Vývoj elektromobilu na vodíkové palivové články zahájila Toyota v roce 1992 a v roce 2014 na světové trhy úspěšně uvedla sedan Mirai. Toyota upravila svoji základní koncepci hybridního pohonu za účelem výroby hybridních elektrických vozů, plug-in hybridů, bateriových elektromobilů a elektromobilů na palivové články.

Prioritou je dojezd

Prioritou bylo prodloužit jízdní dosah oproti modelu první generace, resp. nad úroveň typicky vykazovanou elektromobily s bateriovým pohonem. K prodloužení dojezdu o 30 % na cca 650 km napomohlo zvýšení výkonu společně se zvětšením kapacity zásobníků na vodík, snížením spotřeby a zlepšením aerodynamiky. Nová Toyota Mirai tak dokáže překonávat i dlouhé vzdálenosti bez obav z krátkého dojezdu.

Nová Toyota Mirai je postavena na modulární podvozkové platformě Toyota GA-L. Díky efektivnějšímu a vyváženému uspořádání nového hnacího ústrojí FCEV, zejména přesunutím sady palivových článků z prostoru pod kabinou na příď vozidla, bylo možné vytvořit prostornější pětimístnou kabinu s nárůstem místa pro nohy zadních pasažérů.

Mirai se rovněž chlubí atraktivnějšími vnějšími proporcemi: vozidlo se celkově snížilo o 65 mm na 1 470 mm a současně se o 140 mm protáhl rozvor náprav (na 2 920 mm). Prodloužením zadního převisu karoserie o 85 mm narostla celková délka vozidla na 4 975 mm. Zvětšení rozchodu kol o 75 mm a použití větších kol (19 nebo 20″) nové Toyoty Mirai přineslo dynamičtější postoj a opticky nižší těžiště, které má navíc ideální rozložení 50:50.

Větší zásoba paliva

Díky platformě GA-L bylo možné změnit zástavbu sady palivových článků a součástí hnacího ústrojí ve prospěch efektivnějšího využití prostoru. Výsledkem je prostornější pětimístná kabina a lepší vyvážení podvozku. Pravděpodobně nejdůležitější je možnost zabudovat hned tři vysokotlaké zásobníky vodíku, a zvýšit tak objem paliva i jízdní dosah vozidla – o plných 30 %.

Zásobníky jsou uspořádány do tvaru „T“ – nejdelší je podélně uprostřed pod podlahou vozidla, dva menší zásobníky jsou příčně pod zadními sedadly a zavazadlovým prostorem. Nádrže dohromady pojmou 5,6 kg vodíkového paliva (dvojice zásobníků současné Toyoty Mirai pouze 4,6 kg). Umístění zásobníků napomohlo snížit těžiště vozu bez zasahování do prostoru pro zavazadla. 

Sada palivových článků využívá tuhý polymerní elektrolyt, stejně jako dosavadní Mirai, ale nově je menší a obsahuje menší počet článků (330 namísto 370). I tak však vykazuje rekordně vysokou měrnou energetickou hustotu na úrovni 5,4 kW/l (nepočítáme-li koncové desky). Maximum výkonu tak narostlo ze 114 na 128 kW. Zlepšení se týká i schopnosti provozu za mrazivých teplot – nastartovat vůz je nyní možné již od -30 °C. Zaměření na inovace a zlepšení každé jednotlivé součásti přineslo významný pokles hmotnosti, avšak při současném nárůstu výkonu o 12 %. 

Nová Mirai používá vysokonapěťovou lithium-iontovou baterii, která nahrazuje baterii typu NiMH současného modelu. Díky vyšší energetické hustotě i přes menší rozměry vykazuje vyšší výkon a lepší ekologické parametry. Modul obsahující 84 článků nabízí jmenovité napětí 310,8 V a kapacitu 4,0 Ah (předchůdce 244,8 V, resp. 6,5 Ah). Celková hmotnost poklesla ze 46,9 na 44,6 kg. Výkon byl posílen z 25,5 kW x 10 sekund na 31,5 kW x 10 sekund.

Součástí nové platformy je nové přední i zadní zavěšení typu multilink namísto dříve používaných vzpěr typu McPherson vpředu, resp. torzních příček na zadní nápravě. Přínosem je i použití větších kol a pneumatik nové Toyoty Mirai. Kola o velikosti 19 a 20″ obouvají pneumatiky o rozměrech 235/55 R19, resp. 245/45 R20 s nízkým valivým odporem. 

Budoucnost vodíku

Uvedením nové generace Mirai chce Toyota dosáhnout hlubší penetrace na trhu s desetinásobným zvýšením prodejních objemů. K tomuto růstu napomohou lepší jízdní schopnosti a větší atraktivita modelu z pohledu zákazníků, jakožto i dostupnější cenovka vozidla (prodejní cena poklesla cca o 20 %).

Praktičnost vozů typu FCEV poháněných vodíkem bude také postupně růst s rozšiřováním vodíkové infrastruktury na jednotlivých trzích, neboť počet vodíkových čerpacích stanic stále roste v souvislosti s tím, jak národní vlády společně s místními samosprávami představují nové pobídky a regulace související s čistší mobilitou.