Автомобиль на водородном топливе toyota

Toyota Mirai с водородным двигателем — «будущее» уже в Европе

Про автомобиль от Toyota, работающий на водородном двигателе, писали примерно год назад, примерно в то же время его продажи были начаты в Японии. Однако, старт продаж Toyota Mirai (Mirai с японского переводится как «будущее») на Континенте (как на старом так и на новом) остался почти незамеченным. Попробуем исправить этот момент и разобраться как это работает.

Итак, что предлагает нам Тойота: автомобиль класса «седан» с двигателем мощностью 153л.с, разгоняющийся с 0 до до 90км/ч за 9.4сек. Максимальная скорость ограничена электроникой и составляет 170км/час. Весьма неплохо, учитывая что двигатель у автомобиля электрический.

Внешний вид (фото с сайта blog.toyota.co.uk)

Не менее интересно, что внутри.

Конструкция

Блок-схема автомобиля (с сайта Toyota):

Водород хранится в баке, затем он смешивается с забортным воздухом, в результате реакции в топливном элементе получается электричество, от которого (после преобразования до нужного напряжения) и работает мотор переменного тока. Очевидно, что главный плюс такого авто — экологически чистый «выхлоп», каждый школьник знает что при реакции водорода и кислорода получится водяной пар. Внутри авто есть емкость, воду из которой надо периодически сливать. Вода судя по всему, достаточно чистая, один из авторов обзоров не побоялся ее даже выпить:

Мощность встроенного генератора достаточно велика, автомобиль можно даже использовать в качестве резервного источника электричества мощностью до 9КВт. Сам водород хранится в баке с давлением 10МПа, время заправки составляет 3-5 минут, заявленный производителем запас хода составляет до 600км. По заявлению производителя, усиленный карбоном бак является достаточно прочным и безопасным, чтобы выдержать ДТП.

Заправка

Пора перейти к самому интересному: где же автомобиль заправлять. Очевидно, что распространенность таких авто в первую очередь ограничивается наличием заправочных станций. И тут все пока довольно-таки грустно. Первой страной, где начали продаваться Mirai, была Япония. Кроме Японии и США, в Европе автомобиль поставляется в 3 страны: Великобританию, Данию и Германию (первые 5 машин были отгружены в сентябре 2015). На настоящее время 7 заправочных станций имеется в Дании, 10 в США, 18 в Германии и 4 в Великобритании. К концу 2015 года в Германии планируется построить 50 заправочных станций, с увеличением этого числа до 400 к 2023 году.

Не менее важным шагом является унификация заправочных станций: был принят единый стандарт, что позволяет с одной стороны, другим производителям делать авто (и заправочные станции) с коннекторами одинакового типа, с другой стороны, пользователи разных моделей получают преимущество от появления большего числа станций.

Что касается цен, в Германии килограмм водорода стоит 9.5€, заправка полного бака (емкостью в 4.7кг) обойдется примерно в 45€. При запасе хода в 600км, можно примерно посчитать стоимость эксплуатации, которая составит 7.5€ на 100км. Для сравнения, цена бензина Е10 составляет 1.3€, т.е. 10л бензина обойдется в 13€. В общем, стоимость заправки выходит примерно одинакова.

Выводы

Технология безусловно интересна. Главный плюс, на который указывает производитель: полная экологичность, сопоставимая с электромобилями, и при этом время заправки, сопоставимое с «обычным» бензиновым авто. Минус тоже очевиден: заведомое усложнение конструкции и малое количество заправочных станций.

Чисто интуитивно, идея и концепция электромобиля мне нравится больше: аккумулятор и бесколлекторный мотор позволяют сделать автомобиль очень простым, с минимальным числом движущихся частей. Здесь же мы видим явно усложненную конструкцию с гипотетически небезопасными компонентами (все помнят Гинденбург?). С другой стороны, технологию, позволяющую зарядить аккумулятор за 5 минут, мы в ближайшее время вряд ли увидим, так что водородные авто явно займут свою нишу, там где нужна быстрая перезаправка. Ну и в целом, я таки-надеюсь дожить до момента, когда воздух в городах станет чистым (хотя есть сомнения, особенно применительно к России), и новый тип экологичных автомобилей — это еще один шаг к этому.

Наконец, цена вопроса. Цена Toyota Mirai составляет 58,325$ в США и 66,000€ в Европе. Недешево, но с другой стороны, вполне сопоставимо с другими авто премиум-класса. Всего за 2015 год Toyota планирует выпустить 700 авто, и 2000 штук за 2016 год.

PPS: Вся собранная выше информация была найдена в открытых источниках, 100% достоверность не гарантируется. Если есть какие-то неточности, пишите, исправлю.

Источник

overhaulind › Блог › Toyota Mirai — Водородный седан

Что человеку приходит первым на ум, если он слышит слово «гибрид»? Конечно же Toyota Prius.

Эта странная по всем параметрам машина с довольно спорным дизайном произвела фурор в свое время. Голливудские звезды считали этот автомобиль символом любви к природе, пытаясь оправдаться за гараж полный суперкаров и внедорожников, а люди до сих пор стоят в очередях и ждут его.

Секрет приуса прост — Toyota настоящий автогигант и может себе позволить пускать в серию такие машины, о которых другие бренды только мечтают и осторожно тестируют в надежде спрогнозировать спрос и максимум привозят их на выставки, до производства добирались единицы и никому не удалось повторить успех.
Если бы Приус провалился, Toyota этого бы не почувствовали и просто уволили пару инженеров, а сборочные ленты быстро переоборудовали бы под Land Cruiser. Но он не провалился а наоборот, вышел как раз тогда, когда он был всем нужен и актуален. Его успех изменил Toyota навсегда, сейчас практически во всем модельном ряде японской компании и ее подразделения Lexus если гибридные силовые установки. А тенденция привела к тому, что суперкары, McLaren, Ferrari и Porsche, получили гибридные силовые установки…

Читайте также:  Автомобиль на транзитах как его поставить на учет

Но сейчас настала эпоха электромобилей: мало того что у Tesla Model S вообще нет выхлопной трубы, так еще и динамические характеристики у него на уровне самых быстрых суперкаров.
Гибридным автомобилям уже трудно тягаться с ними, ведь разгон до сотни не такой впечатляющий, а выбросы, хоть и маленькие, но все-таки есть.

И тут в Toyota решили ударить по самому слабому месту электромобилей — запасу ходу и скорости заправки.

Японским ответом стала модель Toyota Mirai — автомобиль на водородных топливных элементах. На самом деле Mirai не первый водородный автомобиль, Honda FCX была представленная еще в 2007 году, но во-первых она выглядит не менее спорно чем Prius, а как я уже говорил выше, ресурсы Toyota практически безграничны.

Так в чем же прелесть водородного автомобиля? Если говорить конкретно о MIrai, то серийный образец выглядит как минимум симпатичным!

А на самом деле плюсов тут несколько:
1. Скорость заправки. Внутри автомобиля спрятано 2 баллона объемом 60 и 62,5 литра, для полной заправки которых требуется всего 3 минуты — столько же, сколько нужно для заправки полного бака бензина. Т.е. мы можем передвигаться на нем как привыкли — «заправился и поехал»

2. У автомобиля нет выбросов! Из выхлопной трубы выходит самый обыкновенный пар!
3. В нем нет огромного количества аккумуляторов, производство которых наносит не малый вред природе.
4. Высокий КПД. У водородного двигателя КПД 83%, для сравнения у 1.3 литрового двигателя Toyota 2014 года КПД всего 38%.

Но есть конечно и минусы:
1. Водород заправляется под давлением, что может привести к проблемам, хотя если верить Toyota то несчастных случаев пока не было.

2. Водород — самый распространенный элемент во вселенной, увы, мы так и не освоили дешевый способ его добычи. Но это скорее вопрос времени.
3. Количество водородных заправок не превышает количество заправок для электромобилей, и не превысит. Если электромобили можно спокойно заряжать на любой парковке, то для водородной заправки требуется оборудование серьезнее чем у бензиновой АЗС.

Что еще можно сказать об этом чуде инженерной мысли? Длинна — 4870 мм, ширина — 1810 мм. а высота — 1535 мм. Дорожный просвет 130 мм =)
Водородный двигатель в результате химической реакции взаимодействия водорода и кислорода вырабатывает электроэнергию, передаваемую на электродвигатель, мощностью 154 л.с., который приводит в движение передние колеса автомобиля.

Водородная система выполняет роль генератора и занимает место тяжелых аккумуляторов, а скоростные характеристики как и в электромобилях будут упираться в мощность электромотора.

Так что в будущем, вероятно, нас ждет настоящая борьба между электромобилями и водородными за место на рынке. Вопрос только в том, что человечество научится делать быстрее? Более мощные аккумуляторы или дешевле и быстрее добывать водород?

Источник

Это, конечно, слишком смелая теория, но порой кажется, что многие фирмы, выпускающие экологически чистые автомобили недооценивают важность дизайна. Вспомните, каким унылым, к примеру, была внешность “Тойоты-Приус» и “Хонды-Инсайт» первого поколения. Уродцы ведь чистой воды!

Неудивительно, что «Приус-II», именно начиная с которого и пошел всемирный бум на гибриды, сделали гораздо более симпатичным. Ну хотя бы немного… С другой стороны, если посмотреть на продукцию «Теслы», то здесь все не в пример круче. И первая-то серийная электричка Илона Маска – Tesla Roadster – была машиной симпатичной. Как не быть симпатичным “Лотусу-Элиз» на батарейках?! Потом пошли клевый Model S, футуристичный Model X… Ну надо ли теперь объяснять почему именно “Тесла» лидер рынка электричек?

Можно быть это, конечно, все и не совсем так, но в одном мы точно не сомневаемся – Toyota реально стоило сильнее запариваться по поводу дизайна своего уникального седана Mirai. Ну как это вообще возможно? Первый в мире серийный (пусть даже и мелкосерийный) автомобиль на топливных элементах, а выглядит как “Приус» в обвесе от мастеров тюнинга из какой-нибудь Румынии… Возможно из-за никакущего дизайна на «Мирай» не обратили особого внимания. Ну кроме узкого круга углубленных в проблему специалистов. И это при том, что технологии топливных элементов в перспективе выглядят даже интереснее чистых электромобилей…

Но хватит уже пинать “тойотовских» дизайнеров за прошлые грехи. Как говорил Винсент Вега из “Криминального чтива»: “Если человек признал свои ошибки, его надо простить». Второе поколение “Мирай» убедительно показывает – выводы были сделаны, виновные наказаны, больше подобного не повторится.

Второй “Мирай», представленный в конце 2019-го, это вообще другой автомобиль. Настолько, что ему впору придумывать новое имя. Смотрите сами, первое поколение модели было переднеприводным – новичок же построен на заднеприводной премиальной платформе. Причем, при длине 4975 мм и колесной базе 2920 мм “Мирай-II» играет в одной лиге с “пятеркой» BMW. Более того, главный конструктор машины Йошидзаки Танаки обещает – по ездовым ощущениям эта Toyota превзойдет немецкий премиум. Свежо предание, но… смело черт возьми!

В этом-то и скрыт главный потенциальный козырь технологии fuel cells. Ведь электроэнергию Mirai получает в результате химической реакции водорода и кислорода. Все это происходит без процесса горения, а значит и вредных выхлопных газов нет как нет. С другой стороны водородомобилю не нужны дорогостоящие тяговые аккумуляторы, которые человечество еще не научилось толком утилизировать. Одни плюсы как ни крути. Особенно учитывая, что топливо для Mirai – сжиженный водород. А ведь именно водород это самый распространенный элемент во вселенной.

И все же вопросы есть. Ведь водородным бывает не только автомобиль, но и, например, бомба… Что, скажем, случится с топливным баком Mirai в случае аварии? Мы попытались ответить на этот интересующий всех и каждого вопрос в нашем новом виде. Да что там ДТП – можете своими глазами посмотреть, что происходит, когда водородный бак “Мирай» пробивает настоящей пулей. Стоп-стоп, дальше без спойлеров…

Читайте также:  Автомобиля волга больше нет

Да, и не забудьте написать в комментариях, а на чьей стороне вы сами в грядущей войне форматов. Кто же победит в итоге: гибриды, электромобили или машины на топливных элементах?

Источник

Новый автомобиль Toyota Mirai, работающий на водороде

Представьте, что вместо того, чтобы выбрасывать вредную смесь двуокиси углерода, окиси углерода, углеводородов, бензола и различных твердых частиц, выхлопная труба Вашего автомобиля испускает только воду.

Это может звучать как научно-фантастический рассказ, но на самом деле является реальным новым автомобилем под названием Toyota Mirai, который появится на улицах уже в этом году.

Авто на водороде

Газообразный водород заправляют в бак автомобиля так же, как и бензин, а затем особый топливный элемент, производящий химическую реакцию за счет водорода и кислорода, преобразует электроэнергию, которая и является движущей силой машины. Что удивительно: единственным побочным продуктом этого процесса является вода.

Несомненно, Вы уже слышали про электромобили, которые далеко не могут уехать без подзарядки, а их максимальная скорость варьируется в пределах 70 км/ч. Однако Мирай на альтернативном виде топлива вне конкуренции.

Этот автомобиль может разогнаться до 179 км/ч, причем до 100 км/ч машина разгоняется за 9.6 секунд и, самое главное, она способна проехать без дополнительной дозаправки 482 км. Ультрасовременные баки из углеродного волокна заполняются примерно за десять минут.

При упоминании водорода в качестве топлива некоторые люди могут вспомнить о немецком дирижабле Гинденбурга, который сгорел над штатом Нью-Джерси, США в 1937 году.

Однако конструкторы Toyota Mirai заверяют, что на данном автомобиле такая ситуация сведена на «нет» благодаря пуленепробиваемым резервуарам, в которых размещены водородные топливные элементы. Поэтому у обычного бензинового бака гораздо больше шансов быть взорванным в результате ДТП.

В целом авто имеет амбиции покорить весь мир. Но компании Toyota нужно спешить, ибо в следующем году Honda, Ford и Nissan планируют выпустить на рынок автомобили с похожими технологиями.

Если бы все автомобили ездили на водороде, то воздух в наших городах был бы намного чище. К тому же всем известен факт, что нефть на планете заканчивается, а, следовательно, рано или поздно бензин будет стоить безумно дорого (хотя и сейчас это уже не дешевое удовольствие).

Получается, что если все люди пересядут на такие автомобили, то человечество может сделать шаг к избавлению от проблем, связанных с загрязнениями окружающей среды.

Недостатки автомобиля на водороде

Но, конечно же, не все так радужно, как хотелось бы. Существуют серьезные проблемы, которые могут стать камнем преткновения на пути к альтернативе бензиновых двигателей.

1. В настоящее время автомобили на водороде очень дорогие. Мирай, четырехдверный седан, должен поступить в продажу за 99 700 долларов. В то время как стоимость автомобиля с бензиновым двигателем такого же класса составляет приблизительно 30 000 долларов.

3. Заправка полного бака Toyota Mirai будет стоить около 103 доллара, что примерно в два раза больше, чем заправить автомобиль на бензиновом двигателе того же класса, который проезжает те же 482 км.

Субсидии для авто на водороде

Конечно, вопросы стоимости инфраструктуры могут быть частично решены правительствами, которые в состоянии создать стимулы: предоставлять покупателям различные скидки или даже обеспечивать людей заправкой водородом бесплатно.

Это уже происходит в Японии – в стране, где беспокоятся о своей энергетической безопасности (особенно после ядерной катастрофы на Фукусиме).

Правительство Японии очень помогает населению субсидиями на покупку водородных автомобилей (сумма субсидии составляет почти 27 000 долларов) в рамках программы, для которой выделят 400 млн. долларов из государственного бюджета.

С помощью данной программы планируется помочь населению Японии закупить 6 000 частных транспортных средств, работающих на водороде.

Между тем в США комитет энергетики штата Калифорния пообещал 205 млн. долларов для обеспечения почти 70 АЗС водородным топливом к концу следующего года. В Калифорнии также выплачивают 12 000 долларов тем, кто покупает автомобили на водороде.

Британское правительство, со своей стороны, пообещало 17 млн. долларов для постройки еще 15 водородных станций на Юго-Востоке страны.

Производство водорода

Еще одной проблемой таких машин является производство водорода, так как это довольно проблематичное мероприятие.

Наиболее распространенный метод называется паровой реформинг. Он заключается в том, что пар смешивается с природным газом, затем нагревается до определенной температуры с последующим добавлением катализатора, такого как никель, в результате чего получается водород и моноксид углерода (ядовитый газ). Около 95 % водорода в мире производится этим путем.

К сожалению, это не экологически чистый процесс, потому что результатом являются и побочные продукты. Таким образом, хотя сам по себе водород в автомобиле не загрязняет окружающую среду, производство данного топлива будет загрязнять наш с Вами воздух.

В результате даже защитники автомобилей на водородном топливе признаются, что производство водорода будет загрязнять окружающую среду в лучшем случае как автомобили на бензиновых двигателях, а в худшем – значительно больше.

В настоящее время не было придумано экологически чистых и достаточно эффективных методов производства водородного топлива для каждодневной заправки миллионов автомобилей.

Конечно же, поклонники автомобилей, работающих на водородном топливе, непреклонны: они уверены, что мы должны продвигаться вперед, ибо наше будущее зависит от работы автотранспорта, который не будет причинять ущерб нашей планете.

Проблемы водородных автомобилей

Компания Toyota утверждает, что Mirai выделяет всего 100 мл воды на примерно 2 км пути. Подсчитано, что, например, в Великобритании все автомобили проезжают около 488 млрд. км в год. Это означает, что если бы каждый автомобиль был бы Toyota Mirai, то утечка от всех автомобилей составила бы 3 млрд. л воды и водяного пара каждый год.

Для сравнения: такого огромного количества воды хватило бы, чтобы заполнить около 12 000 плавательных бассейнов, предназначенных для проведения олимпийских игр.

По сообщениям, в городе Рейкьявик, Исландия, пассажиры автобусов на водородном топливе тревожатся о количестве водяного пара, который выходит только из одного автобуса из множества.

Читайте также:  Американские ретро автомобили цена

Таким образом, хотя водородные автомобили имеют массу преимуществ (например, беззвучность и экологичность), существует много проблем с ними, которые требуют решения, иначе такие машины будут не востребованы.

Возможно, водородные топливные элементы станут успешно использоваться, например, вилочными погрузчиками, работающими в закрытых помещениях, где бензиновый или дизельный дым особенно нежелательны.

Так что еще предстоит выяснить, будем ли мы все наслаждаться водородными семейными автомобилями в следующем десятилетии или нет.

Автомобиль на воде (видео)

Источник

Чего добилась за пять лет водородная Toyota

Cпустя пять лет с начала его производства уже можно подвести первые итоги использования подобной техники в массовом сегменте.

24 февраля 2015 года прошла торжественная церемония запуска в серийное производство водородного автомобиля Toyota Mirai. Сердцем, а точнее, источником энергии автомобиля считается гибридная установка на водородных топливных элементах под названием FC stack — электрохимический генератор. Именно в нем в ходе химической реакции взаимодействия водорода и кислорода вырабатывается электроэнергия для обычного 155-сильного электромотора.

Как это работает и зачем нужен водород?

Газообразный водород приходится брать на борт в специальные баки высокого давления на водородных заправках. Кислород электрохимический реактор «подсасывает» из окружающего воздуха. Ну а выделяемая в ходе реакции энергия идет в металлогидридный аккумулятор (такой лучше держит энергию на морозе) и далее к электромотору.

Задний мост автомобиля с двух сторон обнимают два баллона для хранения водорода под давлением 70 МПа. Их емкости хватает для принятия на борт пяти килограммов газа.

Заправка водородом происходит быстро, за несколько минут. Иной раз даже быстрее, чем бензином, поскольку водород подается под давлением.

Что хорошего, кроме экологичности?

На самом деле, пока смысл транспорта на топливных элементах лишь в отсутствии при движении выделяемого углекислого газа. Грета Тумберг останется довольна. Другое дело, что для полной чистоты требуется и не менее чистая технология получения электричества, которое используют на водородных заправках для производства чистого водорода.

И тут возникает парадокс: произвести электричество (которое, казалось бы, можно сразу загрузить в батарею электромобиля) для выработки водорода, который в свою очередь требуется для выработки электричества, но уже на борту автомобиля. Чувствуете лишнее звено? Не удивительно, что сегодня автомобили на топливных элементах не обещают экономии средств.

В Японии, чтобы проехать 100 км на Mirai, придется заправиться водородом, переводя с йен, на 630 рублей.

А между тем, лидером среди водородного транспорта на сегодня, пожалуй, остается Hyundai Tucson/ix35 FCEV — он же в новом поколении Hyundai Nexo — по сути, первый серийный автомобиль такого рода. Кроссовер, появившийся в продаже еще в 2013 году. Чуть позже Mirai, в 2016 году, свои силы решила попробовать Honda c автомобилем Clarity Fuel Cell — тоже тот еще «красавчик». Интересная компания подобралась, но лишь южнокорейский Nexo нынче обходит Mirai по тиражам.

За и против водорода

Если изучить динамику продаж того же Mirai на разных рынках, то начиная с 2017 года можно с высокой долей достоверности констатировать стагнацию развития сегмента. Если продажи традиционных электромобилей худо-бедно растут, то водородная история замерла на месте, а то и поползла вниз, как, например, происходит на рынке США.

Похоже, строительство новых и новых водородных заправок, каждая из которых обходится в несколько миллионов долларов, не спасает ситуацию — Toyota забуксовала, не справившись с изначальным планом производства в 30 тысяч Mirai к 2020 году. Быть может, подкачал форм-фактор?

В России пока нет ни одной общедоступной водородной АЗС. Первые, как ожидается, должны появиться вдоль будущей платной трассы Москва — Казань. Быть может, вслед за ними появится и сам рынок водородных автомобилей.

Есть и другие соображения, почему Mirai и ему подобные еще не завоевали мир. Причем к дизайну они не имеют никакого отношения.

Мы помним мгновенно сгоревший дирижабль «Гинденбург». К тому же водород страшно летуч, а под высоким давлением с пугающей скоростью способен выбираться даже через уплотнители баллонов, образуя с воздухом взрывоопасную смесь. Именно поэтому тот же Mirai инструкция предписывает парковать на открытом воздухе.

Об этом помнят. Помнят, вероятно, и о другом. Знаете, какое давление в дачном баллоне с обычным пропаном? Примерно 10-15 атмосфер. Пустяк, но ведь взрываются и они, попутно разнося пол кухни. А сколько паскалей в баллонах с природным газом — метаном, на котором, скажем, ездят столичные автобусы? Смело умножайте на десять, а то и больше. Конечно, чтобы держать давление в 200-250 атмосфер, нужны и баллоны покрепче.

А теперь берем водород и его давление в 700 атмосфер. Разумеется, у Mirai самые прочные, трехслойные, баллоны на свете, которые не пробить ни снаружи выехавшим на встречку КамАЗом, ни выдавить изнутри лишним водородом. Они сделаны из толстенного армированного металла, кевлара и бог его знает чего еще с гарантией. И как вам такой фугас на «несколько килограммов тротила» под задним сиденьем?

Но думать о том, что в какой-то момент что-то может пойти не так, даже не хочется. И коль скоро у вас кое-что имеется в кошельке, а на душе все еще свербит за экологию, лучше поступить старым дедовским способом — купить за те же деньги обыкновенную «Теслу» и не думать о «водородной бомбе». Правда, поговаривают, что «Теслы» самовоспламеняются по пустякам. А ведь у них под полом полтонны лития, который горит, словно термитная шашка, а от воды только лучше занимается.

Словом, ждем чистый способ производства дешевого водорода и дальнейшего удешевления топливных ячеек, чтобы в итоге от всего этого радостно отказаться в пользу новых пока еще не открытых альтернативных источников энергии. А там, глядишь, и новый Mirai не за горами — уже, кстати, похожий на крутую тачку. Смотрите сами в видеролике:

Источник

Ответы на популярные вопросы