnými dekory v celé kabině.

Přední sedadla výtečně obepnou tělo a přidrží jej v zatáčkách i díky své integrované pěnové konstrukci8. Standardní součástí výbavy je sedadlo řidiče a předního spolujezdce elektricky nastavitelné v osmi směrech (vč. elektricky nastavitelné bederní opěry páteře), s možností optimálního nastavení polohy pro každou postavu.

Součástí centrálního přístrojového štítu (zcela nahoře uprostřed přístrojového panelu) je rychloměr a multifunkční displej TFT 4,2″ o vysokém rozlišení, jenž zdánlivě vystupuje do prostoru. Informace zobrazované na displeji může řidič měnit pomocí ovladačů na volantu.

Vyhřívání sedadel a další funkce lze ovládat lehkým dotykem elektrostatických spínačů na plochém displeji ovládacího panelu klimatizace.

Součástí standardní výbavy jsou funkce zajišťující pohodlí na palubě vozu, jako např. vyhřívání volantu a sedadel (dvě nastavení teploty pro všechna sedadla) s okamžitým pocitem tepla při výrazném snížení spotřeby energie; dále plně automatické ovládání klimatizace s nezávislou regulací pro levou a pravou polovinu vozu, vč. spínačů pro režim eco a technologie čištění vzduchu Nanoe10 k přívodu svěžího vzduchu do kabiny vozu.

K dispozici jsou tři barevná provedení interiéru, vč. teplé bílé.

Díky uspořádání baterie byl zachován velkoryse prostorný zavazadelník.

4. Příkladná jízdní stabilita a mimořádné ticho pro ještě vyšší radost z cestování

V součinnosti s elektromotorem funguje vysoce výkonná soustava Toyota FC Stack s optimální regulací výkonu baterie v zájmu co nejlepších reakcí za všech rychlostí jízdy. Výsledkem je okamžitý nástup točivého momentu po každém sešlápnutí akceleračního pedálu, s mohutnou a hladkou akceleraci ihned poté.

K co nejlepší jízdní stabilitě a cestovnímu pohodlí přispělo umístění klíčových komponent pohonu (vč. soustavy Toyota FC Stack a vysokotlakých zásobníků na vodík) uprostřed pod podlahou, což se odrazilo ve snížení těžiště a skvělém rozložení hmotnosti mezi přední a zadní nápravou. Přínosem je i velmi tuhá karoserie, zejména pak v oblasti kolem zavěšení zadních kol.

Úplné zakrytování spodku vozu společně s aerodynamickým tvarováním obrysových světel přispívá ke snížení aerodynamického odporu, lepší spotřebě paliva a vyšší jízdní stabilitě. Ke stabilitě za jízdy v přímém směru napomáhají i stabilizační aerodynamická žebra na bocích zadních sdružených světel.

Na výjimečně tichém chodu

– se podepsal elektromotor s bezhlučným chodem za všech otáček, ale i pečlivé utěsnění všech partií karoserie s ohledem na nižší aerodynamický hluk, anebo nasazení akusticky tlumících a izolačních materiálů optimálně uspořádaných kolem kabiny, včetně použití zvukově izolačního čelního skla a skel dveří.

V režimu Bs (zkr. brake support – podpora brzdění)

– se účinně využívá rekuperační brzdění a zlepšuje výkonnost brzdové soustavy v situacích, kdy si řidič přeje výrazně zpomalit např. v dlouhých sjezdech na horách.

Japonsky „budoucnost“
Prodej bude zahájen v lokalitách, kde jsou v provozu vodíkové čerpací stanice.
Dle vlastních měření automobilky Toyota při tankování na vodíkové čerpací stanici pod tlakem 70 MPa za podmínek dle standardu SAE J2601 (teplota okolí: 20 °C, tlak ve vodíkovém zásobníku po natankování: 10 MPa). Doba tankování závisí na tlaku, pod kterým je vodík do zásobníku čerpán, a dále na teplotě okolí.
Kanály jsou uspořádány v jemné 3D síťové struktuře. Výsledkem je lepší rozptylování vzduchu (kyslíku), což umožňuje stejnoměrné generování elektřiny na povrchu článků.
Údaje z listopadu 2014, podle průzkumu TMC
Hmotnost natankovaného vodíku vzhledem ke hmotnosti zásobníku
Výrobní postup umožňující snížit hmotnost litých kol. Ubráním kovu ve styčném místě mezi diskem a věncem kola je možné snížit hmotnost každého litého kola cca o 500 gramů.
V minulosti se vycpávky sedadel lisovaly samostatně a poté pokrývaly čalouněním. V případě integrované pěnové konstrukce se potahy sedadel umisťují přímo do forem a elastický uretan se do nich vtlačí.
Ochranná známka spol. Panasonic Electric Works Co. Ltd.

Oznámení prezidenta Akio Toyody, která uvádí v příloze tiskové zprávy:

Právě jsme svědky bodu zlomu v historii automobilů.
Bodu zlomu, kdy lidé vezmou za svůj nový ekologicky šetrný vůz, který je radost řídit.
Bodu zlomu, kdy čtyřdveřový sedan dokáže urazit 300 mil na jednu nádrž vodíku, natankuje palivo do pěti minut a vypouští pouze vodní páry.
Bodu zlomu, jenž představuje řadu let a bezpočet hodin práce našeho týmu při vytváření vozu, jenž mění podobu celého odvětví.
Všichni v Toyotě věříme v bezpečnější, ekologičtější a pohodlnější budoucnost pro všechny z nás.
Snili jsme o světě plného vozidel, která by snížila naši závislost na ropě a současně méně poškozovala životní prostředí.
Byl to smělý a podnětný cíl. A dnes je to realita.
Náš vůz s palivovými články je poháněn vodíkem, který můžeme vyrábět prakticky z čehokoli, dokonce i z odpadků!
Je vybaven palivovým článkem, který dokáže vyrobit dost energie k uspokojení přibližně týdenní spotřeby rodinného domu.
Je to vůz, kde můžete mít vše bez kompromisů.
Jako zkušební jezdec jsem věděl, že tento nový vůz na palivové články bude radost řídit – a věřte mi, že tomu tak skutečně je. Má nízké těžiště, což mu propůjčuje dynamické jízdní chování.
Po absolvování miliónů kilometrů na zkušební dráze a 10 letech testování na veřejných komunikacích za třeskutého mrazu i palčivého vedra…
Po absolvování náročných nárazových zkoušek…
A po zohlednění požadavků místních samospráv a výzkumníků z celého světa ve snaze zajistit snadné a pohodlné tankování paliva…
Jsme připraveni dostát našim slibům.
Náš nový vůz jsme pojmenovali Mirai, což v japonštině znamená ‘budoucnost’.
Věříme, že za volantem Mirai se můžeme vydat do míst, kde jsme nikdy nebyli, do lepšího světa a v lepším voze.
Pro nás to není jen další model. Je to příležitost – příležitost něco skutečně změnit. A přinášení změn je základní mantrou Toyoty.