Motoryzacja

Nowa Toyota Mirai – napęd wodorowy drugiej generacji

TN
Tomasz Niechaj
39

Toyota Mirai to samochód elektryczny z ogniwami paliwowymi zasilanymi wodorem. Efektem ubocznym spalania jest czysta woda oraz odfiltrowane powietrze. Z tego też względu, Toyota może pochwalić się nie tyle bezemisyjnością, co „ujemną emisją”, która oznacza że powietrze przechodzące przez układy samochodu jest czystsze niż to, które do niego trafiło. Nowa Toyota Mirai to jednak szereg zmian na naprawdę wielu obszarach.

„Samochód wodorowy” jakim jest Toyota Mirai napędzany jest silnikiem elektrycznym, który czerpie energię z ogniw paliwowych, w których następuje spalanie wodoru – tak w pewnym uproszczeniu. W tym procesie cząsteczki tlenu (pobrane z powietrza) łączą się ze wspomnianym wodorem i w efekcie powstaje czysta (destylowana) woda – zupełnie nieszkodliwa dla środowiska. Choć dzisiejszy materiał ma omawiać przede wszystkim czym różni się „Mirai II” od „Mirai” pierwszej generacji, to oczywiście nie uciekniemy od tematu napędu wodorowego jako takiego. O czym jednak później. Na początku skupmy się na podstawowych cechach nowej Toyoty Mirai.

Zupełnie nowa Toyota Mirai

Zmiany są tak daleko idące, że w zasadzie możemy powiedzieć, że nowa Toyota Mirai jest autem, który ze swoim poprzednikiem na wspólne logo oraz typ napędu – w sensie, że są to ogniwa wodorowe. Auto zbudowano według całkowicie innej receptury. Nowa platforma – GA-L – przewiduje montaż silnika elektrycznego przy tylnej osi (poprzednik był napędzany na koła przednie), zaś ogniwa paliwowe ulokowano pod maską. Zmianie uległo zawieszenie – nie tylko tylne, gdzie nie ma już belki skrętnej, a jest konstrukcja wielowahaczowa – ale także przednie, które także ma wieloramienną budowę. Nie trzeba chyba mówić o ile poprawia to precyzję i stabilność prowadzenia. Wspomniany silnik elektryczny ma teraz 134 kW mocy, gdzie poprzednik oferował 113 kW.

Sama karoseria ma być dużo sztywniejsza, co także ma przełożyć się na poprawę właściwości jezdnych. Rozstaw osi? Większy o 14 cm! Także rozstaw kół jest większy w nowym Mirai – aż o 7,5 cm. Wnętrze jest oczywiście nowe, ale na szerszej karoserii zyskają przede wszystkim pasażerowie, bo z tyłu wreszcie będą mogły usiąść trzy osoby.

Napęd: wydajniejsze ogniwa wodorowe, większy zasięg

Najważniejsze rzeczy dzieją się jednak w układzie napędowym nowej Toyoty Mirai. Nowy zestaw ogniw paliwowych znajduje się teraz pod maską – w efekcie czego ma być ciszej. Rzeczywiście, podczas przyspieszania poprzednim Mirai dało się słyszeć dźwięk przypominający mocnemu zasysaniu powietrza – oczywiście nieporównywalnie cichszemu niż jakikolwiek konwencjonalny silnik spalinowy. Pewnie dlatego w nowej Mirai będziemy mogli doświadczyć sztucznego dźwięku silnika – o różnych charakterach, zależnie od preferencji kierowcy.

Moc ogniw paliwowych wzrosła ze 114 kW do 128 kW przy jednoczesnym redukcji ich masy o 50% – obecnie ważą ~25,5 kg. Co ważne, Toyota deklaruje że zwiększyła się ich efektywność o 10%. Pierwszy Mirai i tak zużywał zaledwie około 1 kg wodoru na 100 km (~0,9 w mieście oraz ~1,2 na drodze szybkiego ruchu) – w moich pomiarach podczas jazd próbnych.

Pod kabiną przewidziano miejsce na w sumie trzy zbiorniki na wodór – ponoć jeszcze bardziej wytrzymałe. Największy znajduje się niejako w tunelu środkowym, drugi pod tylną kanapą, zaś trzeci za tylną osią, pod bagażnikiem. Ich całkowita pojemność jest większa: 142,2 litry i mieszczą teraz 5,6 kg wodoru (o 1 kg więcej). W efekcie całkowity zasięg nowej Toyoty Mirai ma wynosić około 650 km – znacznie więcej niż w przypadku aktualnego modelu, którego trzeba tankować co około ~450 km. Celem jest uzyskanie homologowanego (WLTP) zasięgu 700 km i średniego zużycia 0,79 kg/100 km. Szybkość „tankowania”, które mocno przypomina doskonale znane w Polsce uzupełnianie gazu LPG, jest podobna i trwa kilka minut.

Zamontowany przy tylnej osi silnik elektryczny oferuje moc 134 kW (182 KM), co ma przełożyć się na przyspieszenie do 100 km/h w około 9,2 s. Uważni zapewne zwrócili uwagę na fakt, że moc silnika elektrycznego jest większa niż ogniw paliwowych. Różnicę pokrywa akumulator litowo-jonowy o pojemności 1,24 kWh, który pełni rolę źródła energii na podobnej zasadzie jak w klasycznej hybrydzie Toyoty. Poruszając się w miejskim korku nie zawsze ogniwa paliwowe będą uruchomione – czasem do ruszenia z miejsca w zupełności wystarczy zastrzyk energii z akumulatorów: 31,5 ekW (już po uwzględnieniu strat).

Toyota Mirai waży 2415 kg – dosyć dużo jak na tej wielkości auto z konwencjonalnym, spalinowym napędem (zwykle ~2 tony), ale wciąż mniej niż samochody elektryczne z akumulatorem trakcyjnym o takich rozmiarach.

„Ujemna emisja”

Nowa Toyota Mirai, podobnie jak i poprzednia, realnie oczyszcza powietrze przechodzące przez układ napędowy – do procesu spalania potrzebne jest bowiem bardzo czyste powietrze. Katalityczny filtr powietrza (z włókniny) ma wyłapywać od 90 do 100% zanieczyszczeń o średnicy od 0 do 2,5 mikrona. Takie właśnie powietrze trafia nie tylko do ogniw paliwowych, ale także do kabiny. W systemie inforozrywki znajduje się nawet miernik zestawiający pojemność oczyszczonego powietrza względem liczby ludzi, którzy zużyją taką ilość powietrza w ciągu roku. Teoretycznie 725 kl (kilolitrów) wystarczy dla 40 osób oddychania przez rok.

Nowa Toyota Mirai ma być tańsza o około 20%, co ma przełożyć się na… 10-krotny wzrost sprzedaży. Takie szacunki zakładają oczywiście znaczny wzrost liczby stacji tankowania wodoru.

Na koniec

Jak wspomniałem, w materiale o nowej Toyocie Mirai nie uciekniemy od tematu napędu wodorowego jako takiego. Więcej na ten temat uzupełnię nieco później jako aktualizacja tego artykułu. Daje się jednak zauważyć kierunek jaki obrała Toyota: przyszłość wg nich to przede wszystkim ogniwa paliwowe na wodór. Bateryjne samochody elektryczne to auta głównie do miasta ze względu na ograniczony, choć cały czas rosnący, zasięg a także stosunkowo długie ładowanie – nawet jeśli użyjemy ładowarki 250 kW, to wciąż mówimy o kilkudziesięciu minutach, a nie kilku (tyle trwa tankowanie Mirai). W moim odczuciu jest miejsce w przyszłości na obydwa rodzaje napędów: elektryczny z wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCEV; jako „diesel przyszłości”) oraz elektryczny z akumulatorami trakcyjnymi (BEV; jako „benzyna przyszłości”). Więcej niebawem :)

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu

Więcej na tematy: