Toyota Mirai

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje
Toyota
Mirai trimmed.jpg
Mirai
Proizvođač: Toyota
Proizvodnja: 2014. – danas
Motori: Elektromotor pogonjen vodikovim ćelijama snage 113 kW (152 KS)[1]
Dužina: 4,890[2] mm
Širina: 1,815[2] mm
Visina: 1,535[2] mm
Težina: 1,850[2] kg
Prethodnik: Toyota FCV
Nasljednik: nema


Toyota Mirai ( Japanski Mirai (未来) budućnost) je automobil pogonjen vodikovim gorivim ćelijama, jedan od prvih takvoga tipa koji se prodaje komercijalno[3][4].

Mirai je predstavljen u studenom 2014.-te godine na Los Angeles Auto Show-u[5]. Toyota je planirala napraviti 700 primjeraka za globalnu prodaju tijekom 2015[6]. Ukupna prodaja do sredine veljače 2017.-te u Japanu, SAD-u, Europi i Ujedinjenim Arapskim Emiratima iznosila je 2840 automobila. Od toga, najviše u Japanu (1500 primjeraka) te u SAD-u (1200 primjeraka)[7]. Prema Američkoj agenciji za zaštitu okoliša, model Mirai iz 2016.-te ima domet od 502 km pri punoj bateriji, uz kombiniranu gradsku i autoputnu vožnju. Prodaja u Japanu započela je 15. Prosinca 2014.-te sa cijenom od ¥6.7 milijuna (US$ 57,400) u Toyota Store i Toyopet Store lokacijama. Japanska vlada planira potpomoći komercijalizaciji automobila pogonjenin ćelijama sa subvencijom od ¥2 milijuna (~US$19,600). Maloprodaja u SAD-u započela je u Kolovozu 2015. sa cijenom od US$57,500. Dostava kupcima započela je u Listopadu 2015.-te, u Kaliforniji[8]. Od lipnja 2016.-te, Mirai je dostupan u maloprodaji i u Ujedinjenom Kraljevstvu, Danskoj, Njemačkoj, Belgiji i Norveškoj[9]. Cijene u Njemačkoj se kreću od 66,000[10].

Povijest[uredi VE | uredi]

FCV koncept[uredi VE | uredi]

Mirai je baziran na Toyota FCV (Fuel Cell Vehicle) konceptnom automobilu predstavljenom 2013.-te na Tokyo Motor Show-u[11]. Predstavljeni konceptni auto bila je limuzina svijetlo plave boje, koja oblikom podsjeća na kapljicu vode, kako bi se naglasilo da je voda jedina tvar koja izlazi kroz ispušne cijevi.

Toyota FCV konceptni automobil

Auto sadrži veliku rešetku i druge otvore koji omogućavaju ulaz zraka za hlađenje te kisika koji koriste gorive ćelije. Prema Toyoti, konceptni automobil izgledom je jako blizu očekivanoj prodajnoj verziji istoga. . Domet se procjenjuje na 650 km prema JC08 testu[12].

Prema Toyoti, FCV može ponuditi 3 kW/L, što je dva puta više od njegovog prethodnika Toyota FCHV-adv., sa ukupnom izlaznom snagom od preko 100 kW-a. FCV koristi Toyotin mali i lagani snop gorivih ćelija i ima dva visokotlačna vodikova spremnika od 70 MPa smještena ispod posebno dizajniranog interijera. Automobil je vrlo prostran te nudi mjesta za 4 osobe. FCV koncept također koristi i Toyotinu Hybrid Synergy Drive tehnologiju uključujući elektromotor, jedinicu za kontrolu snage i ostale dijelove i komponente iz hibridnih vozila da bi se poboljšala pouzdanost i minimizirali troškovi. Također, hibridna tehnologija odlično funkcionira sa gorivim ćelijama. Pri niskim brzinama vožnje, kao što je gradska, FCV radi kao bilo koji drugi električni automobil koristeći energiju pohranjenu u akumulatoru, koji se puni regenerativnim kočenjem. Pri visokim brzinama, vodikove ćelije same pokreću elektromotor. Kada je potrebna velika količina snage, npr. kod naglog ubrzanja, akumulator i gorive ćelije rade usporedno da bi stvorili potrebni potisak. U lipnju 2014.-te Toyota je predstavila FCV sa eksterijernim dizajnom blizu proizvodnje te objavila niz detalja što se tiče cijena u Japanu. Postavili su i domaće tržište prije travnja 2015.-te, limitirajuću prodaju na regije gdje je vodikoopskrbna infrastruktura u razvitku.

Vremenska crta[uredi VE | uredi]

1992: Toyota počinje razvijati FCV tehnologiju[13]

1996: ESV13, FCV vozilo sa metalno-hidridnim vodikovim spremnikom sudjeluje u paradi u Osaki

2001: Toyota pokazuje FCHV-4, FCHV-5 i Daihatsu MOVE FCV-K-II, vozila pogonjena gorivim ćelijama, na Tokyo Motor Show-u

2002: FCHV, baziran na Toyota Highlander modelu, biva dostupan za prodaju u ograničenim količinama u Japanu i SAD-u. Snop ćelija proizvodi snagu od 90 kW. Domet polagane vožnje iznosi 300 km. Dva primjerka su otišla u Irvine i Davis kampuse sveučilišta u Kaliforniji, a 4 primjerka su našla mjesto u vladinim odjelima Japana.[14]

Toyota FCV-adc terenac

2003: Toyota i Daihatsu započinju cestovne testove sa MOVE FCV-K-II.[15]

2005: FCHV dobiva certifikat u Japanu.[16]

2008: FCHV-adv sada ima domet od 830 km da bi zadovoljio testove i ima bolje performanse pri hladnom pokretanju vozila[16]

2009: SAD prestaje financirati automobile pogonjene vodikovim ćelijama[17]

2010: Toyota/Hino FCHV autobus počinje se koristiti na dnevnoj bazi na relaciji Tokyo Haneda aerodroma i centra grada[18]

2011: Satoshi Ogiso, jedan od glavnih ljudi u Toyoti, objavljuje da su svi tehnički problemi riješeni te da kao jedini preostali problem ostaje cijena masovne proizvodnje[19]

2011: Toyota pokazuje FCV prototip, imena FCV-R na Tokyo Motor Showu

2012: Predsjednik Toyote Takeshi Uchiyamada izjavljuje da trenutne sposobnosti električnih vozila ne zadovoljavaju svakodnevne ljudske potrebe. To se odnosi na domet vozila, cijenu i vrijeme punjenja[20]

2013: Novinarima dopuštena testna vožnja, Toyota demonstrira da punjenje traje manje od 3 minute [21]

Maskirani prototip Mirai-a puni se vodikom u Tokyu

2013: Toyota pokazuje FCV limuzinu na Tokyo Motor Showu[22]

Lipanj 2014: Toyota otkriva svijetu skoro završeni FCV, najavljuje dostupnost vozila u Japanu početkom 2015.-te sa cijenom od ¥7,000,000

Studeni 2014.: Toyota objavljuje službene detalje i slike komercijalne verzije automobila te da je nazvan Mirai što znači budućnost[23]

Travanj 2015: Toyota Mirai je prvi automobil pogonjen vodikovim ćelijama koji se koristio kao sigurnosno vozilo u NASCAR utrci na Toyota Owners 400 u Richmond-u, SAD

Listopad 2015: Započinje prodaja i dostava Toyota Mirai-a u Kaliforniji

Veljača 2017: Toyota opoziva svih približno 2800 primjeraka Mirai-a koji su trenutno u komercijalnoj upotrebi zbog problema sa proizvedenom voltažom u sustavu gorivih ćelija[24]

Testiranje[uredi VE | uredi]

Toyota je započela sa razvijanjem gorivih ćelija u ranim 90-ima i razvila je niz vozila koja su bili podvrgnuta više od 1,600,000 km cestovnog testiranja. Od 2012.-te, vozila na gorive ćelije zabilježile su tisuće prijeđenih kilometara u Sjevernoj Americi. To uključuje testiranje na visokim temperaturama u Dolini smrti, na niskim temperaturama u Yellowknife-u, Kanada, na strmim brdima u San Franciscu i na visokim nadmorskim visinama u Coloradu. Vodikovi spremnici ojačani karbonskim vlaknima, koje je razvila Toyota, također su prošli ekstremne testove na čvrstoću i izdržljivost u slučaju nesreće. Između rujna 2015.-te i veljače 2016.-te jedan primjerak Mirai-a je prešao 100,000 km u 107 dana na različitim cestama u Hamburgu[25], koristeći pri tome nešto više od tonu vodika.

Specifikacije[uredi VE | uredi]

Presjek Mirai-a koji pokazuje jedinicu za kontrolu snage i elektromotor na prednjoj strani, snop gorivih ćelija i spremnik vodika na sredini, te akumulator na stražnjoj strani automobila

Mirai koristi Toyotin sustav gorivih ćelija ( Toyota Fuel Cell System (TFCS) ), koji koristi istovremeno tehnologiju gorivih ćelija i hibridnu tehnologiju te sadrži originalne Toyotine komponente kao što su snop gorivih ćelija i visokotlačne vodikove spremnike. TFCS je energetski povoljniji od motora s unutrašnjim izgaranjem i ne emitira ugljikov dioksid niti ikakve druge štetne spojeve tijekom vožnje. Sustav ima snagu ubrzati Mirai od 0-97 km/h za 9 sekundi. Punjenje spremnika vodikom traje između 3 i 5 minuta, a očekuje se ukupni domet automobila od 480 km s punim spremnikom. Mirai ima gumb na kojem piše  H2O kojim se otvara otvor na stražnjem dijelu vozila, kroz koji se izbacuje voda nastala reakcijom vodika i kisika u gorivim ćelijama. Ispuh vode iznosi 240 mL svakih 4 km vožnje.[26]

Ekonomičnost i domet[uredi VE | uredi]

Prema Američkoj agenciji za zaštitu okoliša, model Mirai iz 2016.-te ima domet od 502 km pri punoj bateriji, uz kombiniranu gradsku i autoputnu vožnju.[27] Mpg-e označave ekvivalentnost 1 kg vodika naspram 1 galona benzina. Sljedeća tablica uspoređuje Mirai i druge dostupne automobile takve vrste:

Vozilo Godina modela Kombinirana potrošnja goriva Gradska potrošnja Potrošnja na autocestama Domet Godišnji troškovi goriva
Honda Clarity Fuel Cell 2017 67 mpg-e 68 mpg-e 66 mpg-e 366 mi (589 km) US$1,250
Toyota Mirai 2016-17 66 mpg-e 66 mpg-e 66 mpg-e 312 mi (502 km) US$1,250
Honda FCX Clarity 2014 59 mpg-e 58 mpg-e 60 mpg-e 231 mi (372 km) NO
Hyundai Tucson Fuel Cell 2017 49 mpg-e 48 mpg-e 50 mpg-e 265 mi (426 km) US$1,700

Snop gorivih ćelija[uredi VE | uredi]

Gorive ćelije modela Mirai

Novi Toyotin snop gorivih ćelija u stanju je razviti snagu od 114 kW (153 KS). Iskoristivost proizvodnje električne energije poboljšano je korištenjem kanala u obliku mreže. Prema Toyoti, to su prvi takvi kanali u svijetu, te svojim smještajem u finu trodimenzioonalnu rešetku poboljšavaju raspršivanje kisika, čime omogućavaju jednoliko stvaranje struje na površinama ćelija. Istovremeno utječu na kompaktnost i samu jačinu automobila, uz trenutno najbolju iskoristivost snopa u svijetu, od 3.1 kW/L, što je dva puta više od Toyota FCHV-adv prototipa. Svaki snop uključuje 370 ćelija, od kojih je svaka debljine 1.34 mm i težine 102 g. Kompaktni snop Mirai-a ima oko 160 puta veću snagu od gorivnih ćelija koje se koriste u stambenim zgradama u Japanu.

Visokotlačni vodikovi spremnici[uredi VE | uredi]

Mirai sadrži dva spremnika vodika koji imaju troslojnu strukturu sačinjenu od plastike ojačane karbonskim vlaknima.[28] Vodik se u spremnicima nalazi pod tlakom od 70 MPa. Zajedno spremnici teže 87.5 kg i imaju kapacitet od 5 kg[2] .

Elektromotor i akumulator[uredi VE | uredi]

Mirai-ev visokotlačni vodikov spremnik ispod stražnjeg sjedišta i akumulator na povišenom stražnjem dijelu

Zadnja generacija Toyotinih hibridnih komponenti masovno se koristi u pogonskom sklopu vozila pogonjenih gorivnim ćelijama, uključujući elektromotor, glavnu pogonsku jedinicu i akumulator. Elektromotor razvija snagu od 114 kW i 335 Nm zakretnog momenta. Mirai ima paket od 245 V (1.6 kWh) zapečaćenih nikal-metalnih hidridnih akumulatora, sličan onom korištenom u Toyota Camry hibridu.

Sigurnost[uredi VE | uredi]

U Toyotinom Higashi-Fuji tehničkom centru, Mirai je bio testiran na jake udarce sa svih strana vozila, da bi se dizajniralo tijelo koje će najbolje zaštititi putnike i vozača. Posebna se pažnja pridodala i zaštiti snopa gorivih ćelija i visokotlačnih spremnika protiv deformacije. Spremnici vodika imaju visoku čvrstoću i izdržljivost, te odlično preventiraju curenje vodika. Postoje i senzori koji upozoravaju vozača na moguće probleme, te su u mogućnosti zatvoriti glavne ventile spremnika ako za to ima potrebe. Spremnici vodika i ostali dijelovi u kojima se može naći vodik, locirani su izvan glavne kabine automobila, da bi se vodik brzo raspršio u slučaju curenja. Struktura vozila je većinom sastavljena od polimera ojačanih karbonskim vlaknima iz japanske tvrtke Toray koja moguće udarce raspršuje na više dijelova automobila da bi se umanjila energija samog udarca i osigurala sigurnost spremnika, bilo u slučaju frontalnog, stražnjeg ili bočnog udarca.[29]

Infrastruktura[uredi VE | uredi]

Od siječnja 2013.-te Japan je posjedovao 10 demonstrativnih stanica za punjenje vodikom, 3 od njih u vlasništvu Toyote.[30] Da bi potpomogli komercijalizaciji vozila pogonjenih vodikovim ćelijama, Japanska vlada je odredila cilj gradnje oko stotinu takvih stanica do ožujka 2016.-te, u gradovima gdje su takva vozila prvobitno namjenjena. Do svibnja 2016.-te, u Japanu se nalazilo oko 80 stanica. Kalifornija je u 2015. imala 10 stanica, a vlada je izdvojila još US$47 milijuna za gradnju 28 dodatnih.

Proizvodnja[uredi VE | uredi]

Proizvodnja dijelova za gorivne ćelije počela je u Toyota Boshoku tvornici u studenom 2014.-te.[31]

Tržište i prodaja[uredi VE | uredi]

U siječnju 2015.-te oglašeno je da će proizvodnja Mirai-a sa 700 primjeraka u 2015.-oj, narasti na 2000 u 2016.-oj, odnosno 3000 u 2017.-oj.[32] Ukupna prodaja do sredine veljače 2017.-te u Japanu, SAD-u, Europi i Ujedinjem Arapskim Emiratima iznosila je 2840 automobila. Od toga, najviše u Japanu (1500 primjeraka) te u SAD-u (1200 primjeraka).[33]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. https://www.cnet.com/roadshow/auto/2016-toyota-mirai/preview/ Pristupljeno 17.12.2017.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 https://insideevs.com/toyota-mirai-fuel-cell-sedan-priced-at-57500-specs-videos/ Pristupljeno 17.12.2017.
  3. http://transportevolved.com/2014/06/25/toyota-unveils-2015-fuel-cell-sedan-will-retail-japan-around-%C2%A57-million/ Pristupljeno 17.12.2017.
  4. http://www.toyota-global.com/innovation/environmental_technology/fuelcell_vehicle/ Pristupljeno 17.12.2017.
  5. http://www.greencarcongress.com/2014/11/20141117-mirai.html Pristupljeno 17.12.2017.
  6. http://www.greencarreports.com/news/1095511_2016-toyota-mirai-priced-at-57500-with-499-monthly-lease Pristupljeno 17.12.2017.
  7. http://carsalesbase.com/us-car-sales-data/toyota/toyota-mirai/ Pristupljeno 17.12.2017.
  8. http://www.greencarreports.com/news/1101338_portable-hydrogen-fuelers-go-to-six-toyota-mirai-dealers-as-stations-lag Pristupljeno 17.12.2017.
  9. http://newsroom.toyota.eu/pressrelease/5136//first-toyota-mirai-delivered-uno-x-hydrogen-norway Pristupljeno 17.12.2017.
  10. https://insideevs.com/european-sales-toyota-mirai-begin-september/ Pristupljeno 17.12.2017.
  11. https://www.nytimes.com/2013/11/21/business/international/toyota-unveils-fuel-cell-concept-automobile.html?_r=0 Pristupljeno 17.12.2017.
  12. https://newsroom.toyota.co.jp/en/detail/4198334 Pristupljeno 17.12.2017.
  13. http://papers.sae.org/2016-01-1185/ Pristupljeno 17.12.2017.
  14. http://www.tau.ac.il/institutes/ifcbc/abs/peled.pdf Pristupljeno 17.12.2017.
  15. https://newsroom.toyota.co.jp/en/detail/207362 Pristupljeno 17.12.2017.
  16. 16,0 16,1 https://www.ecovillagefindhorn.com/docs/AkihitoTanke_Hydrogen.pdf Pristupljeno 17.12.2017.
  17. http://blogs.cars.com/kickingtires/2009/05/government-gives-up-on-hydrogen-fuel-cell-cars.html Pristupljeno 17.12.2017
  18. https://www.limousinebus.co.jp/en/efforts/003.html Pristupljeno 17.12.2017.
  19. http://www.thetruthaboutcars.com/2011/11/toyota%E2%80%99s-prius-chief-engineer-reveals-the-future-of-the-automobile-part-two-what-will-we-drive-in-10-years/ Pristupljeno 17.12.2017.
  20. http://www.thetruthaboutcars.com/2012/09/toyota-launches-new-ev-but-doesnt-really-mean-it-a-report-from-green-hell/ Pristupljeno 17.12.2017.
  21. http://dailykanban.com/2013/10/10/daily-kanban-drives-toyotas-2015-fuel-cell-car-talks-to-its-father/ Pristupljeno 17.12.2017.
  22. https://www.nytimes.com/2013/11/21/business/international/toyota-unveils-fuel-cell-concept-automobile.html?_r=0 Pristupljeno 17.12.2017.
  23. http://www.mytoyotamirai.com/2016-toyota-mirai-fuel-cell-sedan-product-information/ Pristupljeno 17.12.2017.
  24. https://consumerist.com/2017/02/15/toyota-recalls-all-hydrogen-powered-mirai-vehicles/ Pristupljeno 17.12.2017.
  25. http://blog.toyota.eu/green/toyotamiraimarathon/ Pristupljeno 17.12.2017.
  26. http://www.cnet.com/products/2016-toyota-mirai/ Pristupljeno 17.12.2017.
  27. http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml Pristupljeno 17.12.2017.
  28. http://www.chemweek.com/regions/north_asia/japan/65954.html Pristupljeno 17.12.2017.
  29. http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20141121/390201/ Pristupljeno 17.12.2017.
  30. http://www.toyota-global.com/innovation/environmental_technology/fuelcell_vehicle// Pristupljeno 17.12.2017
  31. http://www.automotiveworld.com/news-releases/toyota-boshoku-starts-production-fuel-cell-parts-applying-proprietary-technologies/ Pristupljeno 17.12.2017.
  32. http://blog.toyota.co.uk/toyota-mirai-production-increased Pristupljeno 17.12.2017.
  33. https://www.reuters.com/article/us-toyota-recall-fuelcells-idUSKBN15U0F1 Pristupljeno 17.12.2017