A – akumulator

Samochody z wodorowymi ogniwami paliwowymi sÄ… wyposażone w akumulator trakcyjny o dużej pojemnoÅ›ci. SÅ‚uży on do gromadzenia energii odzyskiwanej podczas zwalniania i hamowania, którÄ… wytwarza peÅ‚niÄ…cy wtedy rolÄ™ generatora silnik elektryczny napÄ™dzany przez koÅ‚a pojazdu. Energia ta jest później wykorzystywana do poruszania samochodu, co pozwala zmniejszyć zużycie wodoru, a zarazem zwiÄ™kszyć zasiÄ™g i dynamikÄ™ auta. To samo rozwiÄ…zanie jest stosowane w samochodach hybrydowych.

B – bezpieczeÅ„stwo

Wodór jest znany jako gaz Å‚atwopalny, jednak inne jego wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci sprawiajÄ…, że jest paliwem znacznie bezpieczniejszym niż benzyna czy LPG. Jako gaz ponad 14 razy lżejszy od powietrza, bÅ‚yskawicznie ucieka do góry, nie stwarzajÄ…c zagrożenia dla samochodu czy ludzi. Ponadto caÅ‚a instalacja wodorowa pojazdu jest nieustannie monitorowana i w razie wykrycia nieszczelnoÅ›ci odcinany jest jego dopÅ‚yw ze zbiorników. Same zbiorniki sÄ… niezwykle mocne – majÄ… trójwarstwowe Å›cianki z kompozytów zbrojonych wÅ‚óknem wÄ™glowym oraz szklanym i nawet w razie przestrzelenia wielkokalibrowym pociskiem nie eksplodujÄ…. Jak widać, nawet w takim przypadku wodór bezpiecznie rozprasza siÄ™ w atmosferze. 

C – czysta energia

Wodór nie tylko pozwala uzyskiwać energiÄ™ bez szkodliwych emisji, ale i może być wytwarzany w sposób caÅ‚kowicie nieszkodliwy dla Å›rodowiska. Na przykÅ‚ad w Danii już w tej chwili praktycznie caÅ‚y wodór używany do zasilania pojazdów powstaje dziÄ™ki energii ze źródeÅ‚ odnawialnych. Również w Niemczech do otrzymywania wodoru wykorzystuje siÄ™ prÄ…d z elektrowni wiatrowych i sÅ‚onecznych, a inne kraje Unii Europejskiej konsekwentnie wdrażajÄ… takie „zielone” metody produkcji.

D – dlaczego wodór?

CzÄ™sto pada pytanie, dlaczego Toyota inwestuje w pojazdy z ogniwami paliwowymi, a nie w samochody elektryczne? JapoÅ„ski koncern uważa, że oba rozwiÄ…zania majÄ… swoje zalety i inwestuje w obydwa. WedÅ‚ug Toyoty samochody zasilane akumulatorami (BEV, Battery Electric Vehicles) i ogniwami paliwowymi (FCEV, Fuel Cell Electric Vehicles) sÄ… w stosunku do siebie komplementarne, ponieważ realizujÄ… różne potrzeby użytkowników.

BEV sprawdzajÄ… siÄ™ dobrze na krótkich dystansach i w Å›rodowisku miejskim. Problemem pozostaje jednak dÅ‚ugi czas Å‚adowania, wynoszÄ…cy nawet przy użyciu wydajnych Å‚adowarek co najmniej 20 minut, a zwykle wiÄ™cej. Tankowanie FCEV trwa tylko 3 do 5 minut, a zasiÄ™g jest porównywalny z konwencjonalnym samochodem.

E – elektryczność

Auto z ogniwami paliwowymi również jest napÄ™dzane silnikiem elektrycznym. Jedyna różnica pomiÄ™dzy FCEV i BEV polega na tym, że prÄ…d zasilajÄ…cy samochód na wodór nie pochodzi z zewnÄ…trz, a jest wytwarzany na pokÅ‚adzie pojazdu przez ogniwo paliwowe.

F – Toyota FCHV

Toyota FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle) to seria prototypowych samochodów zasilanych wodorowymi ogniwami paliwowymi, budowanych przez ToyotÄ™ od 1997 roku. Ostatni z nich, produkowany na maÅ‚Ä… skalÄ™ FCHV-adv, byÅ‚ od 2008 roku udostÄ™pniany wybranym klientom w leasingu i stanowiÅ‚ zapowiedź masowo produkowanej Toyoty Mirai. 

G – World Green Car of the Year 2016

Podczas targów New York International Auto Show 2016 jury zÅ‚ożone z 73 dziennikarzy motoryzacyjnych z 23 krajów caÅ‚ego Å›wiata uhonorowaÅ‚o ToyotÄ™ Mirai tytuÅ‚em „2016 World Green Car of the Year” – ekologicznego samochodu roku 2016. Jurorzy byli zgodni, że Toyota napÄ™dzana ogniwami wodorowymi jest samochodem, który zmienia oblicze wspóÅ‚czesnej motoryzacji.

H – wodór

Wodór to najczęściej wystÄ™pujÄ…cy pierwiastek we WszechÅ›wiecie. WystÄ™puje też powszechnie na Ziemi, zwykle jako skÅ‚adnik czÄ…steczek wody. Dlatego można go wytwarzać praktycznie w dowolnym punkcie Å›wiata – wystarczy do tego woda i energia. Z kolei wykorzystanie wodoru jako paliwa nie powoduje emisji żadnych niepożądanych substancji, bo jedynym produktem ubocznym jest para wodna.

I – innowacje

Opracowanie unikalnego zestawu ogniw paliwowych o niewielkich rozmiarach, dużej wydajnoÅ›ci i innowacyjnym systemie nawilżania pozwoliÅ‚o stworzyć samochód elektryczny, który produkuje prÄ…d bezpoÅ›rednio na pokÅ‚adzie. Do stworzenia seryjnych samochodów na wodór przyczyniÅ‚ siÄ™ także staÅ‚y rozwój aut hybrydowych. KonstruujÄ…c pojazdy zasilane wodorowymi ogniwami paliwowymi, Toyota wykorzystaÅ‚a swoje bogate doÅ›wiadczenia zdobyte przy tworzeniu i produkcji spalinowo-elektrycznych samochodów hybrydowych. W wodorowej Toyocie Mirai zastosowano również szereg podzespoÅ‚ów z samochodów hybrydowych najnowszych generacji, w tym wydajny silnik elektryczny, sterownik mocy i niklowo-wodorkowy akumulator trakcyjny.

J – Japonia

Japonia jest krajem posiadajÄ…cym najbardziej rozbudowanÄ… infrastrukturÄ™ stacji tankowania wodoru na Å›wiecie. Obecnie jest ich okoÅ‚o 100, a powstaje wiele nastÄ™pnych. Japonia, której energetyka jest oparta na imporcie paliw, w rozwoju gospodarki wodorowej upatruje możliwość zwiÄ™kszenia swojej niezależnoÅ›ci energetycznej. NiebagatelnÄ… rolÄ™ odgrywa też Å›wiadomość ekologiczna wyksztaÅ‚conego spoÅ‚eczeÅ„stwa.

K – kilowat

ZespóÅ‚ ogniw paliwowych Toyoty Mirai ma maksymalnÄ… moc 114 kW – to wystarczajÄ…co dużo, by zapewnić autu dobrÄ… dynamikÄ™. Można go jednak również wykorzystać w inny, ciekawy sposób: jako awaryjne źródÅ‚o zasilania, zdolne zaopatrywać gospodarstwo domowe w prÄ…d nawet przez tydzieÅ„.

L – litr

Dwa wysokociÅ›nieniowe zbiorniki Toyoty Mirai mieszczÄ… Å‚Ä…cznie 122,4 l wodoru pod ciÅ›nieniem 70 MPa (700 barów), co wystarcza do przejechania ponad 500 km.

M – Mirai

Mirai to po japoÅ„sku „przyszÅ‚ość”. To także nazwa zasilanego wodorowymi ogniwami paliwowymi samochodu, zaprojektowanego od podstaw i produkowanego masowo przez ToyotÄ™. Ogniwa paliwowe nie emitujÄ… żadnych niepożądanych substancji, co czyni je przyszÅ‚oÅ›ciowym źródÅ‚em energii elektrycznej. Aby jednak samochody na wodór staÅ‚y siÄ™ powszechne – jak dziÅ› samochody hybrydowe Toyoty – ich ceny muszÄ… być bardziej przystÄ™pne. To siÄ™ już dzieje: koszt systemu ogniw paliwowych Toyoty Mirai jest o 95% niższy, niż w przypadku jej poprzednika, Toyoty FCHV-adv. PodzespoÅ‚y sÄ… mniejsze, lżejsze, bardziej efektywne i taÅ„sze w masowej produkcji.

N – noÅ›nik energii

Wodór to w zasadzie nie paliwo, a wygodny i bezpieczny noÅ›nik energii, który można pozyskiwać na wiele różnych sposobów. W Europie wiÄ™kszość wodoru produkuje siÄ™ obecnie drogÄ… parowego reformingu metanu (z użyciem gazu ziemnego jako surowca) lub przez elektrolizÄ™ wody. Ten drugi sposób pozwala wytwarzać wodór z użyciem wyÅ‚Ä…cznie energii ze źródeÅ‚ odnawialnych, takich jak panele sÅ‚oneczne, turbiny wiatrowe lub elektrownie wodne, bez najmniejszej szkody dla Å›rodowiska.

O – ogniwo paliwowe

ZespóÅ‚ ogniw paliwowych jest sercem elektrycznego samochodu wodorowego. Zachodzi w nim reakcja Å‚Ä…czenia siÄ™ na zimno wodoru z tlenem z powietrza, w wyniku której powstaje prÄ…d elektryczny i czysta woda. Jest to możliwe dziÄ™ki specjalnej membranie polimerowej, która oddziela elektrony od protonów (jÄ…der atomów wodoru), przepuszczajÄ…c jedynie protony, które nastÄ™pnie Å‚Ä…czÄ… siÄ™ tlenem. StrumieÅ„ elektronów przepÅ‚ywa innÄ… drogÄ… jako prÄ…d elektryczny.

P – patenty

W roku 2015 Toyota zrobiÅ‚a rzecz bez precedensu: udostÄ™pniÅ‚a bezpÅ‚atnie wszystkie 5680 patentów zwiÄ…zanych z wodorowymi ogniwami paliwowymi, bÄ™dÄ…cych efektem 20 lat badaÅ„ i inwestycji. OkoÅ‚o 1970 z nich dotyczy zespoÅ‚u ogniw paliwowych, okoÅ‚o 290 – wysokociÅ›nieniowych zbiorników wodoru, a 3350 – sterowania ogniwami paliwowymi.

Q – QDR

Skrót QDR oznacza Quality, Durability, Reliability – jakość, trwaÅ‚ość i niezawodność. Aby udowodnić, że te cechy odnoszÄ… siÄ™ również do wodorowego sedana Mirai, Toyota przeprowadziÅ‚a intensywny test na trasie o dÅ‚ugoÅ›ci 200 tysiÄ™cy kilometrów. 14 kierowców prowadziÅ‚o Mirai po 16 godzin dziennie przez 254 dni po ulicach miast, autostradach i wiejskich drogach. Mimo temperatur od -20 do 37 stopni Celsjusza, nie pojawiÅ‚y siÄ™ żadne problemy z uruchomieniem samochodu ani żadne awarie mechaniczne. Samochód okazaÅ‚ siÄ™ stuprocentowo niezawodny. Jedynymi czynnoÅ›ciami serwisowymi oprócz normalnych przeglÄ…dów byÅ‚y wymiana tarcz hamulcowych i dwukrotna wymiana klocków hamulcowych.

R – Rada Wodoru

Nawet najbardziej zdeterminowana firma nie zdoÅ‚a sama doprowadzić do upowszechnienia wodoru w gospodarce i motoryzacji. Dlatego Toyota wspóÅ‚pracuje z innymi firmami nad propagowaniem wodoru i wodorowych ogniw paliwowych. DziaÅ‚ania te koordynuje Rada Wodoru, zaÅ‚ożona przez ToyotÄ™ i 12 innych firm z branż takich jak transport, energetyka i przemysÅ‚, podczas ostatniego Åšwiatowego Forum Ekonomicznego w Davos.

S – sieć stacji tankowania

Infrastruktura produkcji, dystrybucji i sprzedaży wodoru znajduje siÄ™ wciąż w poczÄ…tkowym stadium rozwoju, jednak intensywnie siÄ™ rozrasta. W 2015 roku, gdy Toyota Mirai wchodziÅ‚a na Å›wiatowe rynki, w Europie byÅ‚o 40 stacji tankowania wodoru. W roku 2020 ma ich być 200, a do roku 2025 ich liczba ma siÄ™gać 1000. Oprócz liczby ważne bÄ™dzie również wÅ‚aÅ›ciwe rozmieszczenie w dużych miastach i wzdÅ‚uż Å‚Ä…czÄ…cych je gÅ‚ównych dróg.

T – tankowanie

OgromnÄ… zaletÄ… samochodów zasilanych wodorowymi ogniwami paliwowymi w stosunku do pojazdów elektrycznych jest szybkość tankowania, które zajmuje tylko 3 minuty. CaÅ‚y proces jest bardzo prosty i caÅ‚kowicie zautomatyzowany – wystarczy tylko poÅ‚Ä…czyć pistolet dystrybutora z wlotem wodoru w samochodzie. Po automatycznym sprawdzeniu szczelnoÅ›ci poÅ‚Ä…czenia tankowanie sprężonego wodoru do peÅ‚na zostanie przeprowadzone samoczynnie.

U – pojazdy użytkowe

Pojazdy wodorowe to nie tylko samochody osobowe. Np. w Los Angeles Toyota testuje wodorowe ciężarówki sÅ‚użące do przewozu Å‚adunków w porcie, a w swych fabrykach wodorowe wózki widÅ‚owe, których liczba do 2020 roku ma siÄ™gnąć 180. GoÅ›ci Olimpiady 2020 w Tokio bÄ™dzie wozić ponad 100 wodorowych autobusów Toyoty.

V – wolt, jednostka napiÄ™cia

NapiÄ™cie uzyskiwane z zespoÅ‚u ogniw paliwowych Toyoty Mirai jest podwyższane przez specjalnÄ… przetwornicÄ™ do 650 V. DziÄ™ki temu silnik elektryczny może uzyskać moc 113 kW (154 KM) przy niższym natężeniu prÄ…du, co umożliwia użycie cieÅ„szych przewodów i uzwojeÅ„ o mniejszej masie, a także ogranicza ilość wytwarzanego ciepÅ‚a.

W – woda

Jedynym produktem ubocznym reakcji, w której wodorowe ogniwa paliwowe wytwarzajÄ… prÄ…d,  jest idealnie czysta woda. Toyota Mirai wytwarza jej okoÅ‚o 70 ml/km, czyli 7 l/100 km.

X – NOx

Symbolem NOx oznacza siÄ™ ogólnie tlenki azotu – gÅ‚ównie tlenek azotu NO i dwutlenek azotu NO2. Gazy te, powstajÄ…ce podczas spalania paliw ropopochodnych w silnikach spalinowych, należą do szkodliwych substancji emitowanych z rur wydechowych. PrzyczyniajÄ… siÄ™ one m.in. do powstawania smogu i kwaÅ›nych deszczy. Samochody elektryczne, w tym zasilane wodorowymi ogniwami paliwowymi takie jak Toyota Mirai, nie emitujÄ… żadnych niepożądanych substancji. DziÄ™ki temu sÄ… nieszkodliwe dla Å›rodowiska i nie dotyczÄ… ich zakazy wjazdu do centrów niektórych miast.

Y – Yaris

Toyota Yaris na wodór? Jeszcze nie dziÅ›, ale za jakiÅ› czas wszystkie samochody – nawet te mniejsze – bÄ™dÄ… mogÅ‚y korzystać z czystej energii, wytwarzanej ze źródeÅ‚ odnawialnych.

Z – „zielony” wodór

Coraz wiÄ™ksza część energii elektrycznej wytwarzanej na caÅ‚ym Å›wiecie pochodzi ze źródeÅ‚ odnawialnych, takich jak panele sÅ‚oneczne czy turbiny wiatrowe. WadÄ… tych źródeÅ‚ jest uzależnienie od pory dnia i pogody – czasem sÄ… w stanie dostarczyć wiÄ™cej energii, niż potrzeba, a czasami nie dostarczajÄ… jej wcale. Dlatego wciąż musimy korzystać z drogich i niszczÄ…cych Å›rodowisko konwencjonalnych elektrowni wÄ™glowych.

Wodór jest noÅ›nikiem energii, który pomoże rozwiÄ…zać ten problem. Można go produkować przez elektrolizÄ™ wody w okresach nadprodukcji energii, a w chwilach niedoboru używać do wytwarzania prÄ…du w ogniwach paliwowych. DziÄ™ki temu wodór stanowi uniwersalne rozwiÄ…zanie, które unowoczeÅ›ni jednoczeÅ›nie energetykÄ™ i motoryzacjÄ™.