Toyota sviluppa modulo compatto del sistema a celle a combustibile

Prevista la vendita dalla primavera del 2021.

Il modulo integra le componenti principali del sistema, come lo stack di celle a combustibile, rendendolo facilmente adattabile a una serie di prodotti, per promuovere l'utilizzo dell'idrogeno verso la neutralità dal carbonio.

Toyota Motor Corporation (Toyota) ha sviluppato un modulo compatto del sistema a celle a combustibile (FC) prevedendone la vendita dalla primavera del 2021. Questo nuovo modulo potrà essere utilizzato dalle aziende che stanno sviluppando e producendo prodotti a celle a combustibile per un’ampia gamma di applicazioni, anche nell’ambito della mobilità, come per camion, autobus, treni e navi, nonché generatori stazionari.

L’adozione di politiche di sviluppo dell’idrogeno da parte di un numero crescente di Paesi in diversi Continenti e l’interesse di sempre più aziende verso questo campo ha determinato una maggiore necessità di utilizzo dell’idrogeno e della tecnologia a celle a combustibile per diverse applicazioni.

Oltre al suo impegno per la diffusione della propria tecnologia a celle a combustibile alimentate a idrogeno (FCEV), Toyota continuerà a rafforzare il suo ruolo di fornitore di sistemi FC per promuovere lo sviluppo dell’idrogeno attraverso l’utilizzo sempre più diffuso dei propri prodotti, anche per le aziende, con l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2 e quindi l’impatto sul riscaldamento globale, contribuendo di conseguenza al raggiungimento della neutralità dal carbonio.

Toyota ha avviato diverse iniziative per la creazione di una società dell'idrogeno, come la vendita della Mirai e dell’autobus SORA, la vendita di sistemi FC alle aziende, oltre a consentire l'utilizzo gratuito dei suoi brevetti relativi alle celle a combustibile alimentate a idrogeno. Grazie a queste esperienze, Toyota ha compreso che molte aziende coinvolte in questo ambito in vari settori sono alla ricerca di sistemi FC che possano essere facilmente adattati ai propri prodotti.

Pertanto, per soddisfare queste esigenze, Toyota ha sviluppato un modulo compatto che incorpora le singole componenti del sistema FC della seconda generazione di Mirai, che ha una maggiore efficienza rispetto alla generazione precedente, come per esempio lo stack di celle a combustibile e le componenti che gestiscono l’alimentazione d’aria, l’alimentazione di idrogeno, il sistema di raffreddamento e di controllo. Il nuovo modulo è disponibile in quattro versioni: verticale (Tipo I), orizzontale (Tipo II), con potenza nominale da 60 o 80 KW.

Versione verticale (tipo I) Versione orizzontale (tipo II)
Dimensioni (lunghezza X larghezza X altezza) 890 × 630 × 690 mm 1,270 × 630 × 410 mm
Peso Circa 250 kg Circa 240 kg
Potenza nominale 60 or 80 kW 60 or 80 kW
Voltaggio 400 – 750 V 400 – 750 V


I valori di riferimento indicati in tabella sono soggetti a variazioni.

Toyota ha creato il modulo FC grazie all’esperienza accumulata in oltre vent’anni di sviluppo della tecnologia a celle a combustile alimentate a idrogeno, nonché alle conoscenze e competenze acquisite nell’utilizzo di questa tecnologia, presente nella Mirai, in vari ambiti in tutto il mondo. Qui di seguito sono descritte le caratteristiche specifiche del modulo.

1. Alta versatilità di utilizzo e di installazione
  • Il nuovo modulo ha un ampio intervallo di voltaggio (da 400 a 750 V) e può essere collegato direttamente a un sistema elettrico esistente dotato di motore, inverter e batteria, ecc., grazie a un convertitore di potenza del FC integrato e dedicato, facilitando così lo sviluppo e la produzione di prodotti FC. Inoltre, la modularità del sistema lo rende più pratico.
  • Le quattro versioni possono essere combinate in base alle necessità di applicazione (spazio disponibile e potenza di uscita richiesta).
  • La sua modularità elimina la necessità di installare e collegare singolarmente le diverse componenti del FC. Rende anche facile l’installazione in quanto integra e riduce il numero di punti di collegamento ad un dispositivo.

Esempio schematico di connessione del modulo FC a un dispositivo esterno

Toyota sviluppa modulo compatto del sistema a celle a combustibile
2. Eccellente sicurezza / affidabilità e struttura di supporto per la tranquillità di utilizzo
  • Per garantire la sicurezza legata all'uso dell'idrogeno e dell'alta tensione, sono state implementate le contromisure identificate durante lo sviluppo di veicoli elettrificati (Full Hybrid Electric e Fuel Cell). Queste misure fanno sì che non si verifichino perdite di idrogeno e, nella eventualità in cui ciò dovesse accadere, il sistema ne garantisca l’immediato rilevamento e l’arresto.
  • Il modulo è stato progettato per operare in un'ampia gamma di applicazioni, garantendo il funzionamento del sistema alle basse o alte temperature, ad altitudini più elevate dove il livello di ossigeno è inferiore e in presenza di vibrazioni.
  • Le aziende che richiedono il modulo possono contare sul supporto di una squadra di ingegneri altamente specializzati per la progettazione ottimale, in base agli obiettivi di risparmio di idrogeno, alla durata di utilizzo, ai costi di gestione, ecc.
3. Prestazioni eccellenti: efficienza e rendimento
  • Sfruttando le caratteristiche del sistema FC compatto di Toyota, che ha eliminato l'umidificatore facendo circolare l'acqua prodotta durante la generazione di energia all'interno dello stack di celle a combustibile, il nuovo modulo è in grado di raggiungere una densità di energia per unità di volume di livello superiore.
  • Richiedendo una manutenzione semplice e poco frequente, il nuovo modulo comporta una riduzione del costo totale di gestione, dall'acquisto all’utilizzo e allo smaltimento.

Questo modulo sarà esposto al Fuel Cell Expo (FC EXPO) che si terrà al Tokyo Big Sight (Koto-ku, Tokyo) dal 3 al 5 marzo 2021.

01/03/2021