Toyota Mirai: el primer auto a hidrógeno de serie

Toyota Motor Corporation lanzó su nuevo vehículo impulsado a hidrógeno, el Toyota Mirai, palabra japonesa que significa Futuro, y que comenzará a ser comercializado el próximo 15 de diciembre en Japón. El año próximo comenzará a ser comercializado también en Europa y Estados Unidos. En esta nota, todos los detalles del primer auto impulsado a hidrógeno. Sin dudas, un puno de inflexión en la historia del automóvil.

El Toyota Mirai, desarrollado a partir del concept Toyota FCV que pudimos ver en el ultimo Salón de París, anuncia el inicio de una nueva era en la movilidad vehicular ya que sólo emite como único residuo, vapor de agua. Empleando el hidrógeno como combustible para generar electricidad, el Mirai alcanza un rendimiento medioambiental superior, con un rango de autonomía de un sedán convencional, combinado con la funcionalidad y el placer de conducción que se espera de cualquier vehículo tradicional.

El Mirai utiliza el sistema de celdas de combustible de Toyota -«Toyota Fuel Cell System» (TFCS)-, que incorpora tecnología de celdas de combustible y tecnología híbrida, e incluye el nuevo diseño FC Stack y los depósitos de hidrógeno a alta presión patentados por Toyota. El TFCS es más eficiente desde el punto de vista energético que los motores de combustión interna y no emite CO2 ni contaminantes al funcionar. Por otra parte, los conductores pueden esperar el mismo nivel de comodidad que la que ofrecen los vehículos con motor nafteros, con una generosa autonomía y un tiempo de recarga de hidrógeno de unos tres minutos.

Toyota Mirai Hidrogeno Motorweb Argentina 13 El Mirai ofrece todo lo que se puede esperar de un vehículo de nueva generación: un diseño inmediatamente reconocible, una conducción agradable gracias a la estabilidad superior que proporciona su bajo centro de gravedad, y una aceleración silenciosa pero potente gracias a su motor eléctrico de torque inmediato. Se puede generar hidrógeno a partir de una amplia variedad de recursos naturales y de subproductos creados por el hombre, como lodos de depuradora. También se puede crear a partir del agua, empleando fuentes de energía renovables como la solar y la eólica. Al comprimirse, tiene una mayor densidad energética que las baterías, y es relativamente fácil de almacenar y transportar, por lo que también ofrece expectativas de un posible uso futuro en generación energética y un amplio abanico de otras aplicaciones. El sistema emplea componentes desarrollados por Toyota, como el Toyota FC Stack, el convertidor de voltaje FC y depósitos de hidrógeno a alta presión.

El motor alcanza una potencia máxima de 155 CV DIN. La eficiencia de generación eléctrica ha mejorado gracias al uso de canales de flujo de malla fina 3D4, una innovación a escala mundial, que aseguran la generación uniforme de electricidad en la superficie de las celdas, lo que da lugar a un tamaño compacto y un alto rendimiento, así como una densidad energética de primera clase, de 3,1 kW/L. Son 2,2 veces más que el modelo anteriorToyota FCHV-adv. La cantidad de agua en las membranas de electrolito de la celda de combustible afecta de forma importante a la eficiencia de la generación eléctrica. El control de la cantidad de agua se lleva a cabo mediante un sistema de circulación interna que hace circular el agua creada al generar electricidad, lo que implica que el Toyota FC Stack es un sistema único en el mundo que, a diferencia de los sistemas empleados en todos los demás vehículos de celdas de combustible anteriores de Toyota, no se requiere el uso de un humidificador.

Se ha desarrollado un nuevo y compacto convertidor de alta eficiencia y gran capacidad, para aumentar la potencia generada por el sistema Toyota FC Stack hasta los 650 voltios. El mayor voltaje ha permitido reducir las dimensiones del motor eléctrico y el número de celdas del Toyota FC Stack, lo que dió lugar a un sistema de celdas de combustible más pequeño y con mayor rendimiento, lo que implica costos más reducidos.

Para acumular el hidrógeno, se emplean depósitos con estructura de tres capas hechas de plástico reforzado con fibra de carbono y otros materiales para almacenar hidrógeno a una presión muy elevada: 70 MPa (70 megapascales), es decir, unos 700 bares-. En comparación con los depósitos de hidrógeno a alta presión utilizados en el modelo Toyota FCHV-adv, el almacenamiento se incrementó aproximadamente en un 20%, mientras que tanto el peso como el tamaño se redujeron, hasta suponer tan solo un 5,7% del peso, un valor único en el mundo.

El Toyota Mirai ha sido diseñado pensando ante todo en la seguridad, partiendo de la premisa básica de asegurar que no haya pérdidas de hidrógeno, y en el improbable caso de que se produzcan, garantizar la detección y detención inmediata de las mismas, y evitar que se acumule hidrógeno en la carrocería del vehículo.

Desarrollo de depósitos de hidrógeno a alta presión con una excelente prevención de la filtración de hidrógeno, resistencia y durabilidad.
Sensores de hidrógeno que emiten alertas y pueden cerrar las válvulas principales de seguridad de los depósitos.
Los depósitos de hidrógeno y otros componentes relacionados con el hidrógeno están ubicados fuera del habitáculo, de forma que si hay pérdidas de hidrógeno, este se disipe fácilmente.

El uso de características tales como una estructura que dispersa y absorbe con eficiencia la energía en caso de impacto entre varios componentes, asegura un elevado nivel de seguridad ante impactos, ya que protege el ToyotaFC Stack y los depósitos de hidrógeno a alta presión en caso de impactos frontales, laterales o traseros. El bastidor del Toyota FC Stack está hecho de un nuevo plástico reforzado con fibra de carbono termoplástica, que es ligero, resistente y fácil de producir en serie. Esta estructura protege el Toyota FC Stack absorbiendo los impactos de baches en la carretera u otras interferencias de la ruta.

El Toyota Mirai incorpora además una completa gama de equipamiento de serie de seguridad avanzada, idóneo para vehículos de nueva generación:

El Sistema Precolisión, con radar de ondas milimétricas, que ayuda a evitar colisiones o a reducir los daños en caso de colisión mediante alertas y control de los frenos si se detecta una alta probabilidad de colisión.
El Sistema de Aviso de Cambio Involuntario de Carril utiliza una cámara para detectar las líneas blancas o amarillas del carril y avisa al conductor si el vehículo está a punto de salirse del carril.
El Control de Arranque y Conducción limita los arranques bruscos o la aceleración repentina al accionar el cambio de marchas.
El Control de Ángulo Muerto utiliza un radar para detectar los vehículos de los carriles adyacentes y ayuda a confirmar lo que se ve en los retrovisores antes de cambiar de carril.

El diseño inmediatamente reconocible del Mirai es deliberadamente unico y caracteristico. Asi como en su momento el Toyota Pruis de distinguía facilmente por tener un diseño diferente a todo lo conocido, el Mirai recurre a la misma unicidad. En su exterior se aplicó una nueva técnica en el diseño frontal para enfatizar las parrillas izquierda y derecha que dejan pasar aire para el suministro de oxígeno y para la refrigeración del sistema de celdas de combustible. Esta nueva imagen subraya la individualidad del vehículo. El perfil lateral evoca la forma fluida de una gota de agua, para expresar el rasgo característico del vehículo de absorber aire y emitir agua. El techo y el capot parecen separarse de la carrocería, y dan la impresión de un vehículo pegado al suelo que, al mismo tiempo, transmite una sensación futurista.

La parte trasera del vehículo presenta un perfil atrevido, con una forma trapezoidal, mientras que la parte superior del paragolpes resalta la amplitud y expresa una potente imagen de estabilidad. También crea una impresión ágil y nítida de aire que pasa a través del paragolpes y por debajo del mismo.

Los faros delanteros transmiten una sensación de tecnología avanzada y lujo sofisticado a través de un diseño novedoso que presenta un perfil ultrafino con una disposición en línea de cuatro luces LED, además de disipadores visibles y otros dispositivos ópticos. Las luces de giro delanteras y las luces de posición están separadas de los faros delanteros, lo que contribuye a un perfil de faros ultrafinos que, al mismo tiempo, se fusionan con las parrillas laterales. Esto da lugar a un diseño nítido y avanzado, con una aerodinámica que mejora el paso del aire. El Mirai incorpora llantas de aleación de 17 pulgadas, cuyo peso se ha reducido mediante un proceso de grabado. Para esto, el metal se rebaja desde la línea de intersección entre el disco y el aro, para reducir el peso de cada llanta de aluminio en unos 500 gramos. La carrocería está disponible en seis colores distintos.

La gran potencia del Toyota FC Stack y el control óptimo de la energía de la batería impulsan el motor eléctrico y garantizan una potente respuesta a cualquier velocidad. El resultado es un aumento inmediato del par enseguida que se toca el acelerador, y una aceleración suave y potente a partir de ahí, característica de los motores eléctricos. La estabilidad y el confort de marcha mejoran gracias a la ubicación de componentes importantes, como el Toyota FC Stack y los depósitos de hidrógeno a alta presión, centrados bajo el suelo, para conseguir un bajo centro de gravedad y una distribución óptima del peso entre la parte delantera y trasera, así como el uso de una carrocería de gran rigidez, que presenta una mayor solidez en torno a la suspensión trasera.

La cubierta inferior y las luces de posición de diseño aerodinámico reducen la resistencia del viento y contribuyen a mejorar la eficiencia de combustible y la estabilidad. Las aletas aerodinámicas empleadas a los lados de los faros combinados traseros mejoran la estabilidad en línea recta. Según Toyota, se consigue un silencio excepcional gracias al funcionamiento del motor eléctrico a cualquier velocidad y a un menor ruido del viento, además del sellado de todas las piezas de la carrocería y el uso de materiales de absorción o bloqueo acústico, dispuestos de forma óptima por el habitáculo, incluido el uso de vidrio amortiguador del ruido en el parabrisas y en todas las ventanillas. El modo ‘BS’ -Brake Support o Freno asistido- hace un uso eficiente del sistema de frenado regenerativo cuando el conductor quiere reducir sustancialmente la velocidad del vehículo, por ejemplo, en largos tramos de vía en pendiente descendente.

El Toyota Mirai, el primer auto de serie a hidrogeno del mundo, saldrá a la venta en Japón el 15 de Diciembre próximo a un precio final estimado de unos 65.000 Dolares. La marca estima vender unos 400 autos durante el año 2015, año en que se sumarán los mercados de Estados Unidos y Europa.