Vodík

Přirozeně dokonalé palivo

Pokroková technologie od Toyoty je postavena na staletém postupu reverzní elektrolýzy vody. Palivové články Toyota využívají nejhojněji zastoupený prvek v celém vesmíru: vodík, který se slučuje s kyslíkem získávaným ze vzduchu. Touto jednoduchou chemickou reakcí se vyrábí elektřina pohánějící vozidlo, přičemž jediné emise představuje čistá voda.

Jak funguje palivový článek

Palivové články mají velmi jednoduchou konstrukci: jsou složeny ze dvou elektrod a polymerové elektrolytické membrány. Polopropustná membrána umožňuje pouze prolínání protonů, kdy kationty vodíku proudí ke katodě, kde reagují s anionty kyslíku. Elektrony z anody jsou přesměrovány do vnějšího elektrického obvodu, čímž vzniká proud potřebný k pohonu vozidla. Palivové články jsou bezúdržbové a nepodléhají opotřebení.

Modré pozadí Modré pozadí
Palivový článek diagram Palivový článek diagram

Popis procesu

Palivový článek sestává ze dvou elektrod a membrány, přes kterou pronikají pouze kladně nabité molekuly vodíku. Protony vodíku se slučováním s atomy kyslíku mění ve vodu. Elektrony jsou přesměrovány do elektrického obvodu, čímž vzniká proud k pohonu vozidla.

Toyota Mirai - konstrukce
Toyota Mirai - konstrukce
Toyota Mirai - konstrukce
Plus ikona
Plus ikona
Plus ikona

Palivový článek s měničem FCPC

Nová sada palivových článků je lehčí, menší a účinnější než u předchozí generace. Jejím umístěním do přední části vozidla se zlepšilo rozložení hmotnosti a současně bylo možné navrhnout prostornější kabinu. Zlepšila se i odolnost vůči nízkým teplotám, a tak je plný výkon k dispozici i za mimořádně nízkých teplot až -30 °C.

Zásobníky na vodík

Velkoobjemové a lehké zásobníky jsou umístěny mimo samotnou kabinu pod podlahou vozidla, čímž přispívají k nízkému těžišti. Při kapacitě 5,6 kg vodíkového paliva lze zajistit dojezd 650 kilometrů. Pevná vícevrstvá konstrukce zásobníků garantuje bezpečnost za všech situací.

Elektromotor

Zevrubně přepracovaný elektromotor s kompaktnějším trakčním akumulátorem se přesunul nad zadní nápravu, což se odrazilo v ideálním rozložení hmotnosti (50:50) a lepším jízdním chování Toyoty Mirai.

Vodíkový automobil

Vodíkové automobily na rozdíl od hybridů nepoužívají spalovací motor. Sestava palivových článků produkuje veškerou elektřinu nezbytnou k pohonu automobilu, kdy čerpá vodík z trojice zásobníků zabudovaných pod podlahou vozidla. Toyota Mirai ve svých zásobnících převáží celkem 5,6 kg paliva. Pro porovnání – hmotnost baterie elektromobilu s podobným výkonem činí 700 kg.

Vodík a hybrid - Srovnání

Toyota Mirai sdílí s hybridními modely 80% komponent!
Toyota Mirai
Elektromobil na palivové články
Palivový článek - Ikona
Palivový článek
Zásobníky na vodík - Ikona
Zásobníky na vodík
Elektromotor - Ikona
Elektromotor s jednostupňovou převodovkou
Trakční akumulátor - Ikona
Trakční akumulátor
Řídicí jednotka - Ikona
Řídicí jednotka se sestavou měniče (střídač a konvertor)
Toyota Corolla Hatchback Hybrid
Hybrid
Spalovací motor - Ikona
Spalovací motor
Palivová nádrž - Ikona
Palivová nádrž
Převodovka - Ikona
Převodovka se dvěma elektromotory
Trakční akumulátor - Ikona
Trakční akumulátor
Řídicí jednotka - Ikona
Řídicí jednotka se sestavou měniče (střídač a konvertor)
Poznejte hybridní technologii

Časté dotazy

Jsou vozidla na vodík bezpečná?
Zásobníky Toyota Mirai snesou 225 % jmenovitého tlaku, jsou odolné vůči rozdrcení i nárazům, a dokonce odolají i přímému zásahu střelnou zbraní. Kvůli maximální bezpečnosti jsou zabudovány mimo deformační zóny a pod prostorem pro cestující, kde je konstrukce vozidla ještě zesílena. V případě nehody se přívod vodíku pomocí speciálních ventilů vypne. Jakkoli je to nepravděpodobné, pokud by zásobník přeci jen netěsnil, vodík okamžitě unikne přes speciální vypouštěcí potrubí.
Jsou nějaké zvláštní požadavky ohledně řízení a servisování vozidel na vodík?
Cestování s automobilem na palivové články nevyžaduje od řidiče nic zvláštního. Jízda, tankování i servisování vozidla je stejné jako u vozidel s klasickým nebo hybridním pohonem.
Jak dlouho tankování vodíku trvá?
Tankování Toyoty Mirai zpravidla zabere asi 5 minut, podobně jako u vozidel s benzínovým motorem.
Mohu vozidlo na vodík parkovat v podzemních garážích?
Ano. Na rozdíl od vozidel na LPG nebo CNG je vodík 14x lehčí než vzduch a rychle se odpařuje bez jakéhokoli rizika. Vozidla na vodík mohou zajíždět do uzavřených garáží, podzemních garáží i bezemisních zón.
Jak se vodík vyrábí?
Vodík je vysoce energetické palivo, které lze vyrábět s nulovými dopady na životní prostředí. Aktuálně nejoblíbenějšími způsoby výroby vodíku je použití horké vodní páry nebo elektrolýzy vody.
Je možné v České republice tankovat vozidla na vodík?
V roce 2021 budou postaveny první dva veřejné vodíkové plnicí stojany, a to na stávajících čerpacích stanicích značky Benzina, a to v Praze na Barrandově a v Litvínově. V přípravě jsou další vodíkové plnicí stojany v Brně, Plzni a v Praze na D10 ve směru na Mladou Boleslav.

Chcete se dovědět více?

Podívejte se na naši prezentaci Toyoty Mirai a vodíkové technologie.