На выставке CES 2014 Toyota представила свой автомобиль последнего поколения на топливных элементах (FC) под простым именем Toyota Fuel Cell Concept. Он представляет собой почти готовый к производству прототип, засекреченный в течение многих месяцев, но чья форма решительно соответствует линейке седанов Toyota в ключе Prius/Corolla. Этот концептуальный автомобиль на водородных топливных элементах (FCV) намечается ввести в производство и сделать его доступным в 2015 году.
Toyota работала над водородными FC в течение примерно двух десятилетий и выпускала прототипы с 2002 года, тестируя и вновь тестируя на дорогах каждое последующее поколение своих платформ FC. Toyota говорит, что в результате всех этих научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ расходы FC и водородных резервуаров были сокращены примерно на 95%. Этот прототип ярко-синего цвета будет запущен по 5–7% от стоимости оригинального прототипа, построенного в 2002 году.
Toyota Fuel Cell ConceptВнешний дизайн автомобиля пробуждает две ключевые особенности FCV: трансформацию воздуха в воду, во время чего система производит электроэнергию, и мощное ускорение, запускаемое электроприводом двигателя. Энергичный вид спереди выделяется отчётливыми воздухозаборниками, тогда как гладкий вид сбоку передаёт воздушно-водяное преобразование своим плавно текучим дверным профилем и лейтмотивом топливного колпачка, воспроизводящего движение волны. Эта тема переносится и на задний вид, который выражает корму катамарана и поток воды за ним.
Подобно розеточным гибридам у FCV имеется маленькая аккумуляторная батарея, которая может заряжаться и разряжаться по мере необходимости для сохранения энергии во время маломощной езды и обеспечения дополнительной подпитки при мощном вождении. Блок контроля мощности, расположенный рядом с двигателем в передней части концепта, управляет направлением энергии между батареей и электродвигателем в зависимости от нагрузки.
Toyota Fuel Cell ConceptС фирменным небольшим, легковесным блоком FC Stack и двумя водородными резервуарами высокого давления в 70 МПа, размещёнными под специально разработанным кузовом, FC Concept может вместить до четырёх пассажиров.
Блок FC Stack имеет плотность выходной мощности 3 кВт/ч, в два раза больше чем такой же блок нынешней Toyota FCHV-ADV, и на выходе не менее 100 кВт. Вдобавок система FC оснащена высокоэффективным повышающим конвертером Toyota. Увеличение напряжения позволило уменьшить габариты двигателя и число топливных элементов, что привело к меньшей системе с улучшенной производительностью и пониженными затратами.
Полностью заправленный автомобиль может обеспечить достаточно электроэнергии для удовлетворения ежедневных потребностей средней японской семьи (10 кВт) на протяжении более чем одной недели.
Водород имеет много положительных аспектов безопасности в качестве моторного топлива — он нетоксичен, легче воздуха и менее огнеопасен, чем бензин. Водородные резервуары FCV из углеродного волокна прошли экстремальные испытания, чтобы гарантировать их долговечность при аварии, включая обстрел пулями крупного калибра. На случай крупной аварии предусмотрено несколько систем безопасности для защиты резервуаров и автомобиля в целом, среди которых можно ожидать динамическую радарную систему круиз-контроля (DRCC) и электрические дверные замки с сочленёнными функциями автоблокировки.
Toyota Fuel Cell ConceptКраткая спецификация Fuel Cell Concept: четырёхдверный, седан средних размеров 4,870 х 1,810 х 1,535 мм, длина колёсной базы 2,780 мм, дальность действия около 483 км от одной заправки водородом (H2), набирает скорость в интервале 0–100 примерно за 10 сек, выхлопная труба выделяет только чистый водяной пар. Дозаправка занимает около пяти минут.
В период до 2015 года Toyota планирует построить 20 водородных АЗС с доведением их числа до 40 к 2016 году. Хотя большинство из этих местоположений будет в Южной Калифорнии, Toyota может рассмотреть вопрос об инвестировании в водородную инфраструктуру таким же образом, как Tesla проделала с электричеством. Если она осуществит это, то FCV заимеют безграничную дальность в короткие сроки.
Этот автомобиль, обладающий всерьёз роскошным интерьером, будет дорогим — между 50,000 и 100,000$. Но это большой шаг вперёд по сравнению со стоимостью в миллион долларов экспериментальных FCV в прошлые годы.