El nuevo Toyota Mirai de pila de combustible de hidrógeno ofrece hasta 650 Km de autonomía

El nuevo Toyota Mirai se basa en la plataforma modular GA-L que permite la integración de un tercer tanque de hidrógeno, que extiende la autonomía en un 30 por ciento hasta los 650 kilómetros; combina diseño emocional y placer de conducir con un equilibrio ecológico excepcional; el sistema de pila de combustible completamente rediseñado se caracteriza por componentes significativamente más pequeños y ligeros; la combinación del nuevo tren de transmisión de pila de combustible eléctrica y la plataforma GA-L permite una distribución de peso ideal de 50:50; y con la segunda generación de Mirai, Toyota apunta a multiplicar por diez las entregas mundiales de vehículos de pila de combustible.

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Toyota persigue la visión de una sociedad sostenible basada en el hidrógeno y ve al hidrógeno como un medio sensato y suficientemente disponible para almacenar y transportar energía. La tecnología tiene el potencial de descarbonizar por completo el tráfico: automóviles y camiones, así como trenes, barcos y aviones. El hidrógeno es adecuado como proveedor de energía para plantas industriales, empresas y edificios residenciales. La energía obtenida de fuentes renovables puede almacenarse de manera eficiente con este medio y transportarse a donde se necesite.

la marca comenzó a desarrollar un vehículo de celda de combustible en 1992. En 2015, se lanzó la primera versión de producción del Mirai en Europa. Este avance se basó en el conocimiento líder mundial del fabricante de automóviles con sistemas híbridos, que son una tecnología clave para muchos sistemas de propulsión electrificados.

Toyota ha implementado con éxito el concepto de propulsión híbrida básica en vehículos híbridos (HEV), híbridos enchufables (PHEV), modelos de batería eléctrica (BEV) y, comenzando con el Mirai, también en automóviles de celda de combustible (FCEV). Todos los conceptos de accionamiento muestran sus ventajas específicas en diferentes escenarios de movilidad. Los BEV, por ejemplo, son especialmente adecuados para los viajeros y el tráfico urbano. HEV y PHEV permiten prácticamente cualquier tipo de viaje, incluso son posibles distancias más largas. Los FCEV están diseñados para largas distancias y son especialmente adecuados para automóviles más grandes y pesados, así como para el transporte y el transporte público.

Ahora está comenzando una nueva generación de Mirai. Se beneficia de una tecnología FCEV constantemente desarrollada e impresiona con una apariencia emocional. El diseño dinámico contribuye a esto, al igual que el mayor placer de conducción. Gracias a su sistema de pila de combustible completamente rediseñado, un diseño inteligente de la sala y una aerodinámica más eficiente, el nuevo Mirai permite una autonomía total de alrededor de 650 kilómetros, y lo único que emite en esta larga distancia es agua en forma de vapor.

Rendimiento y diseño

Al desarrollar el nuevo Mirai, Toyota optimizó todos los aspectos del vehículo para que atraiga a los clientes emocionalmente, en términos de entrega de potencia y rendimiento, así como en la forma en que se conduce y se ve el coche.

El objetivo declarado era aumentar la autonomía en comparación con la primera generación a un nivel que supere a la mayoría de los coches puramente eléctricos. Para ello, se incrementó la potencia del motor y la capacidad de los depósitos de hidrógeno, así como la eficiencia aerodinámica. El resultado: un radio de acción un 30 por ciento mayor que ahora alcanza los 650 kilómetros. Esto significa que el Mirai finalmente se está moviendo hacia la clase de vehículos de largo recorrido.

Toyota se ha dedicado igualmente intensamente a la distribución de las habitaciones. La plataforma modular GA-L, que sirve de base para el nuevo Mirai, permite un embalaje considerablemente más eficaz. A favor de una disposición más equilibrada del nuevo tren de transmisión FCEV, la unidad de pila de combustible ahora se ha movido debajo del capó. De esta manera, despeja el camino para un espacio interior más grande que ahora puede acomodar a cinco pasajeros.

El nuevo Mirai también destaca por sus proporciones más atractivas. Mientras que Toyota ha alargado la distancia entre ejes de 140 a 2.920 milímetros, la altura del vehículo, que se ha reducido en 65 milímetros a 1.470 milímetros, ahora parece más plana, también gracias a la línea del techo más baja, que, al igual que los paneles continuos de la parte inferior de la carrocería, tiene un efecto positivo en la aerodinámica. El voladizo trasero creció 85 milímetros, lo que eleva la longitud total del sedán a 4.975 milímetros. La pista 75 milímetros más ancha y las ruedas más grandes con diámetros de llanta de 19 y 20 pulgadas contribuyen al centro de gravedad más bajo del vehículo y subrayan la apariencia dinámica del nuevo Mirai.


Mayor emocionalidad

Al desarrollar el nuevo Mirai, un objetivo estaba en la cima de las especificaciones de los diseñadores e ingenieros de Toyota: la última generación de modelos debería combinar la excelente compatibilidad ambiental del vehículo de celda de combustible con una mayor emocionalidad, tanto en términos de líneas como de desempeño de conducción. . La moderna plataforma GA-L y la avanzada tecnología FCEV proporcionan la base ideal para ello.

Plataforma GA-L
La plataforma GA-L permite el posicionamiento de la unidad de pila de combustible y los componentes de la transmisión con ahorro de espacio. El nuevo Toyota Mirai ahora ofrece espacio para hasta cinco pasajeros en el interior e impresiona con un comportamiento de conducción más equilibrado. Uno de los desarrollos más importantes: la nueva arquitectura ofrece suficiente espacio para tres en lugar de dos tanques de hidrógeno de alta presión. Esto aumenta tanto el volumen de la capacidad del tanque como el rango en un 30 por ciento en comparación con el predecesor.

Los tres tanques en forma de T se caracterizan por su construcción multicapa más resistente y su bajo peso. El más grande de estos tanques de almacenamiento de hidrógeno se encuentra en la dirección longitudinal en el medio debajo del piso del vehículo, los dos más pequeños se encuentran transversalmente debajo de los asientos traseros y el maletero. Su baja posición de instalación contribuye al bajo centro de gravedad del nuevo Toyota Mirai y también tiene un efecto positivo en el volumen del maletero. La capacidad total de los tres tanques aumentó a 5,6 kilogramos.

Otra novedad: gracias a la arquitectura innovadora, la pila de combustible de nuevo desarrollo se trasladó desde el suelo del vehículo bajo el capó, es decir, hasta donde los vehículos de propulsión convencional llevan su motor. La batería de alto voltaje aún más compacta y el motor eléctrico se encuentran sobre el eje trasero. El tren de transmisión optimizado de esta manera le da al Toyota Mirai de tracción trasera una distribución de peso equilibrada del 50 por ciento en cada uno de los ejes delantero y trasero.

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Nueva pila de combustible

Toyota diseñó la nueva pila de combustible y el convertidor de pila de combustible FCPC (Convertidor de energía de pila de combustible) especialmente para su uso en la plataforma GA-L. Todos los componentes, incluidas las bombas de agua, los intercoolers, los acondicionadores de aire, los compresores y la recirculación de hidrógeno, ahora se pueden encontrar en el marco de la red de pilas de combustible. Se caracterizan por un diseño más pequeño y ligero con una mayor densidad de potencia. Con la ayuda del proceso de soldadura por rotación, Toyota pudo reducir el espacio entre la celda de combustible y la carcasa hasta tal punto que el contenedor en sí también es más compacto.

Como en el modelo anterior de Mirai, también se utiliza un polímero sólido en la segunda generación de la pila de combustible. El paquete de baterías es más pequeño y ahora consta de 330 en lugar de 370 celdas; no obstante, establece un nuevo récord con una densidad de potencia específica de 5,4 kW por litro. La potencia máxima aumenta de 114 a 128 kW. Toyota también ha mejorado su comportamiento en el frío: ahora la celda arranca incluso a temperaturas tan bajas como menos 30 grados Celsius.

A pesar de un aumento del doce por ciento en el rendimiento, los componentes optimizados dentro de la carcasa pesan un 50 por ciento menos. Al mismo tiempo, Toyota ha reducido el número y, por lo tanto, la cantidad de conexiones del sistema necesarias, lo que ahorra no solo peso sino también un valioso espacio de instalación. Esto se aplica, por ejemplo, al sistema de aspiración más compacto, que ha sido reposicionado y permite así optimizar el separador de conductos de gas. También hay materiales innovadores para los electrodos.

La unidad de pila de combustible también incluye un convertidor DC-DC (corriente continua continua) y componentes modulares de alto voltaje. Gracias a la tecnología de punta, son un 21 por ciento más pequeños que el sistema actual, mientras que el peso se ha reducido de 2,9 a 25,5 kilogramos. Toyota está utilizando la próxima generación de semiconductores de carburo de silicio por primera vez en los transistores de los módulos de potencia inteligente (IPM). Esto mejora la potencia de salida, aunque se utilizan menos transistores y la pérdida de potencia es menor. A la inversa, esto significa que todo el convertidor de pila de combustible FCPC puede hacerse más pequeño.

Otros elementos de la pila de pilas de combustible también se benefician de la minimización de tamaño y peso. La entrada de aire, diseñada para una baja pérdida de presión, contiene material que absorbe el sonido. Al igual que el silenciador, evita que entren ruidos molestos en el habitáculo. La salida consta de una tubería de resina que puede eliminar una gran cantidad de aire y agua. En general, todo el sistema de aire es casi un 30 por ciento más compacto que el Mirai actual y pesa más de un tercio (34,4 por ciento) menos.

Batería de iones de litio

En lugar de una batería de hidruro metálico de níquel de la generación anterior de Mirai, Toyota usa una batería de iones de litio de alto voltaje con 84 celdas en el nuevo modelo. A pesar de sus menores dimensiones, tiene una mayor densidad energética, lo que significa que combina una mayor potencia de salida con un mejor equilibrio ecológico. Su tensión nominal se ha incrementado de 244,8 voltios a 310,8 con una capacidad reducida de 6,5 Ah a 4,0 Ah. El peso bajó de 46,9 a 44,6 kilogramos y la potencia de salida aumentó de 25,5 kW por diez segundos a 31,5 kW por diez segundos.

Gracias a su diseño que ahorra espacio, la batería se puede encontrar detrás de los asientos traseros sin restringir el espacio de carga del maletero. Las entradas de aire discretamente montadas en el lateral junto a los asientos traseros optimizan el flujo de aire.


Rendimiento de conducción dinámico

Como nueva base técnica de la segunda generación de Mirai, la plataforma GA-L baja el centro de gravedad del vehículo de pila de combustible. Gracias a la menor inercia de la masa, esto tiene un efecto estimulante sobre la dinámica de conducción y al mismo tiempo mejora la rigidez de la carrocería reforzada, que también se beneficia de soportes colocados estratégicamente, conexiones adhesivas adicionales y el uso del proceso de soldadura por puntos con láser. Además, existe una distribución de peso ideal de 50:50 entre los ejes delantero y trasero. Como ya se ha descrito, resulta de la colocación de la batería y el motor eléctrico en la parte trasera, así como del desplazamiento de la unidad de pila de combustible del suelo del vehículo debajo del capó. El resultado es una estabilidad de conducción que se corresponde con las características de un vehículo de tracción delantera.

El chasis del nuevo Mirai incluye nuevas suspensiones de ruedas multibrazo en la parte delantera y trasera. Reemplazan los puntales MacPherson anteriores en la parte delantera y el diseño de viga giratoria del eje trasero. Este diseño garantiza una gran estabilidad de conducción, un manejo seguro y una excelente comodidad de suspensión. Detalles como los estabilizadores reforzados, la disposición optimizada de las rótulas superiores e inferiores y la alta rigidez general de los componentes de la suspensión contribuyen a la ágil respuesta del chasis.

Las ruedas más grandes y los neumáticos más anchos también contribuyen de manera importante a mejorar las características de conducción. Las llantas de 19 y 20 pulgadas con neumáticos en las dimensiones 235/55 R19 y 245/45 R20 se caracterizan por una menor resistencia a la rodadura y un menor ruido de rodadura. De esta manera, contribuyen a la eficiencia del combustible y un interior del vehículo más silencioso y benefician tanto el manejo como la estabilidad direccional. El mayor diámetro de las llantas y los neumáticos también crea espacio para los ahora tres tanques de hidrógeno.

Con todo, la potencia adicional de la nueva unidad de pila de combustible le da al Mirai un arranque suave y lineal y una potente aceleración que se corresponde armoniosa y voluntariamente con el movimiento del pedal del acelerador. Los viajes por autopista son relajados y sin estrés. En los recorridos por carreteras rurales, el nuevo modelo transmite mucha soberanía y muestra un temperamento ágil.

El Mirai limpia el aire mientras conduce

Los beneficios ambientales del Toyota Mirai van mucho más allá de la pretensión de permitir la movilidad sin emisiones locales: de hecho, deja el aire ambiente que absorbe mientras conduce, más limpio de lo que lo encontró. Este efecto de limpieza se basa en un filtro innovador desarrollado por Toyota, que funciona según el principio del catalizador. Un elemento de vellón cargado eléctricamente captura partículas microscópicas del aire que se aspira para suministrar la pila de combustible, incluido el dióxido de azufre (SO2), los óxidos de nitrógeno (NOx) y las nanopartículas PM 2,5. Expresado en números: efectivamente, del 90 al 100 por ciento de todas las partículas con un diámetro entre cero y 2.5 micrómetros que fluyen a través del tracto de admisión se atascan.

Se espera que las entregas se multipliquen por diez 


El nuevo Mirai penetrará en el mercado más profundamente que antes: Toyota espera que las ventas superen la generación anterior en un factor de diez. Los pilares de este crecimiento son la mejora de las prestaciones y el mayor atractivo del nuevo modelo, así como el precio de venta casi un 20 por ciento más bajo posible gracias a los saltos en el desarrollo del vehículo de hidrógeno.

Además, la tecnología de pilas de combustible se está volviendo cada vez más atractiva debido a su idoneidad para el uso diario: muchos mercados están ampliando su infraestructura de hidrógeno, el número de estaciones de servicio está aumentando y se están lanzando cada vez más programas de financiación pública para fortalecer el cambio hacia una movilidad más limpia.

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Así,que el nuevo Toyota Mirai se basa en la plataforma modular GA-L que permite la integración de un tercer tanque de hidrógeno, que extiende la autonomía en un 30 por ciento hasta los 650 kilómetros; combina diseño emocional y placer de conducir con un equilibrio ecológico excepcional; el sistema de pila de combustible completamente rediseñado se caracteriza por componentes significativamente más pequeños y ligeros; la combinación del nuevo tren de transmisión de pila de combustible eléctrica y la plataforma GA-L permite una distribución de peso ideal de 50:50; y con la segunda generación de Mirai, Toyota apunta a multiplicar por diez las entregas mundiales de vehículos de pila de combustible.

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