A Toyota vai comercializar o novo Mirai, um veículo a célula de combustível movido a hidrogénio (FCV). O novo Toyota Mirai vai estar à venda nos concessionários “Toyota” e “Toyopet” a partir do dia 15 de Dezembro no Japão. Na Europa, o carro vai chegar aos mercados selecionados em Setembro 2015.
O Mirai marca uma nova era de veículos. Utilizando o hidrogénio como combustível – uma fonte de energia importante – para produzir eletricidade, o Mirai alcança uma performance ambiental única aliado ao prazer de condução e uma conveniência igual ao de um veículo convencional.
Mirai
O Toyota Mirai utiliza o Sistema de Célula de Combustível Toyota (TFCS) que integra tecnologia de célula de combustível e componentes da tecnologia híbrida, contemplando uma pilha de combustível (FC Stack) e depósitos de hidrogénio de elevada pressão. O TFCS é mais eficiente do que um motor de combustão interna e não emite CO2, ou, qualquer outro poluente. Os condutores podem esperar o mesmo nível de conveniência que é oferecido num modelo a gasolina, com uma generosa autonomia e um tempo de reabastecimento de hidrogénio de cerca de 3 minutos (3).
O Mirai proporciona tudo o que se pode esperar de um veículo extremamente avançado: facilmente reconhecido pelo seu design, pela condução dinâmica apurada (graças ao baixo centro de gravidade) e uma aceleração forte e silenciosa proporcionada pelo motor elétrico.
O hidrogénio pode ser obtido a partir de diversas fontes naturais e também de subprodutos, como por exemplo, lamas. Pode também ser produzido a partir de água através da utilização de energias renováveis como a solar ou a eólica. Quando comprimido, possui uma densidade energética superior à das baterias. Sendo relativamente fácil de transportar e armazenar espera-se que a aplicação seja bastante diversificada. Os FCV conseguem gerar a sua própria eletricidade a partir do hidrogénio, significando que podem ser elementos ativos para uma sociedade apoiada nesta fonte energética e assim contribuir para a expansão e aceleração das diversidades das fontes.
Vendas na Europa
Lançamento: Setembro 2015
Mercados: Reino Unido, Alemanha, Dinamarca – em 2015 – mais mercados em 2017
Volume anual: 50 – 100 unidades/ano em 2015 e 2016
Preço: cerca de 66,000 € + Imposto (Alemanha)
Fábrica
Unidade de Motomachi, Japão, Toyota Motor Corporation
Características do Toyota Mirai
1. Sistema de Célula de Combustível Toyota (TFCS) proporciona superior performance ambiental e conveniência. O Mirai está equipado com o TFCS, uma fusão entre a tecnologia a célula de
combustível e híbrida convencional.
O Sistema proporciona uma melhor eficiência energética comparando com um motor convencional de combustão interna, superior performance ambiental uma vez que é isento de emissões de CO2, ou de qualquer outro poluente durante a condução e, por outro lado mante o mesmo nível de autonomia e conveniência que um automóvel normal a gasolina, sendo passível de ser reabastecido em apenas 3 minutos (3)
.
O TFCS incorpora alguns componentes desenvolvidos especificamente para este modelo como a pilha de combustível Toyota (Toyota FC Stack) – conjunto de células de combustível – o conversor/inversor e controlo de potência e os depósitos de hidrogénio de elevada pressão.
Pilha de Combustível – Toyota (FC Stack)
A nova pilha de combustível Toyota disponibiliza uma potência máxima de 154 CV (114 kW). A eficiência de produção de energia elétrica foi reforçada graças à sua construção em forma de malha 3D que cria canais entre as células (4) (uma novidade mundial), proporcionando a geração de eletricidade uniforme. Este facto permite reduzir o tamanho exterior e, ao mesmo tempo, elevar a performance criando assim a pilha de combustível com maior potência específica do mundo
(5), com 3.1 kW/L (2.2 vezes mais elevada que a anterior pilha de combustível aplicada no modelo de teste Toyota FCHV-adv).
A quantidade de água produzida pelas membranas das células de combustível tem uma forte influência na eficiência de produção de eletricidade. O controlo da quantidade de água quando se produz eletricidade é monitorizado utilizando um sistema de circulação interna, que, ao contrário ao sistema aplicado nos veículos anteriores a célula de combustível da Toyota não necessita de um humidificador, mais uma inovação mundial (5)
Conversor/Inversor com controlo da potência da Célula de Combustível
Um novo conversor compacto de elevada eficiência, com capacidade para elevadas voltagens foi especificamente desenvolvido para aumentar a potência da pilha de combustível até aos 650 V. Ao incrementar a voltagem é possível reduzir as dimensões do motor elétrico, assim como o número de células da pilha de combustível, tornando o sistema mais compacto e, consequentemente, com uma redução dos custos do sistema de célula de combustível Toyota.
Depósitos de hidrogénio de elevada pressão
Os depósitos com uma estrutura de 3 camadas, produzidos em fibra de carbono reforçado com plástico e outros materiais são utilizados para armazenar o hidrogénio a pressões bastante elevadas, cerca de 700 bar (70 MPa). Comparando com os depósitos de elevada pressão do Toyota FCHV-adv o armazenamento foi incrementado em 20% mas, por outro lado, foram reduzidos em tamanho e peso permitindo atingir o valor recorde mundial (5) de 5.7 wt% (6).
2. Segurança e desenvolvimento de sistemas que elevam ainda mais o nível de segurança
Medidas de segurança passiva do FCV
O Toyota Mirai foi desenvolvido com a segurança no topo das prioridades, baseandose num prepósito, o de não existir nenhuma fuga de hidrogénio, ou no caso aconteça assegurar a sua deteção e parar imediatamente a fuga, prevenindo assim a acumulação no interior da carroçaria.
- Desenvolvimento dos depósitos de hidrogénio de elevada pressão com elevadíssima resistência à permeabilidade, resistência estrutural e durabilidade.
- Vários sensores de deteção de hidrogénio espalhados por diversos locais monitorizam todo o sistema, complementados, pela colocação de válvulas de corte em locais estratégicos.
- Depósitos e outros componentes que interagem com o hidrogénio estão colocados do lado de fora do habitáculo, garantido que, no caso de fuga, o hidrogénio dispersa-se facilmente.
Para complementar estas medidas foi desenvolvida uma plataforma que dispersa e absorve a energia proveniente de um impacto por zonas específicas, salvaguardando os componentes essenciais do sistema, como a pilha de combustível Toyota e os depósitos, independentemente se o forte embate é frontal, traseiro ou lateral.
A estrutura de apoio e proteção da pilha de combustível Toyota é construída num novo material, um termoplástico de elevada resistência reforçado com fibra de carbono, que apesar de leve é bastante forte e de fácil produção. Esta peça protege a pilha de combustível de impactos provenientes de lombas na estrada ou outras situações.
Equipamentos tecnológicos incrementam a segurança ativa em linha com o avanço tecnológico da próxima geração de veículos
Inclusão de avançadas tecnologias de segurança:
- Sistema de Pré Colisão (com radar milimétrico) ajuda a evitar colisões alertando o condutor para travar, ou na iminência de uma colisão minimiza os danos ativando os travões.
- Sistema de alerta de manutenção da faixa de rodagem através de uma camara instalada no topo do para-brisas, que monitoriza as marcações horizontais da via alertando o condutor para o risco de sair da faixa de rodagem.
- Ajuda ao arranque em subida para uma condução mais suave e descontraída em situações mais difíceis.
- Sistema de monitorização do ângulo morto, que deteta os veículos que circulam na mesma direção mas nas vias adjacentes, ajudando o condutor na transição de vias.
3. Design do Toyota Mirai é imediatamente reconhecível
Exterior
Uma nova tendência de design foi aplicada na parte frontal, reforçando as grelhas esquerda e direita que permite a entrada de ar (oxigénio) para as células de combustível, assim como, para o arrefecimento da pilha de combustível. A parte central proeminente apresenta uma característica de individualidade ao Mirai.
De perfil as linhas elegantes indicam o fluxo de uma gota de água, expressando uma das características do veículo, que aspira o ar e emite apenas vapor de água. As extremidades laterias do tejadilho são proeminentes criando uma imagem de baixo centro de gravidade, ao mesmo tempo que apresenta um design futurista.
A parte traseira apresenta um design arrojado, possuindo uma forma trapezoidal desde a placa de matrícula até ao extremo dos para-choques. As saliências nas extremidades conferem uma aparência “potente e estável”, ao mesmo tempo que permitem a passagem do ar de forma fluída.
O grupo ótico apresenta-se de uma forma sofisticada e tecnológica, com um design esguio apesar de integrar 4 potentes luzes LED, entre outras. As luzes de pisca estão separados do grupo óticos principais, contribuindo para o design e ao mesmo tempo reforçar o design das grelhas laterais. Além do design estes componentes foram desenvolvidos para uma aerodinâmica apurada, contribuindo para o fluxo de ar suave.
O Toyota Mirai encontra-se equipado com jantes em alumínio de 17” que são mais leves que as convencionais graças a um novo processo de fabrico (7).
Estão disponíveis 6 cores exteriores.
Interior
O Toyota Mirai liga a parte da frente com a parte traseira de uma forma natural e que realça o espaço interior. Os passageiros vão apreciar o interior sofisticado, espaçoso e com pormenores de elevada qualidade.
Os bancos da frente proporcionam um forte apoio lateral e foram construídos com um novo processo produtivo (8).em termos de revestimento e da sua forma. Com ajuste elétrico em 8 posições é possível para qualquer condutor independentemente da sua estatura encontre a sua posição de condução ideal. A nível de conforto foi extensível aos bancos da frente estando disponível, por exemplo, o ajuste do apoio lombar elétrico.
O painel de instrumentos colocado numa posição central mais elevada, contempla um velocímetro e um ecrã multi informação constituído por um TFT de 4.2” de elevada definição com um design tridimensional. O condutor pode controlar todas as suas funções a partir dos comandos situados no volante.
O controlo do aquecimento dos bancos e outros sistemas, como o controlo da temperatura do ar condicionado, são electroestáticos e retro iluminados, aplicados num painel negro.
As funções de conforto são de série, como o volante e bancos aquecidos (com possibilidade de escolha de 2 temperaturas em todos os bancos), proporcionam calor quase instantâneo aumentando o conforto a bordo e reduzindo o consumo de energia, solicitado ao sistema de ar condicionado.
Este elemento bi-zona integra também modo de funcionamento Eco e a tecnologia de purificação de ar “Nanoe” (9) para o interior do habitáculo.
No interior estão disponíveis 3 cores, incluindo o Warm White.
Dinâmica e tecnologia
Disposição da bateria permite um amplo espaço de bagageira.
4. Dinâmica e estabilidade apuradas associadas ao silêncio asseguram um prazer de condução sem precedentes
A elevada potência do pilha de combustível Toyota e o controlo da potência da bateria para o motor elétrico asseguram uma rápida resposta a qualquer velocidade. Este controlo permite que o motor disponibilize elevado binário prontamente, o que proporciona uma aceleração forte, mas com uma entrega suave.
A dinâmica e estabilidade de rolamento são asseguradas pela colocação dos principais componentes como a pilha de combustível, os depósitos de hidrogénio de elevada pressão numa posição central e sob o chão, proporcionando um baixo centro de gravidade e uma distribuição de pesos bastante equilibrada, e por outro lado, permite uma incremento na rigidez da plataforma.
As proteções por baixo do carro e a aerodinâmica apurada de determinados elementos contribuem para a diminuição da resistência do ar melhorando a eficiência de combustível e estabilidade. Pequenas alhetas foram aplicadas nos farolins para melhorar a estabilidade a elevada velocidade.
Um silêncio de rolamento sem precedentes é alcançado graças ao motor elétrico independentemente da velocidade a que se circula, da redução de ruídos aerodinâmicos através da redução das folgas dos painéis, da adoção do materiais isolantes em diversos pontos incluindo a aplicação de vidros com uma pelicula anti ruído (no para-brisas e nas portas).
O modo “B” (suporte de travagem) reforça a travagem regenerativa reforçando o efeito de travão com o motor, permitindo ao condutor reduzir a velocidade ou manter, por exemplo em longas descidas.
por: Albano Loureiro
