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Toyota entra nel futuro con il lancio di Mirai

L’inizio di una nuova era nel mondo dell’auto.

Lanciata ufficialmente in Giappone lo scorso dicembre, la nuova Toyota Mirai1 verrà introdotta in Europa alla fine dell’estate2 e il Salone di Ginevra ne ospita l’anteprima europea.

Mirai segna l’inizio di una nuova era nel mondo dell’auto. Grazie all’utilizzo dell’idrogeno, questa vettura è in grado di ottenere performance senza precedenti in termini di rispetto per l’ambiente, abbinate alla comodità e al piacere di guida che ci si aspetta da una vettura di ultima generazione.

Vendite in Europa

Lancio: settembre 2015
Primi mercati europei: Danimarca, Germania e Gran Bretagna nel 2015, altri mercati a seguire
Volume annuo: 50 – 100 vetture l’anno nel 2015 e 2016
Prezzo: circa € 66.000 + IVA (in Germania), sono allo studio formule di leasing in grado di garantire la massima serenità al cliente che vorrà acquistare Mirai.

Impianto di produzione

Motomachi Plant, Toyota Motor Corporation, Giappone

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1. TFCS: il cuore di Mirai


Mirai sfrutta il Toyota Fuel Cell System (TFCS), un sistema che abbina la tecnologia delle celle a combustibile alla tecnologia Hybrid e include un nuovo pacco celle, il convertitore e nuovi serbatoi di idrogeno ad alta pressione prodotti da Toyota. Il TFCS risulta molto più efficiente rispetto ai tradizionali motori a combustione interna e non produce né CO2 né agenti inquinanti. I clienti potranno così apprezzare gli stessi livelli di comodità offerti dalle vetture tradizionali, con una straordinaria autonomia di guida e tempi di rifornimento di circa tre minuti3.

L’idrogeno può essere prodotto da fonti naturali diverse e da materiali di scarto. Ad esempio, può essere ricavato dall’acqua attraverso risorse rinnovabili come l’energia solare e quella eolica. Una volta compresso, possiede una densità energetica maggiore rispetto alle batterie ed è relativamente semplice da conservare e da trasportare.

Le vetture equipaggiate con celle a combustibile sono quindi capaci di generare autonomamente l’elettricità a partire dall’idrogeno e questo potrà contribuire alla realizzazione di una società fondata sulla diversificazione delle fonti energetiche.

I componenti del TFCS, prodotti da Toyota, sono: il pacco celle combustibile, il convertitore e i serbatoi di idrogeno ad alta pressione.


Il pacco celle Toyota
Il nuovo pacco celle assicura una potenza massima di 114 kW (155 cavalli). La produzione dell’energia elettrica è estremamente efficiente grazie all’adozione di canali di flusso 3D a maglia fine4 (una première mondiale5), i quali assicurano una produzione dell’elettricità omogenea sulla superficie delle celle, con dimensioni compatte e un elevato livello di performance, oltre a una densità di potenza pari a 3,1 kW/L, la migliore a livello mondiale6 e superiore di 2,2 volte rispetto a quella del precedente modello Toyota FCHV-adv.

La quantità di acqua sulle membrane elettrolitiche delle celle ha un impatto fondamentale sulla produzione dell’energia elettrica: il controllo del volume si realizza mediante l’adozione di un sistema interno che regola la circolazione dell’acqua rilasciata in seguito alla produzione dell’elettricità, un sistema che consente al pacco celle di offrire la migliore efficienza a livello mondiale7 nonostante l’assenza dell’umidificatore, che invece era presente nei precedenti modelli a idrogeno prodotti da Toyota.


Il convertitore di potenza
Il nuovo convertitore di potenza risulta molto compatto. Questo sistema ad alta efficienza e capacità è stato realizzato per incrementare la tensione generata dal pacco celle fino a 650 volt. Incrementando la tensione, il nuovo convertitore ha consentito la riduzione delle dimensioni del motore e del numero di celle, abbattendo allo stesso tempo i costi del sistema e migliorando la performance della vettura.


I serbatoi ad alta pressione
L’idrogeno è contenuto all’interno di serbatoi con una struttura a tre strati realizzata in plastica rinforzata con fibra di carbonio, mentre altri materiali consentono la conservazione dello stesso a una pressione di 70 MPa (70 megapascal, circa 700 bar). Rispetto a quelli utilizzati sul modello FCHV-adv, i nuovi serbatoi dispongono di una capacità incrementata del 20% nonostante la riduzione sia del peso che delle dimensioni, che consente al nuovo sistema di ottenere il miglior rapporto tra quantità di idrogeno e peso serbatoio a livello mondiale8, pari a 5,7 wt%9.


Caratteristiche principali del Toyota Fuel Cell System (TFCS)

Pacco celle Nome Toyota FC Stack
Tipo Elettrolita polimerico
Densità di potenza 3,1 kW/L
Potenza massima 114 kW (155 CV)
Sistema di umidificazione Circolazione interna (senza umidificatore)
Serbatoio idrogeno ad alta pressione Numero di serbatoi 2
Pressione nominale 70 MPa (circa 700 bar)
Densità gravimetrica 5,7 wt%
Volume interno 122,4 litri (serbatoio anteriore: 60,0 litri;
serbatoio posteriore: 62,4 litri)
Motore Tipo Generatore elettrico sincrono AC
Potenza massima 113 kW (154 CV)
Coppia massima 335 Nm
Batteria Tipo Nichel-metallo idruro

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2. Solidità e sicurezza

Misure di sicurezza del nuovo FCV
Nello sviluppo della nuova Mirai, la sicurezza è stata una priorità imprescindibile. È stato eliminato il rischio di una fuoriuscita dell’idrogeno, tenendo comunque conto dell’eventualità in cui si potesse verificare una situazione simile. I sensori studiati appositamente rileverebbero la fuoriuscita di idrogeno attivando la chiusura automatica delle valvole del serbatoio e prevenendo l’accumulo di idrogeno all’interno della vettura.

I serbatoi e gli altri componenti relativi alla gestione dell’idrogeno sono isolati dall’abitacolo, assicurando il rapido smaltimento delle fuoriuscite; mentre la struttura del pacco celle è stata realizzata in un nuovo materiale plastico rinforzato con fibra di carbonio, leggero e resistente.

La protezione dei serbatoi e del pacco celle in caso di incidenti è assicurata dall’adozione di moltissimi componenti la cui struttura è in grado di disperdere e assorbire l’energia derivante da possibili impatti frontali, laterali o posteriori.

Oltre a questi accorgimenti strutturali, la nuova Mirai ha una gamma completa di avanzati sistemi di sicurezza.


Dispositivi di sicurezza di serie:

  • Un sistema Pre-Crash, dotato di radar a onde millimetriche, che aiuta a ridurre il rischio di incidenti e minimizzare i danni attraverso la segnalazione del rischio al conducente e il controllo del sistema frenante.
  • Sistema Lane Departure Alert, che utilizza una telecamera per rilevare la segnaletica stradale e avvertire il guidatore in caso di uscita dalla corsia.
  • Il Drive-start Control, che impedisce le partenze repentine e le accelerazioni improvvise durante l’utilizzo del cambio.
  • Un Blind Spot Monitor, che utilizza un radar per rilevare le vetture presenti nelle corsie adiacenti e massimizzare la sicurezza nei cambi di direzione.



3. Design distintivo

Esterni
La realizzazione delle linee del frontale ha visto l’impiego di una nuova tecnica , studiata per enfatizzare le griglie laterali che aspirano l’aria necessaria al raffreddamento delle celle e a fornire loro l’ossigeno. L’insolito design del frontale sottolinea il carattere deciso di questa nuova vettura.

L’elegante profilo evoca la forma sinuosa di una goccia d’acqua, riuscendo così a esprimere la caratteristica fondamentale di questo modello: la capacità di “respirare aria per restituire acqua”. Le guide sul tetto e il cofano sembrano quasi fuoriuscire dalla scocca, creando così l’impressione di un veicolo dal baricentro basso, capace però di esprimersi in una linea futuristica.

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Il posteriore della vettura presenta un profilo più audace, con una forma trapezoidale che si estende dalla cornice della targa fino a toccare gli angoli del paraurti, e si sposta all’esterno verso le ruote, mentre il bordo superiore del paraurti enfatizza la larghezza dell’automobile trasmettendo al contempo una sensazione di grande stabilità.

I gruppi ottici trasmettono una sensazione di lusso e alta tecnologia grazie al loro particolare design, caratterizzato da un profilo ultrasottile con quattro LED, dissipatori di calore a vista. Gli indicatori di direzione anteriori e le luci laterali sono separati dai gruppi ottici, per integrarsi con le griglie laterali, delineando una forma alquanto sottile.

Tutto questo ha consentito la creazione di un design allo stesso tempo pulito e tecnologico, con un’aerodinamica studiata per migliorare lo scorrimento del flusso dell’aria lungo la vettura.

La nuova Mirai sarà disponibile con cerchi in alluminio da 17” estremamente leggeri grazie all’utilizzo di un particolare processo di intaglio10. Saranno disponibili ben sei colori esterni.

Interni
Di profilo, la nuova Mirai unisce il frontale e il posteriore della vettura esprimendo una piacevole sensazione di uniformità. Questo ha permesso la creazione di un abitacolo molto elegante dotato di rivestimenti soft-touch sulle portiere e altre superfici interne, e di inserti cromati che garantiscono una straordinaria luminosità.

I sedili anteriori si adattano perfettamente al corpo dei passeggeri grazie al particolare processo di schiumatura11 adottato per la loro realizzazione. I sedili dispongono della regolazione elettrica a otto posizioni di serie, per garantire la posizione ottimale, e di una funzione elettrica di supporto lombare sia sul lato guida che sul lato passeggero.

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Il cluster centrale, posizionato nella parte alta del pannello strumenti, include il tachimetro e un display multi-informazioni a cristalli liquidi TFT da 4,2” il cui design sembra quasi emergere dalla plancia. Il guidatore ha la possibilità di interagire utilizzando i controlli presenti sul volante.

I comandi per il riscaldamento dei sedili, insieme ad altre regolazioni, sono gestibili dal pannello elettrostatico di controllo del climatizzatore semplicemente sfiorando il display.

Tra le funzioni disponibili di serie, realizzate per offrire i massimi livelli di comfort, Mirai offre: riscaldamento per il volante e per i sedili (con due impostazioni disponibili per ciascun sedile), per assicurare un riscaldamento immediato e ridurre allo stesso tempo i consumi energetici; controllo indipendente della temperatura dalla parte destra e sinistra dell’abitacolo (incluso il comando per la modalità Eco); una nanotecnologia “Nanoe”12 per la purificazione dell’aria, per assicurare agli occupanti la possibilità di respirare aria pulita in qualsiasi momento.

Per gli interni saranno disponibili tre colori, inclusa la variante Warm White.

La struttura e il posizionamento della batteria, inoltre, garantiscono al bagagliaio un’elevata capacità di carico.

4. Piacere di guida


L’elevata potenza del pacco celle e il controllo ottimale della batteria forniscono energia al motore elettrico assicurando una grande reattività con qualsiasi velocità della vettura. Questo consente un incremento immediato dei livelli di coppia al minimo comando proveniente dall’acceleratore, offrendo così progressione di marcia consistente e lineare allo stesso tempo.

La maneggevolezza e il comfort di guida sono stati incrementati grazie al posizionamento di diversi componenti principali (come il pacco celle e i serbatoi) in posizione centrale sotto il pianale, in maniera tale da abbassare il baricentro della vettura e offrire un’ottimale distribuzione dei pesi tra la parte anteriore e quella posteriore, oltre ovviamente all’adozione di una scocca che assicura la massima rigidità attorno alla sospensione posteriore.

Il rivestimento inferiore del pianale e la forma aerodinamica delle luci aiutano a ridurre la resistenza al vento e a migliorare i consumi e la stabilità della vettura. Le alette stabilizzatrici posizionate sui lati dei gruppi ottici posteriori aiutano a migliorare ulteriormente l’aderenza in rettilineo.

L’eccezionale silenziosità della vettura deriva dal funzionamento del motore elettrico a qualsiasi velocità e dalla riduzione dei fruscii dovuti alla marcia della vettura, oltre che dalla sigillatura assoluta tra i diversi componenti della scocca, tra cui il cristallo del parabrezza e quelli laterali, e dall’impiego di materiali isolanti all’interno dell’abitacolo.

La modalità “Bs” (Brake Support) sfrutta in maniera efficace la frenata rigenerativa migliorando la performance del sistema frenante quando il guidatore decide di ridurre notevolmente la velocità della vettura, ad esempio in caso di lunghi tratti di strada in discesa.


Principali caratteristiche tecniche

Lunghezza
4.890 mm
Larghezza
1.815 mm
Altezza 1.535 mm
Passo 2.780 mm
Carreggiata (fronte/retro)
1.535/1.545 mm
Altezza minima da terra
130 mm
Lunghezza interna
2.040 mm
Larghezza interna
1.465 mm
Altezza interna
1.185 mm
Peso in ordine di marcia 1.850 kg
Sedili 4


1. Futuro in Giapponese.
2. Le vendite inizieranno nelle aree dotate di stazioni di rifornimento per l’idrogeno e in quelle limitrofe.
3. In base ai dati rilevati da Toyota in caso di rifornimento presso stazioni che forniscono idrogeno a una pressione di 70 MPa secondo agli standard SAEe J2601 (temperatura esterna: 20°C, pressione serbatoio dopo avvenuto rifornimento: 10 MPa). I tempi possono variare a seconda della pressione di rifornimento e della temperatura esterna.
4. Canali disposti in una struttura a trama tridimensionale, che migliora la dispersione dell’aria (ossigeno), consentendo la produzione omogenea dell’elettricità sulla superficie delle celle.
5. Al mese di novembre 2014, in base alle ricerche svolte da TMC.
6. Al mese di novembre 2014, in base alle ricerche svolte da TMC.
7. Al mese di novembre 2014, in base alle ricerche svolte da TMC.
8. Al mese di novembre 2014, in base alle ricerche svolte da TMC.
9. Rapporto tra massa dell’idrogeno immagazzinabile e peso del serbatoio.
10. Processo di produzione utilizzato per ridurre il peso dei cerchi in alluminio. Il metallo viene limato a partire dalla linea che divide il disco dal cerchio, per ridurre il peso di circa 500 grammi.
11.In passato, le imbottiture venivano modellate separatamente per poi essere ricoperte. L’attuale processo di produzione della schiuma espansa, invece, prevede che i rivestimenti dei sedili vengono inseriti negli stampi per poi essere riempiti con materiale uretano direttamente espanso al loro interno.
12. Un marchio registrato della Panasonic Electric Works Co. Ltd.

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