Toyota näyttää tietä tulevaisuuteen uuden Mirai-polttokennoauton myötä

Toyota Motor Corporationin Mirai-polttokennoauto esitellään Japanissa 15.12. Euroopan markkinoilla vetykäyttöinen uutuus nähdään vuoden 2015 syyskuussa, ja silloin aluksi vain rajoitetulla markkina-alueella, johon Suomi ei alkuvaiheessa kuulu.

Mirai näyttää tietä uuteen autojen sukupolveen. Auton käyttövoimana toimii vety, jonka ennakoidaan yleistyvän merkittäväksi liikenteen energianlähteeksi lähitulevaisuudessa. Toyota Mirai on käyttövoimansa ansiota erittäin ympäristöystävällinen auto, tinkimättä kuitenkaan piiruakaan siitä mukavuudesta ja ajamisen nautinnosta, mihin nykyautoilijat ovat tottuneet.

Mirai hyödyntää Toyotan ainutlaatuista polttokennot ja hybriditeknologian yhdistävää TFCS-järjestelmää (Toyota Fuel Cell System) sekä Toyotan patentoimia vetysäiliöitä. Toyotan TFCS-järjestelmä on selvästi energiatehokkaampi kuin perinteiset polttomoottorit, eikä se päästä lainkaan haitallisia CO2- tai muita pakokaasupäästöjä. Auton käyttösäde on runsas, ja auton täyteen tankkaaminen vie vain noin kolme minuuttia. Kuljettaja voikin odottaa kaikkea sitä mukavuutta, kuin mihin hän on tähänkin asti tottunut.

Toyota Mirai tarjoaa kaikkea sitä, mitä uuden sukupolven autolta voi odottaakin: erottuvaa muotoilua, ajamisen riemua, erinomaista käsiteltävyyttä ja sähkömoottorin tuottamaa hiljaista, mutta tehokasta kiihtymisvoimaa.

Vetyä voidaan tuottaa useista eri luonnonlähteistä, ja lisäksi sitä saadaan sivutuotteena esim. jätevesien käsittelyn yhteydessä. Vetyä voidaan tuottaa myös vedestä hyödyntäen sellaisia ehtymättömiä luonnonvoimia kuin aurinko- tai tuulivoima. Tiivistetyn vedyn energiatiheys on merkittävästi akkuratkaisuja suurempi, ja vetyä on myös verrattain helppoa säilöä ja kuljettaa. Vety onkin erityisen potentiaalinen tulevaisuuden energianlähde, ja autoteollisuuden lisäksi sille on helppo löytää laaja joukko muitakin käyttökohteita. Polttokennoautot kykenevät tuottamaan tarvitsemansa sähkön vedystä, joten niiden avulla tulevaisuuden vedyn käyttöön perustuva yhteiskunta on askeleen lähempänä.

Tietoa Euroopan myyntiohjelmasta

Lanseeraus: Syyskuu 2015

Markkina-alueet: Iso-Britannia, Saksa, Tanska vuonna 2015, uusia markkina-alueita lisätään vuonna 2017

Vuosittaiset myyntimäärät: 50 – 100 autoa vuodessa vuosina 2015 ja 2016

Hinta: noin 66,000 € + ALV (Saksa)

Tuotantolaitos

Motomachi Plant, Toyota Motor Corporation

Toyota Mirai pääpiirteittäin

1. Polttokennoautot tarjoavat ylivertaista ympäristöystävällistä suorituskykyä ja mukavuutta

Toyota Mirai yhdistää polttokenno- ja hybriditeknologian

Järjestelmä tuottaa paremman energiatehokkuuden kuin perinteinen polttomoottori. TFCS-järjestelmän ansiosta auto tarjoaa myös ylivertaista ympäristöystävällistä suorituskykyä – ajon aikana ei synny lainkaan haitallisia hiilidioksidi- tai muita pakokaasupäästöjä ajamisen ollessa yhtä mukavaa ja helppoa kuin bensiinimoottorillakin. Auton täyteen tankkaaminen kestää vain noin kolme minuuttia.

Järjestelmä rakentuu Toyotan omista komponenteista, ml. Toyotan omat polttokennot, jännitteenmuuntaja ja korkeapainesäiliöt vedylle.

Toyotan polttokennot

Miraissa käytettävä Toyotan uusi polttokenno tuottaa 114 kilowatin tehon (155 hv). Energiatuotannon tehokkuutta on nostettu hyödyntämällä polttokennossa hienojakoisia 3D-kanavistorakenteita, jotka varmistavat tasaisen energiantuotannon kennojen pinnoilla. Kompaktikokoiset kennot tarjoavat maailman johtavan voimantuotannon tiheyden, 3,1 kW/l.

Veden määrä polttokennon eloktrolyyttikalvoilla vaikuttaa merkittävästi energiantuotannon tehokkuuteen. Veden määrän kontrollointi tapahtuu hyödyntämällä veden sisäistä kiertojärjestelmää sähköä tuotettaessa. Erilliselle ilmankostuttimelle ei siis ole enää tarvetta.

Jännitteenmuuntaja

Uusi, kompakti, erittäin tehokas ja korkean kapasiteetin omaava jännitteenmuuntaja on kehitetty muuntamaan polttokennojen tuottama energia jopa 650 voltin jännitteeksi. Aiempaa korkeamman jännitteen ansiosta sähkömoottorin kokoa on voitu pienentää ja polttokennojen määrää vähentää – tuloksena on pienempi, mutta tehokkaampi polttokennojärjestelmä, ja alhaisemmat tuotantokustannukset.

Korkeapainesäiliöt vedylle

Kolmikerroksisten vetysäiliöiden valmistuksessa on käytetty mm. hiilikuitulujitemuovia. Vety säilötään niihin 70 megapascalin, eli noin 700 barin paineisena. Verrattuna aiempaan malliin, säiliön kapasiteettia on kasvatettu noin 20 prosentilla samalla kun säiliön painoa ja kokoa on onnistuttu pienentämään reilusti.

Toyota Fuel Cell System (TFCS) - Tärkeimmät tekniset tiedot

Polttokenno    

• Nimi                                               Toyota polttokenno (Toyota FC Stack)

• Tyyppi                                            Polymeeri-elektrolyytti polttokenno

• Energiatiheys                                  3.1 kW/L

• Maksimiteho                                   114 kW (155 hv)

• Ilmankostutusjärjestelmä                 Sisäinen kierto (ei erillistä ilmankostutinta)

Korkeapainesäiliöt vedylle     

• Säiliöiden lukumäärä                       2

• Nimellispaine                                  70 MPa (noin 700 bar)

• Säiliön säilömistiheys                     5.7 wt%

• Säiliöiden tilavuus                           122.4 litraa (etusäiliö: 60.0 litraa; takasäiliö: 62.4 litraa)

Moottori         

• Tyyppi                      Sähkömoottori

• Maksimiteho             113 kW (154 hv)

• Maksimivääntö         335 Nm

Akku

• Tyyppi                      Nikkeli-metallihydridi

2. Koko joukko turvallisuusominaisuuksia

Toyota Miraita kehitettäessä turvallisuus on ollut yksi päähuomion kohteista. Lähtökohtana turvallisen polttokennoauton suunnittelussa on ollut varmistaa se, että vetyä ei pääse vuotamaan ja toisaalta se, että mikäli näin vastoin kaikkia odotuksia kuitenkin tapahtuisi, vuoto havaitaan ja pysäytetään välittömästi.

• Korkeapainesäiliöt vedylle ovat lujat ja kestävät ja ne ehkäisevät tehokkaasti kaasuvuotoja

• Vetysensorit varoittavat vuodoista ja voivat sulkea tankin venttiilit

• Vetysäiliöt ja muut vetyyn liittyvät osat on sijoitettu matkustamon ulkopuolelle, jotta mahdollisessa vuototapauksessa vety haihtuisi mahdollisimman helposti.

Rakenne, joka hajaannuttaa ja sitoo tehokkaasti energiaa useiden keskeisten osien ympärillä varmistaa korkean turvallisuuden myös etu-, taka- ja sivutörmäystilanteissa, sillä polttokennot ja vetysäiliöt ovat näin tehokkaasti suojeltuja.

Toyota-polttokennojen kehikot rakentuvat uudentyyppisistä kestomuovi- ja hiilikuitulujitemuovista, jotka ovat kevyitä, kestäviä ja joita on helppo valmistaa isoina tuotantosarjoina. Näiden materiaalien avulla polttokennoja suojellaan mm. kuoppaisten teiden aiheuttamia iskuja vastaan, sillä ne vaimentavat iskuja tehokkaasti.

Toyota Mirai tarjoaa täyden, uuden sukupolven turvavarustelun.

Vakiona mm.

• Törmäyksiä ennakoiva järjestelmä (A Pre-collision System) auttaa ehkäisemään törmäyksiä ja toisaalta pienentämään niiden vaikutusta. Järjestelmä hälyttää, mikäli se havaitsee mahdollisen törmäyksen ja myös jarruttaa tarvittaessa.

• Kaistavahtijärjestelmä (A Lane Departure Alert system) hyödyntää kameroita havainnoidakseen valkoisia tai keltaisia kaistaviivoja ja varoittaa kuljettajaa, mikäli auto on poikkeamassa kaistalta.

• Drive-start Control -järjestelmä rajoittaa äkkinäisiä liikkeellelähtöjä ja kiihdytyksiä vaihteenvalinnan yhteydessä.

• Kuolleen kulman varoitusjärjestelmä (A Blind Spot Monitor) hyödyntää tutkaa havainnoidakseen vierekkäisillä kaistoilla olevia ajoneuvoja ja helpottaa näin kaistanvaihtotilanteita.

3. Tunnistettava muotoilu

Ulkoasu

Auton etuosan muotoilussa on haluttu korostaa erityisesti vasenta ja oikeaa etusäleikköä, joiden kautta järjestelmä saa tarvitsemansa hapen sisään. Etuosan uudenlainen muotoilu korostaa samalla Toyota Mirain ainutlaatuista teknologiaa.

Elegantin sivuprofiilin innoittajana on puolestaan ollut soljuvat vesipisarat. Muotoilu ilmentääkin Mirain kuoren alle kätkeytyvää uuden ajan teknologiaa - ilman sisäänottoa, ja veden ulospäästämistä. Kylkien ja konepellin voimakas muotoilu henkii uutta ja tulevaa luoden samalla varsin dynaamisen vaikutelman.

Myös Mirain takaosan kulmikas muotoilu henkii paitsi voimakasta ja rohkeaa olemusta, myös auton tekniikalle olennaista ilmanvirtausta takapuskurin läpi ja alitse.

Hienostuneet ajovalot on muotoiltu tyylikkään viirumaisiksi. Neljästä LED-lampusta koostuvat ajovalot hyödyntävät uusinta teknologiaa. Vilkut on sijoitettu massiivisten etusäleikköjen yhteyteen. Näyttävä muotoilu on myös funktionaalinen, sillä sen suunnittelussa on huomioitu myös ilman virtaaminen mahdollisimman tehokkaasti.

Auton ulkonäön viimeistelevät erityisen kevyet, 17-tuumaiset alumiinivanteet.

Saataville tulee kuusi eri ulkoväriä.

Sisätilat

Mirain matkustamossa etu- ja takatilat yhdistyvät saumattomasti yhdeksi miellyttäväksi kokonaisuudeksi. Matkustamon hienostuneen olemuksen viimeistelevät pehmeät sisämateriaalit ja tyylikkäät hopeiset viimeistelyt mm. kojelaudassa ja ovissa.

Mukavat etuistuimet tarjoavat erityisen hyvän tuen. Istuimet säätyvät sähköisesti kahdeksaan eri suuntaan, joten jokainen löytää varmasti hyvän ajoasennon. Sekä kuljettajan että etumatkustajan istuimessa on myös sähköinen ristiseläntuen tuki.

Kaksiosaisen kojelaudan yläosaan on sijoitettu nopeusmittari ja 4.2-tuumainen monitoiminäyttö. Korkealuokkaista TFT-teknologiaa hyödyntävän nestekidenäytön näkymää hallitaan ohjauspyörään sijoitettujen painikkeiden avulla.

Muita toimintoja, mm. istuinlämmitystä ja ilmastointia, hallinnoidaan kojelaudan alempaan osaan sijoitetulta kosketusnäytöltä.

Uraauurtavassa autossa on vakiona koko joukko matkustusmukavuutta lisääviä ominaisuuksia – mm. ohjauspyörän ja istuinten lämmitys sekä Nanoe 10 -ilmanpuhdistusjärjestelmä.

Sisätilojen värimaailman voi valita kolmesta eri vaihtoehdosta.

Akut on sijoiteltu niin, että Toyota Mirai tarjoaa mukavan ja hienostuneen matkustamon lisäksi myös runsaan tavaratilan.

Toyota Mirai – tärkeimmät tekniset tiedot