Vidět stát elektromobil u čerpací stanice není běžné. Ještě zvláštnější je ho vidět tankovat plnou nádrž. Není to ale nemožné, dnes je to již skutečnost. Elektromobil přijede k čerpací stanici, dotankuje za pár minut plnou nádrž a může vyrazit na další cestu dlouhou až 500 km. Sen každého, kdo touží po elektromobilu, ale odrazuje ho především nízký dojezd a dlouhá doba nabíjení, se zdá se být splněn. Škoda že tento sen se zatím plní pouze těm, kteří bydlí v Kalifornii nebo Japonsku. Čerpací stanice stlačeného vodíku jsou v uspokojivém počtu pouze zde.
Toyota Mirai (japonsky „budoucnost“) byla představena v listopadu 2014 na Los Angeles Auto Show. V prosinci téhož roku se začala prodávat v Japonsku. Od srpna 2015 v USA, od června 2016 také ve Velké Británii, Dánsku, Norsku, Belgii a Německu. Na Montréal International Auto Show v Kanadě, která se konala od 20. do 29. ledna 2017, byla představena Toyota Mirai ročník 2017. Cena tohoto vozidla začíná v USA na čísle 57 400 dolarů. Na některých trzích je cena auta dotována, nebo se nabízí leasing za velmi výhodných podmínek. V USA je navíc palivo pro první tři roky provozu zdarma.
Toyota začala na projektu vozidla FCV (Fuel Cell Vehicle, vozidlo na palivový článek) pracovat před čtvrt stoletím. První vozidlo na palivový článek Toyota představila v roce 1996. Od té doby téměř každý rok Toyota představila nějakou novinku. Prvních několik desítek kusů vozidla Toyota Highlander FCV poskytl výrobce veřejnosti v roce 2008, a to formou pronájmu. Zatím se nejednalo o sériovou výrobu. V roce 2013 Toyota představila Toyotu FCV, auto se skromným názvem, ale zasvěcení věděli, že tentokrát jde již o vozidlo hodně blízké sériové variantě. O rok později byl představen Mirai.
Toyota technologii palivového článku věří. Podle Toyoty další vývoj baterií již naráží na samotné hranice možnosti této technologie. Zvyšování dojezdu vozidla bude možné pouze díky větším, těžším a nákladnějším bateriím. Podstatné zkrácení nabíjecích časů již také naráží na své limity. Naproti tomu vývoj palivového článku má před sebou prý velký potenciál. Něco pravdy na tom bude: palivový článek Toyoty Mirai je ve srovnání se svým předchůdcem v Toyotě Highlander FCV z roku 2008 o 27 % výkonnější, dvojnásobně účinnější a výrobní cena činí… pouhých 5 % ceny svého předchůdce. Kromě toho, palivové články si může Toyota vyrábět sama, kdežto akumulátory je nucena kupovat od externích dodavatelů, nebo od podniků, ve kterých drží podíl. Toyota věří této technologii natolik, že poskytla do volného užívání všech svých 5 680 patentů týkajících se této technologie. Jde o skutečně velmi neobvyklý krok. Píše se, že Toyota subvencuje částkou 100 tisíc dolarů výrobu každého auta Mirai a všechno sází na jednu kartu.
Vozidla na vodíkový pohon mají skutečně co dohánět. Jejich další rozvoj závisí na rozvoji infrastruktury, neboli dostatečného počtu čerpacích stanic. Počet nabíjecích stanic elektromobilů ve světě jde do mnoha desítek tisíc. Naproti tomu počet čerpacích stanic stlačeného vodíku v roce 2014 v USA byl pouze deset, kromě jedné byly všechny v okolí San Francisca a Los Angeles v Kalifornii. Do dvou let se v USA postavily desítky dalších. Japonsko během dvou let dalo do užívání přes 80 stanic a plánují se stovky dalších. Stanice se budou stavět, pouze když Toyota přesvědčí veřejnost o kvalitách a budoucnosti této technologie.
Již jednou se Toyotě povedlo přesvědčit svět o nové technologii: před dvaceti lety, v roce 1997, se začala prodávat Toyota Prius, první sériové hybridní vozidlo světa. Málokdo věřil, že toto vozidlo bude jednou průkopníkem a najde mnoho následovatelů. V letošním roce očekáváme výrobu čtyřmiliontého vozidla Toyota Prius. Toyota Mirai je docela velký kus auta. Co se týče vnějších rozměrů, délkou 4 890, šířkou 1 815 a výškou 1 535 milimetrů se jasně řadí do vyšší střední třídy. Ale místa je v něm pouze jako ve větším kompaktu. Na předních sedadlech je místa a komfortu dostatek, na obou zadních sedadlech tohoto pouze 4 místního sedanu je to již horší. Co se týče kufru, je velikost velmi podprůměrná – pouze 360 litrů. Opěradla zadních sedadel nelze sklápět. Pohotovostní hmotnost vozidla je též vysoká, údaj 1 850 kilogramů hodně napovídá o tom, že se do auta muselo zabudovat hodně techniky.
Trakční motor a elektronika je umístěná vpředu, palivový článek pod podlahou, dvě nádrže na stlačený vodík pod a za zadními sedadly a trakční baterie za opěradly zadních sedadel. Vpředu je navíc umístěn mohutný chladící agregát, připomínka faktu, že ve vodíkovém článku se jako odpad tvoří nejen čistá voda, ale též odpadní teplo. Hodně tepla.
Jak Toyota Mirai funguje?
- Vodík je uschován ve dvou nádržích o tlaku 70 megapascalů. Obě nádrže mají celkovou hmotnost 87,5 kilogramů a celkem pojmou 5 kilogramů vodíku.
- Přívod vzduchu je důležitý, protože vzduch je nezbytnou složkou při výrobě elektřiny v palivovém článku (6). Při vysokých výkonech je potřeba vzduchu vysoká a vzduch je tlačen do palivového článku pomocí kompresorů.
- Řídící jednotka řídí celý proces. Když vozidlo zrychluje, elektrickou energii směřuje z akumulátorů do trakčního motoru. Při brzdění se vytváří elektrická energie, která se vrací do baterií. Řídící jednotka též řídí výkon palivového článku.
- Akumulátory starší konstrukce (NiMH) o kapacitě 1,6 kWh pochází z hybridní Toyoty Camry, uschovávají energii z palivového článku, nebo energii z rekuperačního brždění. Při špičkách v odběru energie (prudké zrychlení), kdy nemůže palivový článek okamžitě zareagovat, dodává energii do trakčních motorů právě akumulátor.
- Střídavý synchronní elektromotor je umístěn v přední části vozidla. Má výkon 113 kW a maximální točivý moment 335 Nm. Vůz je schopen dosáhnout maximální rychlosti 178 km/h.
- Palivový článek ve své nejjednodušší formě je složen z anody, katody a membrány typu PEM (polymerní elektrolytická membrána). Do článku se přivádí vodík z nádrží (1) a kyslík ze vzduchu (2). Každý článek generuje slabé napětí, proto je v tomto vozidle 370 těchto článků spojeno do série a smontováno do jedné uzavřené jednotky.
Toyota předpokládala prodej 400 vozidel modelu Mirai v prvním roce prodeje. Ve skutečnosti za první měsíc prodeje Toyota přijala 1 500 objednávek pouze v Japonsku. I na většině ostatních trhů se prodeje vyvíjejí nad očekávání dobře.
Mimochodem, pro příznivce marketingu jedna otázka: Víte, proč byl prodej v Kalifornii zahájen 21. října 2015? Že ne? Tak tento datum byl navolen do stroje času v autě budoucnosti profesora Emmetta Browna a Martyho McFlye ve druhém díle trilogie Návrat do budoucnosti. V tomto starším sci-fi filmu Roberta Zemeckise hlavní hrdinové cestují autem budoucnosti (DeLorean), který jezdí na odpad. V současné době lze volný vodík vyrábět ze zemědělského odpadu působením speciálních bakterií, jako ve výše uvedeném filmu. Tento proces probíhá samozřejmě zatím mimo vozidlo. Ale kdo ví, co nám budoucnost přinese.
Zdroje: ssl.toyota.com, en.wikipedia.org, motortrend.com, altenergy.org, fuelcellcars.com
