Toyota Mirai (2016)

Toyota Mirai

Pokračující růst světové populace – odhadovaný na 9,6 miliardy do roku 2050 – jistě povede k dalšímu nárůstu globální výroby vozidel a z toho plynoucí masivní spotřebě fosilních paliv. To prohloubí problémy, jako jsou změna klimatu, globální oteplování a znečištění ovzduší.

K řešení environmentálních problémů způsobených masovou spotřebou fosilních paliv se přistupuje dvěma strategiemi.

Jednou je používat méně ropy. Hybridní vozidla, která kombinují vysokou tepelnou účinnost, motory s nízkou spotřebou paliva a řadu pokročilých technologií, jsou učebnicovým příkladem toho, jak používat méně ropy.

Druhou strategií je diverzifikace energetických zdrojů. Energetická diverzifikace je široké pole a Toyota po desetiletí pracuje na diverzifikaci využití automobilových paliv a pohonných ústrojí. Každé alternativní palivo má své charakteristiky a Toyota je přesvědčena, že vodík je jednou z technologií, které přinášejí příslib čistší budoucnosti. Vodík je ekologicky šetrný nositel energie, který lze vyrábět z různých surovin, včetně solární a větrné energie, biopaliv a zemního plynu. Společnost proto výrazně investuje do vozidel na palivové články poháněných vodíkem.

Jak může vozidlo na palivové články přispět k lepšímu životnímu prostředí?

Vozidlo na palivové články jezdí na vodík místo benzínu nebo nafty. Konkrétně jezdí na motor poháněný elektřinou vyrobenou chemickou reakcí mezi vodíkem a kyslíkem v palivovém článku. Jediným vedlejším produktem provozu vozidla na palivové články je vodní pára. Nevypouští žádné škodlivé látky, jako je CO2 (hlavní příčina globálního oteplování) nebo SO2 a NOx (příčiny znečištění ovzduší). Kromě nulových emisí při jízdě jsou vozidla na palivové články rovněž vysoce praktická. Mají dostatečný dojezd a lze je velmi rychle dotankovat.

Díky současnému dosažení nulových emisí a vysoké praktičnosti pozicuje Toyota vozidla na palivové články jako ideální ekologické vozy.

Popularizace vozidel na palivové články jako průkopnictví vodíkové energetické společnosti

Vozidla na palivové články (FCV) jsou vysoce energeticky účinná, mají dostatečný dojezd s krátkou dobou tankování a při jízdě vypouštějí pouze vodu. Jsou environmentální technologií s velkým potenciálem, skutečně si zaslouží být nazývána „ideálním ekologickým vozem". Zároveň však FCV vyžadují speciální infrastrukturu v podobě vodíkových stanic. Rok 2015 je rokem, kdy se ty začnou stavět po celém světě. Zda lze tuto příležitost využít, bude klíčem k určení úspěchu nebo neúspěchu FCV v budoucnu.

Toyota pracuje na vývoji FCV tři desetiletí. Zatímco globální pozornost se teprve začíná obracet k vytvoření společnosti založené na vodíkové energii, cesta Toyoty sahá až do roku 1992, kdy poprvé zahájila vývoj technologie palivových článků (FC). Klíčové technologie (článek FC a vodíkové nádrže) byly obě vyvinuty nezávisle a tyto vývojové a výrobní technologie se postupem času staly silnými stránkami Toyoty. Nyní, po vývoji a doladění potřebných technologií, přivádí Toyota na trh svůj první FCV. Jmenuje se Mirai, což je japonské slovo znamenající „budoucnost".

Představujeme první vozidlo Toyoty na palivové články: Mirai

Mirai je klíčovou součástí snu Toyoty o udržitelné mobilní společnosti. Takové, která nám všem umožňuje pohybovat se svobodně v pohodlí a bezpečí ekologicky šetrným, udržitelným způsobem.

Se zaměřením na příštích 100 let automobilů pokračovala Toyota ve vývoji vozidla, které nabízí novou, jedinečnou hodnotu. Mirai je průkopnické vozidlo, které přispěje k vodíkové energetické společnosti. Kromě své vynikající technologie palivových článků a environmentálního výkonu je Mirai zábavné na řízení, má futuristický design, který jej jasně označuje jako FCV, a nabízí tichou a pohodlnou jízdu.

Aby zelená technologie přispěla k životnímu prostředí, musí se rozšířit. Toyota již převzala iniciativu v popularizaci hybridních vozidel (HV). S modelem Mirai přivádí Toyota na trh inovaci větší, než byla u Priusu první generace, a udělá vše pro to, aby popularizovala Mirai a související technologii FCV.

Pokud jde o to, kdo si Mirai koupí, bude obzvláště atraktivní pro vůdce v podnikání, kteří chtějí osobně zahájit „energetickou revoluci" a změnit svět. Jinými slovy průkopníky, kteří vytvoří revoluci ovlivňující svět na příští století. Mohou to být jednotlivci, kteří přikládají velký význam environmentálnímu výkonu a nezbytnosti FCV; vysokopříjmoví inovátoři, kteří obdivují pokročilé technologie a originalitu; a samozřejmě automobiloví nadšenci.

Organizacemi se zájmem o Mirai mohou být veřejné společnosti, které chtějí přispět svým dílem pro životní prostředí, a veřejné agentury/místní samosprávy, které chtějí podporovat nízkouhlíkové technologie.

Vodík, který pohání Mirai, lze vyrábět z široké škály přírodních zdrojů a člověkem vytvořených vedlejších produktů, jako je čistírenský kal. Lze jej rovněž vytvořit z vody pomocí přírodních obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná energie. Po stlačení má vyšší hustotu energie než baterie a je relativně snadné jej skladovat a přepravovat. Proto s sebou nese i očekávání možného budoucího využití při výrobě energie a v široké škále dalších aplikací. FCV jsou schopna vyrábět vlastní elektřinu z vodíku, což znamená, že mohou pomoci uskutečnit budoucí společnost založenou na vodíku, a očekává se proto, že dále přispějí k urychlení energetické diverzifikace.

Potřeba infrastruktury vodíkových stanic

Je zřejmé, že je nutná infrastruktura pro tankování vodíku, a to prostřednictvím vodíkových stanic, což jsou účelová zařízení pro dodávku vodíku do FCV. Vodíkové stanice mohou být stacionární nebo mobilní. Stacionární vodíkové stanice mohou být typu on-site nebo off-site. U typu on-site se surovina (petrolej, LPG, zemní plyn, bioplyn atd.) reformuje ve vodíkové stanici za účelem výroby vodíku. Stanice může rovněž využívat elektrolyzér napájený elektřinou z větrné energie nebo solárních panelů. U vodíkové stanice typu off-site se vodík vyrobený v továrně přepravuje do stanice, jak to dnes děláme s palivem z rafinerií do maloobchodu.

Vodík je stejně bezpečný jako jakékoli jiné palivo používané v automobilu. Používá se jako nositel energie po desetiletí a v Toyotě i jinde existuje obrovské množství kumulativního know-how a zkušeností s jeho bezpečným zacházením. Bezpečnostní aspekty jsou podrobně rozebrány níže.

Vodíková společnost neboli vodíková ekonomika označuje vizi využití vodíku jako dekarbonizovaného a efektivního zdroje energie, který může nahradit konvenční fosilní paliva. Vodík je atraktivní, protože jej lze skladovat, přepravovat a přeměňovat na energii (vodu a teplo), přičemž voda je jedinou emisí.

Vodík se však na Zemi nevyskytuje v čisté formě. Musí se vyrábět z jiných sloučenin, jako je voda, zemní plyn nebo biomasa – procesy, které samozřejmě vyžadují energii k jejich přeměně na čistý vodík. Z tohoto důvodu je přesnější popisovat vodík nikoli jako zdroj energie, ale jako nositele energie nebo médium pro její skladování. Environmentální dopad využívání vodíku tedy závisí na uhlíkové stopě jeho výrobní cesty.

Jedním z potenciálně nejužitečnějších způsobů využití vodíku je v elektrických automobilech nebo autobusech prostřednictvím palivového článku, který přeměňuje vodík a vzduch na elektřinu. Vodík může být rovněž užitečný jako prostředek pro skladování obnovitelné energie z přerušovaných zdrojů – například když fouká vítr, ale není vysoká poptávka po elektřině. V tomto kontextu je skvělou alternativou k velkokapacitním bateriím nebo jiným úložným systémům, zejména proto, že přerušované zdroje se v sítích EU rozšiřují. Hamburk v současné době dokazuje, že skladování přebytečné energie na bázi vodíku, nazývané rovněž power-to-gas, je chytrou volbou, a to na příkladu projektu „Power to gas for Hamburg"*. Další možností je využití vodíku jako topného paliva v našich domech a budovách, buď smíchaného se zemním plynem, nebo samostatně.

Právě flexibilita, kterou vodík nabízí, jej činí tak potenciálně užitečným v budoucích nízkouhlíkových energetických systémech. Lze jej vyrábět z široké škály zdrojů a využívat v široké škále aplikací. Vodík se navíc již hojně používá v chemickém průmyslu, takže odvětví je obeznámeno s jeho výrobou, manipulací a distribucí ve velkém měřítku. Z těchto všech důvodů mnozí odborníci vidí vodík jako klíčový faktor umožňující nízkouhlíkový energetický systém s nejnižšími náklady.

Mirai: inovativní ekologický vůz, který je pohodlný a snadno použitelný

Mirai je pozicováno jako nejaktuálnější, vysoce hodnotný ekologický vůz na světě současnosti. Je prosté jakéhokoli pocitu nepohodlí. Jeho snadnost použití je srovnatelná s jakýmkoli konvenčně poháněným vozidlem. Dojezd srovnatelný s benzínovými vozy je možný s krátkou dobou tankování přibližně 3–5 minut.

Mirai nabízí druh výjimečné hodnoty, kterou by řidiči očekávali od vozu nové generace: výrazný exteriérový design, vynikající akcelerační výkon a bezkonkurenční tichost díky pohonu elektromotorem při všech rychlostech, kromě zvýšeného potěšení z jízdy díky nízkému těžišti a vynikající stabilitě řízení.

Nová Toyota Mirai signalizuje začátek nové éry vozidel. Je to vozidlo na palivové články (FCV). FCV je vozidlo, které přijímá vodík a kyslík do svého souboru palivových článků (FC stack) za účelem výroby elektřiny, jež se používá k pohonu motoru a vytvoření hnací síly vozidla. Použitím vodíku – významného budoucího zdroje energie – jako paliva k výrobě elektřiny dosahuje Mirai vynikajícího environmentálního výkonu s pohodlím a potěšením z jízdy očekávaným od jakéhokoli vozu.

Mirai využívá systém Toyota Fuel Cell System (TFCS), který kombinuje technologii palivových článků i hybridní technologii a zahrnuje nový proprietární FC stack Toyoty a vysokotlaké vodíkové nádrže.

FC stack lze popsat jako malou elektrárnu. Liší se od běžného suchého článku tím, že vyrábí elektřinu chemickou reakcí mezi vodíkem a kyslíkem. Může nepřetržitě vyrábět elektřinu bez ztráty výkonu, dokud jsou kyslík a vodíkové palivo nepřetržitě dodávány. FC stack plní roli motoru v hybridním vozidle. Jak motor hybridního vozidla, tak FC stack vozidla FCV jsou zařízení, která vyrábějí energii příjmem „paliva", i když palivový článek jej nespaluje. Účinnost přeměny z paliva na energii je dvojnásobná oproti benzínovým vozům.

Mirai poskytuje vše, co se od vozu nové generace očekává: rozpoznatelný a vysoce inovativní design; vzrušení z jízdy plynoucí z vynikající stability řízení dosažené nízkým těžištěm; tichou, ale silnou akceleraci poskytovanou elektromotorem; a je nabito komfortními prvky. Je to tichý vůz s minimem vibrací, který může dosáhnout maximální rychlosti 178 km/h.

S modelem Mirai není absolutně žádný kompromis, pokud jde o potěšení z jízdy a pohodlí. Nebývale plynulý, klouzavý pocit z jízdy jde ruku v ruce s vysokou úrovní výkonu v zatáčkách na klikatých silnicích.

Vysoký výkon FC stacku a podpora výkonu baterie se motorem přeměňuje na hnací sílu. Maximální točivý moment je k dispozici okamžitě při prvním sešlápnutí akcelerátoru a silná a plynulá akcelerace dosahuje pohodlného a rovnoměrně se zvyšujícího jízdního výkonu. Vynikající akcelerace nabízí zrychlení z místa (z 0 na 100 km/h) za 9,6 sekundy.

Kromě toho, že je prostý vibrací nebo hluku motoru, je vynikající tichost dosažena úplným utěsněním všech částí karoserie a použitím zvuk pohlcujících a zvuk izolujících materiálů, optimálně rozmístěných kolem kabiny. Mezi další opatření pro zlepšení tichosti patří:

Vynikající stabilita, ovladatelnost a komfort jízdy

Mirai má nízké těžiště. Jeho FC stack, vodíkové nádrže a další komponenty pohonné jednotky jsou umístěny pod podlahou vozidla. Nízké těžiště zajišťuje vynikající stabilitu řízení a vytváří pohodlný jízdní zážitek snížením změn polohy vozidla.

Umístěním FC stacku, vodíkové nádrže a dalších částí do středu vozidla je zajištěno rozložení hmotnosti mezi přední a zadní část, což vytváří pocit midship uspořádání. V důsledku toho hbitý výkon v zatáčkách a přitažlivá ovladatelnost umožňují řidičům užívat si řízení vozu, jak bylo zamýšleno.

K vysoké tuhosti karoserie modelu Mirai přispívá řada prvků. Zvýšená tuhost kolem zavěšení dosahuje vynikající stability a ovladatelnosti. Vysoké tuhosti i nízké hmotnosti je dosaženo použitím hliníku a vysokopevnostního plechu pro kapotu motoru a konstrukční části karoserie. To zajišťuje pocit přilnavosti zadních kol, odezvu volantu a vynikající stabilitu a ovladatelnost.

Aerodynamika je na špičkové úrovni. Jelikož vozidlo nevypouští zahřáté plyny, mohla být podlaha plně zakryta. Odpor vzduchu je snížen pro zvýšení účinnosti využití paliva. Design obrysových světel přispívá k aerodynamice, zatímco aerodynamicky stabilizující ploutvičky jsou umístěny na boku zadních sdružených svítilen.

Vepředu je namontováno zavěšení typu McPherson, zatímco vzadu je zavěšení s torzní příčkou. Jak přední, tak zadní zavěšení byla naladěna tak, aby pomáhala dosáhnout vynikající stability řízení a hladkého komfortu jízdy.

Ale to není vše. Další detaily byly přizpůsobeny tak, aby zajistily potěšení z jízdy a pohodlí. Jedním z nich je „Br mode", který je ekvivalentem brzdění motorem u vozidla se spalovacím motorem. V tomto režimu je rekuperační brzdění nejúčinnější a lze získat mírně silnější zpomalení, když chce řidič snížit rychlost, například při projíždění dlouhých klesajících úseků silnice.

FCV samozřejmě nemají konvenčně znějící motor, takže pro další zvýšení potěšení z jízdy zesiluje pocit akcelerace provozní zvuk naladěného vzduchového kompresoru. Stejně tak je řidiči vštípen pocit jistoty díky zvuku zpomalení, který je vydáván tak, aby řidič mohl vnímat pocit zpomalení, jako například při brzdění motorem.

Nakonec je Mirai vybaveno dvěma volitelnými jízdními režimy. Režim ECO přepíná pohonné ústrojí tak, aby řídilo prioritu danou spotřebě paliva, zatímco režim POWER mění charakteristiky pohonného ústrojí pro ostřejší odezvu na vstup plynového pedálu.

Zážitek z ekologického vozu v praktickém balení

Mirai je zážitkem z ekologického vozu v praktickém balení, jehož je dosaženo umístěním FC stacku a dalších komponent pohonné jednotky pod podlahu vozidla.

K dobré viditelnosti přispívá řada prvků. Používají se tenké stírátka, která nezakrývají výhled řidiče. Pozornost je věnována rovněž polohám uložení stěračů. Vynikající výhled vpřed je zajištěn optimalizovaným tvarem sloupku a vnějším zrcátkem připevněným k panelu dveří. Přijetím bezrámového automatického zrcátka proti oslnění byla jednotka zrcátka zmenšena, zatímco zrcadlová plocha byla zvětšena, což zajišťuje výhled dozadu.

Řidičem nastavitelná poloha při řízení je klíčovou prioritou. Elektrické nastavení náklonu a vysunutí volantu, 8směrně nastavitelná elektrická sedadla a motorizovaná funkce bederní opěrky se používají jak na sedadle řidiče, tak spolujezdce. K dispozici je rovněž paměťová funkce, která dokáže uložit a reprodukovat polohy při řízení (volant, sedadlo, vnější zrcátko) pro dvě osoby.

Systém snadného přístupu na sedadle řidiče zlepšuje přístupnost sedadla řidiče. Při nastupování a vystupování z vozidla se sedadlo řidiče automaticky posune dozadu v souladu s funkcí automatického odklonu a návratu volantu. Výsledkem je plynulý nástup/výstup.

Chytře navržené rozložení baterie dosahuje širokého, snadno přístupného úložného prostoru kufru o objemu 361 litrů (norma VDA).

Mirai je nabito funkčními, snadno použitelnými úložnými prostory. Mezi ně patří box ve středové konzoli, který se po zavření mění v opěrku rukou (s funkcí posuvu); kapsy v předních dveřích schopné pojmout 0,5l plastovou lahev nebo dokumenty formátu A4 vodorovně; horní konzole pro ukládání drobností; kapsy na zadní straně sedadel řidiče a spolujezdce; vysouvací držák nápojů s tlačítkovým otevíráním mezi zadními sedadly; a box v zadní konzoli pod opěrkou rukou. Mezi další úložný prostor patří držák nápojů vepředu, kapsy v zadních dveřích a přihrádka.

Pokročilý exteriérový a interiérový design modelu Mirai zaujme prvotní zájemce. Přichází s exteriérem nové generace, který zanechává dojem mobility budoucnosti, zatímco jeho sofistikovaný interiér ztělesňuje vzhled „okamžitě rozpoznatelné nové hodnoty" vhodný pro tak špičkové vozidlo.

Čelní pohled na vůz jasně vyjadřuje špičkovou technologii. Jeho přední část podtrhuje originalitu FCV a odvážná a jasná trojrozměrná struktura vyvádí mřížky vlevo a vpravo na maximum. Ty jsou rovněž funkční, jelikož byly navrženy tak, aby zajistily maximální přívod vzduchu.

Výrazný boční profil modelu Mirai „air to water" vyjadřuje jedinečnost FCV symbolizováním plynoucího tvaru kapky vody. Jeho zadní pohled dosahuje jak mohutného postoje, tak čistého dojmu, díky odvážnému tvaru a širokému vrcholu nárazníku. Výsledek dává hbitý a čistý dojem vzduchu procházejícího skrz nárazník a pod ním.

Odvážný design boční mřížky vyjadřuje technologii vozidla nasávání vzduchu a vytváření vody. Boční mřížky jsou zdůrazněny kovovým pokovením a bočními lištami, aby vytvořily originální čelní pohled. Tvar zadního nárazníku zanechává silný dojem ze zadního pohledu. Inovativně navržené červené obrácené trojúhelníkové mlhové světlo a ploutvovitý spoiler se kombinují, aby zvýraznily jedinečný tvar nárazníku.

Vývojoví inženýři Toyoty se činili na struktuře a designu inovativních světlometů modelu Mirai. Přední směrová světla a obrysová světla jsou oddělena od světlometů a jsou navržena tak, aby splynula s bočními mřížkami. Světlomety vykazují high-tech a sofistikovaný luxus prostřednictvím nového designu, který představuje ultratenký profil s vedle sebe uspořádanými čtyřmi LED světly plus viditelnými chladiči a dalším optickým vybavením.

Elektricky sklopné, dálkově ovládané, barevné vnější zrcátko je vybaveno vysoce viditelným LED bočním směrovým světlem a účinnou funkcí odvádění deště. Funkce automatického sklopení je užitečná při parkování.

17palcová hliníková kola modelu Mirai byla odlehčena procesem rytí, který Toyota použila jako první. Tento výrobní proces (kov je obroušen z průsečíku mezi diskem a ráfkem) snižuje hmotnost každého hliníkového kola přibližně o 500 gramů.

Stejně jako exteriér i interiérový design modelu Mirai jemně vykřikuje inovaci a hodnotu a přitáhne pozornost prvotních technologických zájemců.

Prvkem inovativního interiérového designu modelu Mirai je jeho plynule navazující prostor kabiny, vytvořený tvarem pokračujícím od kapoty sdruženého přístroje k přednímu sloupku a zadnímu oknu. Struktura, která je obklopena štíhlým středovým panelem z horní a dolní části, vyzdvihuje inovaci celkového interiéru.

Kontrast mezi pocitem solidní kvality a měkkými materiály byl zvýrazněn vysoce jasnými stříbrnými ornamenty po celém interiéru a použitím na dotek měkkých podložek v obložení dveří, přístrojové desce, středové konzoli a dalších částech. Rafinovaného interiéru bylo dosaženo sofistikovanou harmonií kontrastních kombinací. Lesklé, geometrické panely spínačů a vytahovací madla s pevným uchopením kontrastují s čistou, solidní uhlově černou panelu středové konzole.

Kokpit je obklopen pokročilými zařízeními, která umožňují řidiči vnímat mobilitu budoucnosti. Centrální sdružený přístrojový panel je navržen tak, aby vypadal vyvýšeně, čímž vyjadřuje inovaci. Umístěním centrálního sdruženého přístrojového panelu do horního středu přístrojové desky lze informace číst bez námahy, aniž by řidič musel výrazně odklánět pohled od silnice před sebou.

Pro rychloměr a multiinformační displej se používá 4,2palcový TFT displej z tekutých krystalů s vysokým rozlišením. Vyznačuje se velkými, snadno srozumitelnými zobrazeními široké škály informací; přehledně viditelnými na barevné obrazovce. Informace k zobrazení se vybírají ze šesti karet (informace o jízdě / propojení s navigačním systémem / propojení s audiem / podpora ovládání jízdního systému / varovné zprávy / nastavení).

Rychloměr má velké, snadno čitelné zobrazení rychlosti vozidla. Lze nastavit dva režimy obrazovky: rozdělený režim, který zobrazuje vedlejší obrazovku, a standardní režim. Stisknutím 4směrného spínače na volantu se na rozdělené obrazovce zobrazí indikátory systému FC.

Kapacitní ovládací panel klimatizace a vyhřívání sedadel připomíná tabletová digitální zařízení. Operace lze provádět lehkým dotykem obrazovky. K dispozici jsou rovněž kapacitní spínače nastavení teploty, které umožňují snadno nastavit teplotu pouhým posunutím spínačů nahoru a dolů konečkem prstu. LED osvětlené nápisy a spínače jsou ve dne osvětleny bíle a v noci jasně modře. Displej zobrazuje nastavenou teplotu, objem vzduchu a další informace ve středu ovládacího panelu klimatizace.

Každý, kdo jede ve vozidle, může zažít vysoce kvalitní pohodlí. Rafinovaná kabina spojuje prémiový vzhled s moderním. Sedadla jsou navržena v moderních uměleckých tvarech, které ztělesňují pohodlí a funkčnost luxusního vozidla. Detailní pozornost byla věnována úrovni komfortu jízdy a sezení, aby bylo dosaženo přizpůsobení a držení těla, které je méně náchylné k vyvolání únavy, a to i na dlouhých cestách.

Krásného designu, přizpůsobení tělu a komfortu jízdy je dosaženo metodou „Form In Place". Ta označuje proces vstřikování uretanových surovin do potahu sedadla, který je předem vložen do formy, a jeho zpěnění, aby získal svou konečnou podobu. To je v kontrastu s konvenčními metodami, kde se potahují tvarované podložky. Form In Place umožňuje, aby byla sedadla vytvarována věrně podle designu, a ideální konkávní průřezový tvar obepíná celé tělo, čímž dosahuje vynikajícího přizpůsobení a držení těla.

Osmisměrně nastavitelná elektrická sedadla pro dosažení optimální polohy sedadla a motorizovaná funkce bederní opěrky jsou v sériové výbavě na sedadlech řidiče a spolujezdce. Dvoustupňově teplotně nastavitelné ohřívače sedadel jsou v sériové výbavě na všech sedadlech modelu Mirai. Na povrchy podložek nebo opěradla a polštáře sedadel byly přidány měkké materiály. Příjemné úrovně pohodlí při sezení s vysokou mírou přizpůsobení tělu je dosaženo tvarováním polštářů sedadel tak, aby odpovídaly tvaru boků.

Pocit vysoké kvality a estetického vkusu je sledován až do detailů. Měkké podložky na kapotě přístrojů, přístrojové desce, konzoli, obložení dveří a opěrce rukou ve dveřích dosahují příjemného hmatového pocitu.

Jednou z nevýhod spojených s vozy poháněnými vodíkem je, že udržení dobré výroby energie z palivového článku vyžaduje vodu – a v prostředích, kde teplota pravidelně klesá pod bod mrazu, přebytečná voda zamrzá. To brání proudění vzduchu (kyslíku) a vodíku a způsobuje snížení výkonu výroby energie.

Toyota se s touto výzvou vypořádala tím, že zajistila, aby bylo možné nastartovat Mirai při -30 °C a dosáhnout výkonu na úrovních uspokojivých pro praktické použití ihned po nastartování. Toho bylo dosaženo dvěma způsoby:

Mirai bylo rozsáhle testováno v extrémně chladných podmínkách na Aljašce, v Kanadě, Finsku a severním Japonsku. Výkon souboru palivových článků byl hodnocen po nastartování vozu poté, co byl zaparkován venku přes noc po dobu 17 hodin při teplotách až -30 °C. 100% výkonu bylo dosaženo 70 sekund po nastartování.

Mirai obsahuje systém Pre-Collision System s vynikajícím výkonem. Systém detekuje vozidlo vpředu nebo překážky na stejné trase pomocí milimetrového radaru a pomáhá předcházet kolizím prostřednictvím upozornění a řízení brzd, pokud je vyhodnoceno, že existuje vysoká pravděpodobnost kolize.

Pokud řidič po upozornění sešlápne brzdový pedál, systém Pre-Collision výrazně napomáhá brzdné síle. I když řidič nesešlápl brzdový pedál, aktivuje se brzda Pre-Collision a vůz autonomně brzdí, čímž snižuje rychlost až o 30 km/h, aby předešel kolizi nebo snížil škody a možná zranění.

Blind Spot Monitor (BSM) je užitečný pro kontrolu za vozidlem. Detekuje vozidla jedoucí v sousedních pruzích. Když vozidlo vjede do oblasti mrtvého úhlu, kterou nelze pozorovat z vnějšího zrcátka, rozsvítí se LED indikátor namontovaný na vnějším zrcátku. V té chvíli se boční směrové světlo rozbliká a LED indikátor rovněž bliká, aby upozornil řidiče.

Vůz je vybaven funkcí Rear Cross Traffic Alert (RCTA). Při couvání jsou radarem detekována vozidla projíždějící za vozem. Stejně jako u BSM bliká LED indikátor a zazní bzučák, aby upozornil řidiče.

Dalším aktivním prvkem je Lane Departure Alert (LDA), který varuje před nezamýšleným opuštěním jízdního pruhu. Bílé/žluté čáry na silnici jsou rozpoznávány kamerou. Když by se vozidlo mohlo odchýlit z jízdního pruhu, aniž by řidič provedl operaci se směrovým světlem, je řidič na to upozorněn zazněním bzučáku a zobrazením na displeji.

Drive-start Control snižuje škody z nehod při náhlém rozjezdu během operace řazení a couvání. Například po kolizi při couvání by řidič mohl spěšně přesunout řadicí páku z R do D, zatímco je plynový pedál stále sešlápnut. V té chvíli je řidič varován zobrazením na displeji a výkon motoru je potlačen, aby se omezil náhlý rozjezd nebo náhlá akcelerace.

Automatic High Beam automaticky přepíná mezi potkávacími a dálkovými světly. Během noční jízdy senzor kabinové kamery detekuje jas okolního prostředí a automaticky přepíná mezi dálkovými a potkávacími světly, aby napomohl výhledu řidiče vpřed. Když jsou detekována světla z vozidel vpředu, protijedoucích vozidel nebo pouličních lamp, světlomety se automaticky vrátí na potkávací světla. To zabraňuje tomu, aby řidič zapomněl ovládat světlomety, a snižuje nepohodlí manuálního ovládání. Tuto funkci lze rovněž vypnout obsluhou spínače.

Karoserie vozu je navržena tak, aby snižovala zranění chodců v případě nehody. Pro části, jako je kapota motoru a límec, se používají struktury pohlcující náraz, aby se snížil a pohltil náraz na hlavu chodců a další části těla.

Mezi další funkce bezpečnosti při nárazu patří 3bodový bezpečnostní pás s předpínačem a omezovačem síly na všech sedadlech a univerzální upevňovací lišta dětské sedačky kompatibilní s ISOFIX a kotevní lišta horního upoutání pro zadní sedadlo.

Mirai je vybaveno komfortními prvky pro zlepšení pohodlí uživatele.

Spínač režimu ECO heat/cool umožňuje plně automatickou klimatizaci s nezávislým ovládáním teploty vlevo a vpravo. Nastavenou teplotu lze plynule měnit posunutím kovových spínačů na sedadle řidiče nebo spolujezdce. K dispozici je spínač režimu ECO výhradně pro klimatizaci, který upřednostňuje úspornost paliva řízením výkonu klimatizace bez jakékoli změny pocitu z jízdy. Režim ECO se ovládá zapnutím a vypnutím spínače nebo jeho podržením. V režimu ECO HI je řízení klimatizace prováděno s ještě vyšší prioritou danou úspornosti paliva než v režimu ECO.

Obzvláště užitečná na parkovištích jsou automaticky sklopná vnější zrcátka, která se sklápějí a vracejí provázaně se zamykáním a odemykáním dveří.

Chytré telefony, které jsou kompatibilní se standardem bezdrátového nabíjení Qi nebo mají příslušenství kompatibilní s Qi, lze nabíjet jednoduše umístěním do praktického prostoru pro nabíjení chytrých telefonů ve středové konzoli.

Ohřívače volantu a sedadel na všech sedadlech poskytují okamžité teplo a zároveň výrazně snižují spotřebu energie. Toto komfortní vybavení ovlivňuje spotřebu paliva a dojezd méně než dokonce klimatizace a umožňuje řidičům a spolujezdcům okamžitě pocítit teplo. Ohřívač volantu zahřeje volant po zapnutí spínače a automaticky se vypne přibližně po 30 minutách. Pro ohřívače sedadel na všech sedadlech se používají dvě nastavení teploty (Hi/Lo).

Špičkové audio vybavení v modelu Mirai zahrnuje zobrazovací systém se 7palcovým TFT displejem VGA v sériové výbavě. Obsahuje rádio AM/FM, CD, Bluetooth, navigační systém a DAB. Vůz je vybaven prémiovým zvukovým systémem JBL® s 11 reproduktory a USB a AUX terminály jsou v sériové výbavě ve středové konzoli.

Mezi další komfortní prvky patří Smart Entry & Start System; systémy proti krádeži (imobilizér + automatický alarm); přední stěrač se senzorem deště; a zásuvka napájení příslušenství (12 V DC).

TFCS kombinuje hybridní technologie a technologie FC vyvíjené Toyotou po mnoho let

Systém Toyota Fuel Cell System (TFCS) přijímá nejnovější kompaktní, vysoce výkonný FC stack.

Mirai bylo vyvinuto kolem dlouho pěstovaných klíčových technologií Toyoty pro rekuperaci energie při brzdění a vysoce výkonné, vysoce účinné hybridní technologie pro asistenci při startování a akceleraci. Dva zdroje energie, FC stack a baterie, jsou vhodně vybírány k pohonu motoru, aby bylo dosaženo ekologicky šetrnější a silnější jízdy.

Dva zdroje energie – FC stack a baterie – jsou chytře vybírány k pohonu motoru

Mirai je hybridem, který kombinuje FC stack s baterií. Hybrid původně znamená kombinaci dvou různých typů. Obecně hybridní vůz označuje vozidlo, které jezdí efektivně kombinací dvou hnacích zdrojů: motoru a elektromotoru. FCV, jako je Mirai, se mírně liší od běžných hybridních vozidel tím, že je hybridem, který využívá kombinaci FC stacku a baterie jako zdrojů energie přenášených do motoru. Baterie poskytuje podporu výkonu během akcelerace, stejně jako u jiných hybridních technologií používaných k dosažení silnější a efektivnější jízdy.

Nejmenší jednotka palivového článku (článek) se skládá z elektrolytické membrány, dvojice elektrod (záporné a kladné) a dvou separátorů. Ačkoli každý článek má malé napětí 1 V nebo méně, velkého výkonu pro pohon vozidla lze dosáhnout zapojením několika set článků do série za účelem zvýšení napětí. Tyto články spojené dohromady se nazývají FC stack a tento FC stack je obvykle to, na co se odkazuje při hovoru o palivových článcích.

V palivovém článku se elektřina vyrábí z vodíku a kyslíku. Vodík je dodáván k záporné elektrodě, kde je aktivován na katalyzátoru, což způsobuje uvolnění elektronů. Elektrony uvolněné z vodíku se přesouvají ze záporných elektrod na kladné elektrody, čímž vyrábějí elektřinu. Vodík, který uvolňuje elektrony, se přeměňuje na vodíkové ionty, které se přesouvají na kladnou stranu, zatímco procházejí polymerní elektrolytickou membránou. Na katalyzátoru kladné elektrody se kyslík, vodíkové ionty a elektrony spojují a tvoří vodu.

Bezpečnost: vůz, proces tankování a plyn

Za poslední desetiletí byly stovky testovacích vozů FCV důkladně testovány na silnici a testovány na bezpečnost. Najezdily miliony kilometrů po všech druzích náročných terénů. Byly prověřeny v chladu severního Finska a horku jižního Španělska. Jejich vodíkové palivové nádrže byly dokonce ostřelovány vysokorychlostními zbraněmi. Výsledkem je, že Mirai prošlo všemi testy s vlajícími barvami. Je stejně bezpečné jako jakékoli jiné vozidlo Toyoty. Skutečnost, že je poháněno vodíkem, nemá absolutně žádný vliv na jeho inherentní bezpečnost. Tři aspekty modelu Mirai, které se týkají bezpečnosti, jsou vůz, proces tankování a samotný plyn.

Vůz: odolné palivové nádrže a vysoce citlivé vodíkové senzory

Vodík, který pohání Mirai, je skladován pod vysokým tlakem 700 bar ve dvou kompaktních, ultraodolných nádržích. Toyota pracuje na jejich návrhu interně od roku 2000 a je více než spokojena s jejich úrovní pevnosti a bezpečnosti.

Jejich hlavní zdroj pevnosti pochází z pláště z uhlíkových vláken. Přes něj je vrstva ze skelných vláken. Pokud by byl vůz zapojen do nehody, jakékoli výsledné poškození vodíkové nádrže bude na této vrstvě jasně viditelné. Poté lze provést testy k vyhodnocení, zda je samotný uhlíkový plášť narušen. Skelné vlákno nepřispívá k tuhosti nádrže, ale dává absolutní jistotu o její integritě. Celá nádrž je vyložena plastem, aby utěsnila vodík.

Jak bylo zmíněno výše, nádrže byly podrobeny extrémně přísnému testování. Jsou navrženy tak, aby vydržely až 225 % (norma GTR*) svého provozního tlaku, což je zjevně velmi pohodlná bezpečnostní rezerva.

V nepravděpodobném případě úniku obsahuje Mirai vysoce citlivé senzory, které detekují nepatrná množství vodíku. Ty jsou umístěny na strategických místech pro okamžitou detekci vodíku. V extrémně nepravděpodobném případě úniku v palivovém systému senzory okamžitě vypnou bezpečnostní ventily a samotné vozidlo.

Jako třetí vrstva bezpečnosti je kabina přísně oddělena od vodíkového prostoru, aby se zabránilo proniknutí jakéhokoli unikajícího vodíku, který by se místo toho postupně rozptýlil do atmosféry.

Proces tankování: zavedené mezinárodní bezpečnostní normy

Tankování je kritický proces, protože zahrnuje lidskou činnost, která bohužel může vést k nepředvídaným a nebezpečným scénářům, jako je pokus o odjezd, zatímco je palivová tryska stále připojena k vozu. Z tohoto důvodu byla zavedena řada bezpečnostních opatření.

Zaprvé, tryska na konci ohebné hadice vodíkového výdejníku obsahuje mechanický zámek, který zajišťuje optimální spojení s plnicím hrdlem vozu. Pokud tento mechanický zámek bezpečně nezacvakne na místo, plnění nezačne.

Zadruhé, tlakový impuls kontroluje jakýkoli únik v systému mezi čerpací stanicí a vozem. Pokud je detekován únik, tankování je přerušeno.

Zatřetí, rychlost plnění je pečlivě regulována, aby se zabránilo přehřátí během přenosu. Teplotní senzory umístěné ve vodíkových nádržích vozu, v trysce a v čerpadle spolu neustále komunikují infračerveně, aby řídily rychlost proudění vodíku do vozu tak, aby nárůst teploty nebyl nadměrný. Pravděpodobně to nejchytřejší tankování, jaké kdy jaký řidič zažil.

Mezinárodně platné normy SAE J2601, SAE J2799 a ISO 17268 stanovují bezpečnostní limity a požadavky na výkon pro výdejníky plynného vodíkového paliva. Kritéria zahrnují maximální teplotu paliva u trysky výdejníku, maximální průtok paliva a maximální rychlost nárůstu tlaku.

Pokud by se řidič pokusil odjet s modelem Mirai, zatímco je palivová tryska připojena k vozu, neuspěje. Zapalování vozu je odpojeno, dokud nebude tryska vrácena do svého pouzdra a palivové víčko vozu uzavřeno. Pro absolutní jistotu je v hadici zabudován redundantní bezpečnostní systém, který zablokuje čerpadlo, pokud by vůz táhl hadici příliš silně při odjezdu uprostřed tankování.

Plyn: použití nejlehčího prvku ve vesmíru má své výhody

Plynný vodík je nejlehčí věc známá člověku a podstatně (14krát) lehčí než vzduch. Důsledkem je, že pokud by došlo k úniku, vodík stoupne do atmosféry. A díky svému statusu nejmenší molekuly ve vesmíru se rychle rozptyluje ve vzduchu a jakémkoli plynu.

Nakonec mají nádrže modelu Mirai zařízení pro uvolnění tlaku, které postupně uvolňuje vodík v případě, že by teplota abnormálně stoupla (jako při požáru). To zabraňuje jakémukoli přetlaku nebo výbuchu; daleko od stereotypu vodíkového výbuchu. Výsledný požár navíc zanechává velkou část vozu nepoškozenou.

Vodík je stejně bezpečný jako jakékoli jiné palivo používané v automobilu. Používá se jako nositel energie po desetiletí a v Toyotě i jinde existuje obrovské množství kumulativního know-how a zkušeností s jeho bezpečným zacházením. Navíc je to bezuhlíkový, neškodný zdroj energie, který lze vyrábět z mnoha obnovitelných zdrojů a nevypouští žádné skleníkové plyny při použití jako palivo.

Environmentální úvahy: od výroby po likvidaci

Tím, že během jízdní fáze vytváří pouze vodu jako vedlejší produkt, Mirai výrazně snižuje celkový dopad vozu na životní prostředí. V závislosti na způsobu výroby vodíku lze dosáhnout celkového snížení CO2 o 40–70 % ve srovnání s konvenčně benzínem poháněným vozidlem. V budoucnu, kdy bude vodík masivně vyráběn z obnovitelné energie, budou emise CO2 od zdroje ke kolu sníženy ještě drastičtěji, čímž se přiblížíme našemu konečnému cíli nulových emisí.

Mirai je vyráběno v udržitelném závodě Toyota, který si klade za cíl plně využívat přírodní zdroje a zároveň fungovat v souladu s přírodním prostředím. Tento přístup má tři aspekty:

Vodík lze vyrábět z různých primárních energií, v závislosti na nejvhodnější metodě pro každou zemi. Může rovněž hrát hlavní roli v rozšíření obnovitelné energie. Solární a větrná energie jsou přerušované zdroje, což má za následek nestabilní výrobu, jež vyžaduje adekvátní úložný systém. Jedním ze způsobů, jak skladovat tyto obnovitelné energie, je však jejich přeměna na vodík, který je vhodnější než baterie pro velké skladování díky vyšší hustotě energie. Společnost budoucnosti musí využívat obnovitelnou energii a chytře integrovat elektrickou síť s vodíkovou sítí pro efektivní využití.

Efektivita zdrojů hraje v Toyotě důležitou roli. Míra obnovitelnosti modelu Mirai přesahuje 95 %. Jelikož soubor palivových článků modelu Mirai využívá vzácný kov platinu, vytvořila Toyota první světovou síť pro sběr a recyklaci stacků.

Zejména u průmyslové baterie si Toyota v Evropě stanovila náročný cíl sbírat 100 % baterií. V roce 2010 se Toyotě podařilo zřídit první světovou recyklační operaci typu baterie na baterii v Japonsku. Navíc od roku 2013 jsou baterie znovu používány ve stacionárních aplikacích pro skladování energie. S vědomím, že naše suroviny jsou konečné, Toyota neustále kráčí vpřed k ekonomice efektivně využívající zdroje.