O tem, ali je vodik in gorivne celice tista pogonska kombinacija, ki ima prihodnost v svetu okolju prijaznih vozil, se bodo mnenja kresala še dolgo. Eno pa je gotovo: Mirai je avto prihodnosti.
Mirai namreč v japonščini pomeni 'prihodnost'. Pri Toyoti pravijo, da je Mirai znanilec razreda električnih vozil, namenjenih potem na dolge razdalje, saj pravijo, da bodo gorivne celice na vodik imele prihodnost v velikih osebnih avtomobilih ter gospodarskih vozilih. Manjšim naj bi bili namenjeni priključnohibridni pogonski sklopi, električni avtomobili pa naj bi bili namenjeni bolj lokalni ali mestni uporabi.
Gorivne celice seveda niso nova rešitev, tudi za Toyoto ne. Njihov prvi uradno (kot serijski avto) homologiran model s to pogonsko tehnologijo se je po cestah vozil že pred desetimi leti, a seveda je tudi ta tehnologija od takrat naredila ogromen korak naprej.
Pri Toyoti so razvili povsem novo generacijo gorivnih celic, ki so zdaj manjše in lažje, a hkrati zmogljivejše. Tako so njihovo prostornino in maso zmanjšali za skoraj polovico, moč pa je zrasla za dobro petino, na 114 kilovatov oziroma 155 'konjev'. Ob tem so z novo obliko membrane med elektrodama rešili tudi težave s hladnim startom, hkrati pa poskrbeli za vlaženje sistema brez dodatnega vlažilnika.
Sistem ima skupaj 370 gorivnih celic s skupno napetostjo 650 voltov. Z električno energijo napaja neposredno motor ali pa odvečno energijo shranjuje v baterijo z zmogljivostjo 1,6 kilovatne ure. Ta je namenjena shranjevanju odvečne elektrike in zapolnjevanju 'lukenj', če je potreba večja od trenutne zmogljivosti gorivne celice. Baterija Ni-Mh je enaka kot v hibridnem Camryju, pa tudi sicer je celoten sistem od gorivne celice dalje skoraj enak kot pri Toyotinih hibridih, kar je prineslo nižje stroške razvoja.
Novorazviti sta tudi posodi za vodik, ki lahko shranita pet kilogramov vodika – kar zadostuje za teoretičnih 600 in realnih 450 do 500 kilometrov dosega. Posodi sta iz plastike, ojačane z ogljikovimi vlakni, tehtata 86 kilogramov in zdržita skoraj 1.500 barov (največji tlak polnjenja vodika je sicer 700 barov). Nameščeni sta tik pod zadnji sedež (zato je prtljažnika za 376 litrov) in močno zaščiteni v primeru trčenja.
Mirai poganja 155-'konjski' sinhronski elektromotor, kar je ob 335 njutnmetrih navora dovolj, da 1,9 tone težak avto premika dovolj hitro. 9,6-sekundni pospešek do 100 kilometrov na uro se seveda ne more primerjati s pospeški nekaterih drugih električnih avtomobilov, a je povsem zadosten, da je lahko voznik zlahka kos tempu mestnega in primestnega prometa, pa tudi na avtocesti največjo hitrost 178 kilometrov na uro doseže dovolj zlahka, potovalne hitrosti okoli 160 kilometrov na uro pa sploh niso težavne. Ob tem je Mirai tih in udoben. Poraba? Na naši prvi, nekaj manj kot 200 kilometrov dolgi preizkušnji, ki je vsebovala okoli četrtine avtocest, lep del tudi brez omejitev (in s temu primernimi hitrostmi), je bila 1,2 kilograma na 100 kilometrov, kar je sicer precej več od uradne normne porabe po ciklu NEDC, ki znaša 0,76 kilograma. Razlika je precejšnja in še enkrat dokazuje neprimernost cikla NEDC.
1,2 kilograma na 100 kilometrov pomeni okoli 11 evrov stroška, kar bi ustrezalo porabi 10 litrov dizla na 100 kilometrov. Vodik je pač še drag, pa čeprav se cena spušča. Na svetu namreč že zdaj proizvedemo okoli 50 milijonov ton vodika na leto, kar bi zadostovalo za 250 milijonov Miraijev ...
Notranjost je precej bolj klasična od Miraijeve zunanjosti. Ta bo imela, v to smo prepričani, zagrizene ljubitelje in tiste, ki jim absolutno ne bo všeč. A tudi če bo zadnjih veliko več, je to za Mirai v resnici nepomembno. V prihodnjih 12 mesecih jih bodo v Evropi, na primer, lahko dobavili le 50 do 100 – in zanje se bodo kupci zlahka našli.
Notranjost zaznamujejo veliko plastike v piano črni, LCD-zasloni in precej visoko sedenje, a je v celem prostora dovolj, počutje pa zaradi tihe tehnologije in dobre zvočne izolacije prijetno. Delovanje gorivne celice se tu in tam sliši kot rahlo brnenje, velika masa avtomobila pa v kombinaciji z ne preveč trdim podvozjem poskrbi za udobje tudi pri blaženju udarcev s ceste. Elektronskih varnostnih in udobnostnih pomagal seveda ne manjka. Prostora je tudi na zadnji klopi veliko, razen za glave.
Tako se lahko Mirai izkaže tudi kot zelo udoben potovalni avto, seveda odvisno tudi od tega, kje bi ga uporabljali. Pri nas ga ta hip ne bi mogli napolniti (Petrolova polnilna postaja v Lescah trenutno ne deluje, poleg tega pa ima prenizek tlak, da bi dala Miraiju uporaben doseg), v Nemčiji, na primer, pa je Mirai že danes čisto uporaben avto, saj je polnilnic dovolj (in nove rastejo zelo hitro). Zato je tam naprodaj, pri nas pa še ne (in še dolgo ne bo).
Kako deluje gorivna celica
Delovanje gorivne celice je v resnici preprosto. V vsaki izmed 370 celic je elektrolitska membrana, na vsaki strani prekrita s katalizatorjem iz platine in kobalta (ki delujeta kot elektrodi), in mreža cevk iz umetnega materiala. Na eni strani do elektrod prihaja vodik iz posode zanj, na drugi strani zrak. Kisik iz zraka reagira z vodikom, pri reakciji se sprosti električna energija (ravno nasprotno kot pri elektrolizi) in voda. Na 100 kilometrov Mirai uradno porabi 0,76 kilograma vodika ter prediha 20 kubičnih metrov zraka, iz katerega jemlje kisik. Končni produkt je 8,1 litra vode.
Igra številk
Če bi podatke o porabi in izpustih malce preračunali, pridemo do zanimivih številk. Trenutna letna proizvodnja vodika je okoli 50 milijonov ton, večinoma sicer iz neobnovljivih virov. Teh 50 milijonov ton bi zadostovalo za letne potrebe 250 milijonov Miraijev, ki bi na leto prevozili 20 tisoč kilometrov. Za to bi potrebovali še bilijon kubičnih metrov zraka (ki ima prostornino kocke s stranico 10 kilometrov), vsi skupaj pa bi izpustili okoli 35 milijard litrov vode, ki bi napolnila 14 tisoč olimpijskih plavalnih bazenov ...
Dušan Lukič, foto Toyota