Akio Toyoda nazrel do budúcnosti, ktorá sa volá „Mirai“. Takto znie označenie nového modelu Toyota na palivové články, ako odhalil prezident spoločnosti v internetovom videu zverejnenom ešte pred oficiálnou premiérou tohto vozidla.

Mirai, čo po japonsky znamená budúcnosť, predstavuje v automobilovom priemysle určitý bod zlomu, pretože je prísľubom sveta, ktorý všetkým ľuďom ponúka vyššiu bezpečnosť, lepšie životné prostredie a jednoduchší život. Tento prelomový model disponuje jazdným dosahom bežného sedanu, dá sa natankovať za necelých päť minút a z jeho výfuku vychádza len čistá vodná para. Ako hovorí Akio Toyoda: „Je to vozidlo, kde môžete mať všetko bez kompromisov.“

Mirai predznamenáva novú éru automobilov. Mirai prináša špičkové ekologické parametre spoločne s pohodlím a potešením z jazdy očakávaným od každého automobilu. Spaľuje pritom vodík, ktorý je dôležitým budúcim zdrojom energie ako palivo slúžiace na výrobu elektriny.

Mirai stavia na technológii palivových článkov TFCS (Toyota Fuel Cell System), ktorá kombinuje palivové články s hybridným pohonom. Jej súčasťou je nová súprava palivových článkov FC Stack (vlastná technológia Toyoty) a vysokotlakové zásobníky na vodík. Sústava TFCS je energeticky hospodárnejšia než spaľovacie motory a počas jazdy neprodukuje žiadne emisie CO2 ani iné škodlivé látky. Vodiči môžu očakávať rovnakú úroveň pohodlia ako v prípade vozidiel so zážihovým motorom, vrátane veľkorysej dojazdovej vzdialenosti a tankovania vodíkového paliva už počas troch minút.

Mirai prináša všetko, čo sa očakáva od vozidla ďalšej generácie: okamžite rozpoznateľný dizajn; radosť za volantom prameniaca zo špičkovej stability a ovládateľnosti danej nízkym ťažiskom; a ďalej tichý, ale zároveň mohutný ťah sprostredkovaný elektromotorom.

Vodík vieme vyrábať z viacerých rôznych prírodných zdrojov i vedľajších produktov ľudskej činnosti, ako sú napr. odpadové kaly. Môže sa tiež získavať z vody za použitia obnoviteľných zdrojov, ako je napr. energia zo slnka či vetra. Po stlačení vodík vykazuje vyššiu energetickú hustotu než batérie, pomerne jednoducho sa ukladá i prepravuje, a tak sa spája s očakávaniami ohľadne budúceho využitia pri výrobe energie i širokého spektra ďalších aplikácií. Vozidlá s palivovými článkami sú schopné z vodíka generovať vlastnú elektrinu, vďaka čomu sa vodíková spoločnosť môže stať realitou. Môžeme teda očakávať, že vodík ďalej prispeje k diverzifikácii energetických zdrojov.

Prehľad plánov pre Európu
Predstavenie na trhu: september 2015
Trhy: Veľká Británia, Nemecko, Dánsko v roku 2015, ďalšie trhy budú nasledovať v r. 2017
Ročný objem predaja: 50 až 100 vozidiel/rok v rokoch 2015 a 2016
Cena: cca 66 000 eur + DPH (Nemecko)
Výrobný závod: závod Motomachi, Toyota Motor Corporation

Základný opis vozidla
1. Technológia palivových článkov TFCS ponúka špičkové ekologické parametre i praktické výhody

Model Mirai stavia na technológii TFCS, ktorá je kombináciou palivových článkov a hybridného pohonu.

Uvedený systém vykazuje vyššiu energetickú účinnosť než spaľovacie motory, vynikajúce ekologické parametre pri prevádzke bez emisií CO2 či iných škodlivých látok, rovnakú úroveň pohodlia a nezávislosti ako v prípade vozidiel poháňaných zážihovým motorom, ako aj krátky čas tankovania vodíka v rozsahu asi troch minút.

Súčasťou sústavy sú vlastné komponenty automobilky Toyota, vrátane súpravy palivových článkov Toyota FC Stack, meniča na zvýšenie napätia palivových článkov a vysokotlakových zásobníkov na vodík.

Súprava palivových článkov „Toyota FC Stack“
Nová súprava palivových článkov Toyota FC Stack dosahuje najvyšší výkon 114 kW (155 k). K zvýšeniu účinnosti produkcie elektriny prispeli kanály s jemným 3D rastrom4 (celosvetová premiéra5), ktoré sú zárukou rovnomerného generovania elektriny na povrchu článkov, čo sa odrazilo na kompaktných rozmeroch a vysokom výkone, ale i hustote energie na úrovni svetovej špičky (3,1 kW/l, teda 2,2x viac než v predchádzajúcom modeli Toyota FCHV-adv ponúkanom v režime obmedzeného prenájmu).

Na účinnosť generovania elektriny má zásadný vplyv množstvo vody na membránach v elektrolyte palivového článku. Reguláciu množstva vody zaisťuje systém vnútornej cirkulácie, ktorý sa stará o cirkuláciu vody vznikajúcej pri generovaní elektriny, vďaka čomu sa technológia Toyota FC Stack stáva priekopníckym svetovým systémom5, ktorý sa na rozdiel od systémov vo všetkých predchádzajúcich vozidlách Toyota s palivovými článkami zaobíde bez použitia zvlhčovača.

Menič na zvýšenie napätia palivových článkov
Konštruktéri vyvinuli nový kompaktný a vysokoúčinný menič s vysokou kapacitou, ktorý zvyšuje napätie generované v článkoch Toyota FC Stack na 650 voltov. Vďaka vyššiemu napätiu bolo možné zmenšiť rozmery elektromotora i počet palivových článkov v súprave Toyota FC Stack, vďaka čomu vznikla menšia a výkonnejšia sústava TFCS (Toyota Fuel Cell System) s nižšími celkovými nákladmi.

Vysokotlakové zásobníky vodíka
Na ukladanie vodíka pri vysokom tlaku 70 MPa (cca. 700 barov) slúžia zásobníky zložené z troch vrstiev, vyrobené z plastu vystuženého uhlíkovými vláknami a ďalších materiálov. V porovnaní s vysokotlakovými zásobníkmi na vodík v modeli Toyota FCHV-adv sa úložná kapacita zásobníka zvýšila približne o 20 percent, avšak pri súčasnom znížení hmotnosti i rozmerov, vďaka čomu bolo možné dosiahnuť celosvetovo špičkovú hodnotu koncentrácie paliva na úrovni 5,7 wt% (hmotnosť natankovaného vodíka vzhľadom na hmotnosť zásobníka).

2. Bezpečná konštrukcia vozidla, široká paleta bezpečnostných prvkov

Bezpečnostné opatrenia pre FCV
Najvyššou prioritou konštrukcie vozidla Mirai bola bezpečnosť, vyplývajúca zo základnej požiadavky zamedziť akémukoľvek úniku vodíkového paliva. Ak by predsa len došlo k vysoko nepravdepodobnej situácii úniku paliva, systém je schopný takýto stav rozpoznať a okamžite únik vodíka zastaviť, a predísť tak hromadeniu paliva v oblasti karosérie.

• Výsledkom vývoja vysokotlakových zásobníkov na vodík sú špičkové parametre pevnosti, životnosti a prevencie úniku vodíkového paliva.
• Vodíkové senzory aktivujú varovný signál a okamžité vypnutie hlavných uzatváracích ventilov zásobníka.
• Zásobníky na vodík, rovnako ako ďalšie komponenty palivovej sústavy, sa nachádzajú mimo priestoru kabíny, aby sa zaistil jednoduchý rozptyl v prípade úniku paliva.

Sú použité i ďalšie bezpečnostné prvky, ako napr. konštrukcia účinne rozptyľujúca a pohlcujúca energiu nárazu v rôznych častiach vozidla. Výsledkom sú prvotriedne parametre nárazovej bezpečnosti, vrátane ochrany sústavy Toyota FC Stack a vysokotlakových zásobníkov na vodík v prípade čelnej či bočnej zrážky alebo nárazu do vozidla zozadu.

Rám sústavy Toyota FC Stack je vyrobený z novovyvinutého termoplastu vystuženého uhlíkovými vláknami, ktorý je ľahký, pevný a ľahko sa vyrába vo veľkých sériách. Sústava Toyota FC Stack je účinne chránená vďaka pohlcovaniu otrasov od nerovností na vozovke a ďalších prekážok.

Štandardná ponuka pokrokových bezpečnostných technológií:
• Prednárazový bezpečnostný systém (s radarom pracujúcim v pásme milimetrových vĺn) pomáha predchádzať kolíziám alebo obmedziť prípadné škody pri nehode prostredníctvom výstrah a zásahov do brzdenia v prípade, že hrozí vysoká pravdepodobnosť zrážky.
• Systém varovania pred opustením jazdného pruhu sleduje pomocou kamery biele alebo žlté vodorovné značenie na vozovke a upozorňuje vodiča v prípade, že jeho vozidlo začne neplánovane vybočovať z daného pruhu.
• Systém riadenia rozjazdu zabraňuje náhlemu rozjazdu nebo nechcenej akcelerácii pri manipulácii s voličom prevodovky.
• Systém monitorovania mŕtveho uhla odhalí pomocou radaru vozidlá vo vedľajších pruhoch a upozorňuje vodiča pri zmene jazdného pruhu.

3. Okamžite rozpoznateľný dizajn Mirai

Exteriér
Čelné partie svojím dizajnových stvárnením zdôrazňujú ľavú a pravú masku chladiča, cez ktorú sa nasáva vzduch na chladenie sústavy palivových článkov a jej zásobovanie kyslíkom. Novopoňatá predná časť vozidla ešte podčiarkuje vysokú osobitosť tohto modelu.

Elegantný bočný profil svojím prúdnicovým tvarom evokuje kvapku vody, s dôrazom na samotný spôsob fungovania tohto vozidla, ktoré nasáva vzduch a vypúšťa čistú vodu. V pozdĺžnom smere strešné nosníky i kapota akoby vystupovali mimo karosériu, čím zdôrazňujú prikrčený postoj vozidla a súčasne evokujú futuristickú atmosféru.

V zadných partiách je zdôraznený smelý profil lichobežníkového tvaru, tiahnuci sa od dekoračného lemovania tabuľky s evidenčným číslom až do spodnej časti rohov nárazníka a potom smerom von ku kolesám, zatiaľ čo horná časť nárazníka zdôrazňuje šírku vyjadrujúcu nekompromisne stabilný postoj. Dizajnové stvárnenie zároveň jednoznačne vyjadruje ideu vzduchu hladko prúdiaceho naprieč nárazníkom i pod ním.

Svetlomety svojím pokrokovým stvárnením a ultratenkým profilom poukazujú na špičkovú techniku a vycibrený luxus; zaujmú radovým usporiadaním štyroch prvkov z LED diód a viditeľnými tepelnými objímkami i ďalšími optickými prvkami. Predné smerové a obrysové svetlá sú oddelené od hlavných svetlometov, aby bolo možné použiť ultratenký profil svetlometov a naviazať ich na masky chladiča na stranách vozidla. Výsledkom je pokrokový a čistý dizajn s aerodynamikou zlepšujúcou prúdenie vzduchu.

Mirai má obuté 17-palcové zliatinové disky kolies, ktoré sú odľahčené pomocou technológie gravírovania7. V ponuke bude šesť farieb laku karosérie.

Interiér
Profil modelu Mirai úplne plynulo spája predné a zadné partie s dôrazom na priestrannosť. Prepracovaný vnútorný priestor vyniká mäkkým obložením dverí a ďalších povrchov v interiéri, alebo napr. žiarivými striebornými obkladmi v celej kabíne.

Predné sedadlá vynikajúco obklopia telo a pridržia ho v zákrutách i vďaka svojej integrovanej penovej konštrukcii8. Štandardnou súčasťou výbavy je sedadlo vodiča a predného spolujazdca elektricky nastaviteľné v ôsmich smeroch (vrát. elektricky nastaviteľnej bedrovej opierky chrbtice), s možnosťou optimálneho nastavenia polohy pre každú postavu.

Súčasťou centrálneho prístrojového štítu (úplne hore uprostred prístrojového panela) je tachometer a multifunkčný 4,2-palcový TFT displej s vysokým rozlíšením, ktorý zdanlivo vystupuje do priestoru. Informácie zobrazované na displeji môže vodič meniť pomocou ovládačov na volante.

Vyhrievanie sedadiel a ďalšie funkcie je možné ovládať ľahkým dotykom na elektrostatické spínače na plochom displeji ovládacieho panela klimatizácie.

Súčasťou štandardnej výbavy sú funkcie zabezpečujúce pohodlie vo vnútri vozidla, ako napr. vyhrievanie volantu a sedadiel (dve nastavenia teploty pre všetky sedadlá) s okamžitým pocitom tepla pri výraznom znížení spotreby energie; ďalej plnoautomatické ovládanie klimatizácie s nezávislou reguláciou pre ľavú a pravú polovicu vozidla, vrátane spínačov pre režim ECO a technológie čistenia vzduchu Nanoe10 na prívod čerstvého vzduchu do kabíny vozidla.

K dispozícii sú tri farebné verzie interiéru, vrátane teplej bielej. Vďaka usporiadaniu batérie sa zachoval veľkorysý batožinový priestor.

4. Špičková stabilita počas jazdy a mimoriadne ticho pre ešte väčšiu radosť z cestovania

V súčinnosti s elektromotorom funguje vysokovýkonná sústava Toyota FC Stack s optimálnou reguláciou výkonu batérie v záujme čo najlepších reakcií pri všetkých jazdných rýchlostiach. Výsledkom je okamžitý nástup krútiaceho momentu po každom zošliapnutí akceleračného pedála, s mohutnou a hladkou akceleráciou nasledujúcou vzápätí na to.

K čo najlepšej stabilite a pohodliu počas jazdy prispelo umiestnenie kľúčových komponentov pohonu (vrátane sústavy Toyota FC Stack a vysokotlakových zásobníkov na vodík) uprostred pod podlahou, čo sa odrazilo na znížení ťažiska a skvelom rozložení hmotnosti medzi prednú a zadnú nápravu. Prínosom je i veľmi tuhá karoséria, najmä v okolí zavesenia zadných kolies.

Úplné zakrytie spodku vozidla spoločne s aerodynamickým tvarovaním obrysových svetiel prispieva k zníženiu aerodynamického odporu, nižšej spotrebe paliva a vyššej stabilite jazdy. Stabilitu počas jazdy v priamom smere podporujú i stabilizačné aerodynamické rebrá na bokoch zadných združených svetiel.

Na výnimočne tichej prevádzke sa podpísal elektromotor s bezhlučným chodom pri všetkých otáčkach, ale i dôkladné utesnenie všetkých častí karosérie s ohľadom na nižší aerodynamický hluk, respektíve použitie akusticky tlmiacich a izolačných materiálov optimálne usporiadaných okolo kabíny, vrátane použitia zvukovo-izolačného čelného skla a skiel dverí.

V režime Bs (skr. brake support – podpora brzdenia) sa účinne využíva rekuperačné brzdenie a zlepšuje sa výkonnosť brzdovej sústavy v situáciách, keď chce vodič výrazne spomaliť napr. pri dlhých zjazdoch na horách.

Zdroj: TOYOTA MOTOR SLOVAKIA, s.r.o.