Toyota FCV Concept – Vize realitou

Podle Toyoty není jízda na vodík žádnou vizí, první sériová s palivovými články vyjede na silnice v příštím roce...

Největší japonská automobilka, která se již několik let přetahuje se svými rivaly z Evropy a USA o pozici největšího výrobce automobilů, dokázala navzdory mnoha skeptickým hlasům prosadit během krátké doby na světových trzích techniku hybridního pohonu. Nyní hodlá stejný husarský kousek uskutečnit v oblasti pohonu s vodíkovými palivovými články. Toyota totiž v roce 2015 uvede na trh svůj první skutečně sériově vyráběný vůz s palivovými články, který bude stát necelých 80 000 eur. Cílem pro roky 2015 až 2020 je roční globální odbyt v řádu několika desítek tisíc vozů. S masovým rozšířením se počítá po roce 2020. Splnění ambiciózních cílů samozřejmě nezávisí jen na Toyotě, ale i na tempu výstavby plnicích stanic. V tomto ohledu jsou nejdále v Kalifornii, -Japonsku, Skandinávii a Německu. Je tedy pochopitelné, že se Toyota na vodík začne prodávat -nejprve v těchto oblastech. Nyní v Evropě existuje 77 míst, kde lze plnit nádrže vozidel vodíkem, příští rok k nim má přibýt další stovka. Podle Toyoty není pro první fázi vodíkové mobility rozhodující počet stanic, ale jejich rovnoměrné plošné rozdělení.

Přestože se většina dosavadních prototypů osobních vozů s palivovými články rekrutovala z kategorie SUV, bude první sériově vyráběná Toyota s touto technikou čtyřdveřovým sedanem, jehož podobu naznačuje studie FCV (Fuel Cell Vehicle) Concept, představená na Tokyo Motor Show 2013. Tento čtyřmístný koncept je dalším vývojem studie FCV-R z roku 2011 a jeho tvary se údajně blíží vozidlu, připravovanému pro sériovou výrobu. Výrobní náklady na poháněcí ústrojí se v porovnání s prototypem FCHV-adv podařilo dramaticky snížit. Kromě úspor z rozsahu je dalším významným fak-torem využití velkosériově vyráběných dílů Toyota Hybrid Synergy Drive (HSD), a to od měniče přes elektromotor až po akumulátor. Invertor s elektromotorem je uložen pod kapotou, akumulátor má své místo nad jednoduchou zadní nápravou s vlečenými rameny, spojenými torzně poddajnou příčkou (přední náprava je typu McPherson).

Výrazně levnější je i výroba sady palivových článků s polymerovým elektrolytem, která je uložena pod sedadly řidiče a spolujezdce. Počet vysokotlakých palivových nádrží (70 MPa) na vodík byl snížen ze čtyř na dvě. Větší z nich se nachází pod zadními sedadly, menší je za zadní nápravou. Uvedené rozmístění komponentů poháněcího ústrojí optimálně využívá obestavěný prostor a přispívá k vyváženému rozložení hmotnosti mezi nápravy při zachování velmi nízkého těžiště. Nová sada palivových článků Toyota FC je ještě menší, lehčí a účinnější než dosud. Největší výkon je minimálně 100 kW. Hustota výkonu 3 kW/l je více než dvojnásobná v porovnání s prototypem FCHV-adv a provozní účinnost se zvýšila z 59 na 65 procent. To znamená nárůst celkové účinnosti ze 40 % na téměř 44 % (v japonském testovacím cyklu 10-15 mode při výrobě vodíku ze zemního plynu a jeho skladování pod tlakem 70 MPa; pro porovnání uvádí výrobce celkovou účinnost typu Prius 34 %). Počet článků a rozměry celé sady bylo možné zmenšit použitím transformátoru, který zvyšuje výchozí napětí. Další konstrukční novinkou je eliminace externího zvlhčovače díky novému systému recirkulace vody uvnitř palivového článku.

Tato inovace zajišťuje ještě účinněji plnou funkčnost systému i v mrazech při teplotách pod -30 °C. Toyota uvádí, že se jí podařilo snížit výrobní náklady u sady palivových článků pro připravovaný sériově vyráběný sedan FCV o 95 procent v porovnání s vozem Toyota FCHV-adv. Koncept FCV má rozvor náprav 2780 mm a vnější rozměry 4870 x 1810 x 1535 milimetrů. Výrobce slibuje dynamické jízdní vlastnosti, doprovázené dokonce zvukem šestiválce při maximální akceleraci! Nejvyšší rychlost přesahuje 170 km/h a pro běžné cestování je více než dostačující. Zásoba vodíku v obou vysokotlakých nádržích vystačí minimálně na 500 kilometrů jízdy v reálných podmínkách. Podle japonského normovaného testovacího cyklu JC08 je to dokonce až 700 kilometrů.

Tím se Toyota FCV nijak neliší od konvenčních vozů se zážehovým motorem, což platí i pro rychlost doplňování paliva, které zabere asi tři minuty. K hospodárnému provozu přispívají kromě vytříbené aerodynamiky také speciální pneumatiky Bridge-stone 215/50 R 18 s nízkým valivým odporem. Kromě toho může být plně natankovaný vůz nouzovým zdrojem elektrické energie pro vícegenerační rodinný dům po dobu až jednoho týdne. Toyota se zabývá vývojem vozidel s palivovými články od roku 1992 a v listopadu 2002 nabídla v USA a Japonsku k leasingu omezený počet vozů FCHV na základě SUV Highlander. Kromě uvedení osobního FCV v příštím roce plánuje Toyota, společně s výrobcem užitkových vozidel Hino Motors, na rok 2016 zahájení výroby autobusu FC Bus ze společného vývoje. Automobilka Toyota spolupracuje rovněž se společností Toyota Industries na vývoji vysokozdvižného vozíku s palivovými články a se společností Aisin Seiki na kogeneračním systému s palivovými články.

Převzato z časopisu

Fotogalerie