Před 20 lety už bylo jasné, že bez alternativních pohonů to nepůjde. Toyota na autosalonu v Tokiu představila šest koncepčních vozů, ale jen dva měly klasické pohonné ústrojí pouze se zážehovým motorem, další dva hybridní soustrojí a zbývající dva čistě elektrické, v případě úhledného hatchbacku Toyota Fine-N s vodíkovými palivovými články. Tedy stejný koncept, jaký se uplatnil až o 11 let později při zahájení sériové výroby vodíkové Toyoty Mirai první generace představené v listopadu 2014 na Los Angeles Auto Show.
Velký a těžký předchůdce FCHV
Vodíkové tlakové nádrže vzhledem ke značným prostorovým nárokům montovala Toyota nejprve do velkých SUV přestavěných na FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle). V prosinci 2002 se stala prvním výrobcem na světě, který zahájil sériovou produkci FCEV, tehdy ještě nazývaných FCHV (FC Hybrid Vehicle) navzdory tomu, že už nepoužívaly motor s vnitřním spalováním. První malá série velkých SUV označených jednoduše Toyota FCHV zavedená do výroby po testování prototypu FCHV 4 byla zapůjčena vybraným klientům do zkušebního provozu. Prvních sedm vozů odebrali japonští klienti v roce 2002. Svezli jsme se na polygonu Toyoty v Higashi-Fuji s tímto SUV vybaveným čtyřmi tlakovými nádržemi vodíku pod podlahou, sadou palivových článků a trakčním elektromotorem o výkonu 80 kW uloženým vpředu. Při hmotnosti 1 860 kg byla dynamika vozidla obdivuhodná, největší rychlost činila 155 km/h a dojezd na jednu náplň 300 kilometrů.
Aplikace do kompaktního vozu
Následovala návštěva 37. autosalonu v Tokiu 2003 a tam nás čekalo překvapení, když Toyota slavnostně představila automobil sice stejné koncepce, ale kompaktních rozměrů a velmi uhlazeného designu zvaného Vibrant Clarity, jenž se stal předobrazem změny od nevýrazného tvarování k atraktivnímu designu nových vozů Toyota, což platí dodnes. Světle modrý koncept Toyota Fine-N byl označen za předobraz budoucnosti motorismu a prezentace zdůraznila inovativní řešení ukrytá pod kompakní karoserií s nízkým součinitelem odporu vzduchu. Především šlo o uložení čtveřice trakčních elektromotorů přímo v kolech a montáž nízkých palivových článků, akumulátoru Li-Ion spolu s řídicí elektronikou a trojice příčných tlakových nádrží v tomto pořadí (zpředu dozadu) pod podlahu vozu mezi nápravy, přičemž je zachován při délce odpovídající tehdejší Corolle velký vnitřní prostor jako u prestižního sedanu Lexus LS430 a obvyklá celková výška 1 495 mm! Tajemstvím úspěchu je jednoprostorové uspořádání karoserie se čtyřmi bočními dveřmi pro pohodlný nástup i výstup, velký rozvor náprav 3 100 mm (tedy kola v rozích karoserie při celkové délce 4 355 mm) a ve své době nebývalá šířka vozu 1 820 mm. Stabilitu vozu pak podporuje značný rozchod kol 1 565 mm vpředu a 1 560 mm vzadu.
Nové technologie přicházejí
Výrobce upozornil na nové technologie, které stavbu vozu umožnily. Především na nízké palivové články nové generace Toyota FC Stack (Solid Polymer Type) s výškou pouhých 150 mm a zvýšení maximálního tlaku ve vodíkových nádržích na dnes obvyklých 700 barů, uložení trakčních elektromotorů přímo do kol a ovládání bez mechanické vazby drive-by-wire. Všechna kola jsou zavěšena nezávisle, každé nese elektromotor o výkonu 25 kW (34 k) a točivém momentu 110 Nm. Velké pneumatiky rozměrů 215/40 R 22 mají nízký valivý odpor, motory lze ovládat individuálně, a zajistit tak optimální jízdní vlastnosti za všech podmínek. Systém by-wire se využívá jak pro řízení a brzdy, tak pro vlastní pohon všech kol se stabilizačním zařízením VDM (Vehicle Dynamics Management).
V prosvětleném interiéru jsou čtyři samostatná sedadla, vstup do vozu a aktivaci pohonné jednotky zajišťuje biometrický systém rozpoznání autorizovaného uživatele, kamera snímá jeho obličej a podle údajů uložených v paměti nastaví polohu řidičova sedadla, klimatizaci, audiosoustavu a další hodnoty. Velký multifunkční dotykový displej uprostřed přístrojové desky a volant ve tvaru leteckého kniplu doplňují interiér. Nechybí ani hlasové ovládání vybraných funkcí a kamery místo bočních zpětných zrcátek. A to vše v roce 2003...
Toyota Motor Corporation vývoj vodíkových vozů nikdy nepřerušila a některé prvky ze studie Fine-N uplatnila při sériové produkci dvou generací Toyoty Mirai. Označení Fine-N je zkratkou Fuel cell INnovative Emotion-Next generation, tedy atraktivního vozu příští generace s pohonem palivovými články. Všechny dostupné údaje jsou uvedeny v článku, dojezd na jednu náplň vodíku byl 500 kilometrů podle japonské normy 10–15 test cycle.
