Speciale Toyota Mirai, c'è ancora spazio per l'idrogeno?

Il colosso giapponese lancerà a breve nei mercati europei e americano un'auto dalle caratteristiche all’avanguardia, che produce solo acqua dal gas di scarico e con un’autonomia di 500 km.

speciale Toyota Mirai, c'è ancora spazio per l'idrogeno?
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I mezzi alimentati ad idrogeno sono ormai impiegati da molti anni. Oggi esistono autobus, treni, biciclette e motocicli, vari tipi di imbarcazioni, golf cart, e addirittura sedie a rotelle, aerei, sottomarini e navette spaziali alimentate in questo modo. La NASA utilizza questa tecnologia già dagli anni '50 per fornire energia all'elettronica di bordo e produrre acqua all'interno delle sue navette spaziali, compreso il famoso Space Shuttle. Automobili alimentate a idrogeno sono state addirittura capaci di superare i 460 km/h.
Nel corso degli anni molte case automobilistiche hanno sviluppato vari prototipi con a bordo questa tecnologia. Toyota è una delle aziende che più ha investito in questo campo e oggi vi presentiamo la Mirai (Futuro in Giapponese), un'auto veramente all'avanguardia presto disponibile all'acquisto anche in Europa.

Design

La Mirai adotta un design estremamente moderno con linee avveniristiche da concept car. Il suo elegante profilo evoca la forma sinuosa di una goccia d'acqua, riuscendo così a esprimere la caratteristica fondamentale di questa auto: la capacità di "respirare aria per restituire acqua".
Questa berlina a 3 volumi riprende lo stile degli ultimi modelli della casa giapponese ed è contraddistinta da voluminose prese d'aria frontali. Inoltre si notano facilmente le moderne luci a Led e i cerchi in alluminio da 17" con una forma molto pronunciata dei parafanghi. Per quanto riguarda le dimensioni, la Mirai ha una lunghezza di 4890 mm, una larghezza di 1815 mm e un'altezza di 1535 mm, con un peso in ordine di marcia di 1850 kg.
Anche gli interni presentano un look avveniristico. Tutte le informazioni necessarie al controllo dell'auto sono racchiuse all'interno di un display al centro del cruscotto, che include il tachimetro e un schermo multi-informazioni a cristalli liquidi TFT da 4,2" .
Più in basso troviamo un altro display dalle dimensioni più generose dedicato all'infotainment, sviluppato da JBL. Infine, sotto al piccolo selettore del cambio automatico troviamo un terzo schermo dedicato ai controlli del clima. Anche questo è di ultima generazione grazie ad una nanotecnologia denominata "Nanoe" per la purificazione dell'aria, in grado di assicurare agli occupanti la possibilità di respirare aria pulita in qualsiasi momento.
La vettura sarà disponibile in 6 diverse colorazioni con 3 tipologie di interni.

Propulsione a idrogeno

Senza voler andare troppo nello specifico, questo tipo di veicoli trasforma l'energia chimica dell'idrogeno in energia meccanica, bruciandolo all'interno di un motore a combustione interna o facendolo reagire con l'ossigeno presente nell'aria in una cella a combustibile, producendo elettricità.
Sulla Terra l'idrogeno non si trova libero in natura e perciò non va considerato effettivamente come una vera e propria fonte di energia, ma piuttosto un vettore energetico. Al momento viene ricavato principalmente dal metano o da altri combustibili fossili, ma può anche essere prodotto dalle biomasse o dall'acqua utilizzando anche risorse rinnovabili come l'energia solare e quella eolica.
Nel caso della Mirai viene impiegata un complessa piattaforma denominata Toyota Fuel Cell System (TFCS) basata su una sofisticata cella a combustibile. Il TCFS è un dispositivo elettrochimico in grado di produrre elettricità direttamente dall'idrogeno e dall'ossigeno, senza che avvenga alcun processo di combustione termica, in grado di fornire una potenza di 153 cavalli. A differenza delle tradizionali auto alimentate da carburanti fossili, la Mirai non emette dallo scarico nessuna sostanza inquinante ma semplicemente dell'acqua.
L'idrogeno necessario alla produzione di energia elettrica è conservato in 2 serbatoi disposti sotto il sedile dei passeggeri posteriori e nel baule, con una capacità complessiva di 122,4 litri. Grazie ad essi la Mirai può vantare un'autonomia di circa 500 chilometri, di gran lunga superiore alla maggior parte delle tradizionali auto elettriche alimentate a batteria.
I serbatoi impiegati nell'auto presentano una struttura a tre strati realizzata in plastica rinforzata con fibra di carbonio, in grado di conservare l'idrogeno in forma liquida ad una pressione molto elevata, di circa 700 bar. Questi serbatoi possono essere riforniti in circa 5 minuti, tramite un'apposita rete di distributori di idrogeno, indispensabili per il funzionamento di questa auto. Punto fondamentale per la diffusione di questa tecnologia sarà proprio la realizzazione di queste nuove stazioni di rifornimento nei mercati dove la Mirai verrà venduta. Ad esempio in California si prevede di arrivare a più di 50 stazioni nel corso del prossimo anno.
L'energia elettrica prodotta viene impiegata da un convertitore (motore elettrico di derivazione Lexus) con una potenza di 151 CV e una coppia massima di 335 Nm. Le prestazioni da 0 a 100 km/h non sono certo da vettura sportiva visti i 9 secondi necessari per raggiungere questa velocità.
La PCU (Power control Unit) posizionata sull'anteriore delle Mirai è in grado di decidere in tempo reale se prelevare l'energia necessaria al motore elettrico dalle batterie o direttamente dalle celle a combustibile per garantire la massima autonomia possibile. A bordo, infatti, è anche presente un pacco batterie al Nichel-metallo idruro, situato nella parte posteriore del veicolo, che può essere utilizzato per stoccare l'energia ricavata dalla frenata rigenerativa ed in grado di fornire potenza supplementare, ad esempio durante le accelerazioni.
Sulla Mirai viene impiegato anche il "Boost converter", in grado di portare la corrente elettrica prodotta alla tensione di 650 Volt. In questo modo è stato possibile utilizzare le componenti elettriche, già ben collaudate ed impiegate da anni da Toyota, sugli altri modelli ibridi, come ad esempio la Prius.

Tecnologie per la sicurezza

I prototipi della Mirai hanno percorso milioni di chilometri, con rigorosi test anche in condizioni climatiche particolarmente difficili, garantendo la massima affidabilità e sicurezza di tutte le componenti di bordo.
Vista la pericolosità dell'idrogeno, particolare attenzione è stata posta nella messa a punto dei vari sistemi di sicurezza relativi allo stoccaggio di questo gas. I sensori a bordo della vettura sono in grado di rilevare la sua fuoriuscita attivando la chiusura automatica delle valvole dei serbatoi 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, mentre la struttura delle celle a combustibile è stata realizzata in un nuovo materiale plastico rinforzato con fibra di carbonio, leggero e resistente.
Infine, in caso di incidente, i serbatoi e il pacco celle sono protetti da moltissimi componenti in grado di disperdere e assorbire l'energia derivante da possibili urti frontali, laterali o posteriori.
La Mirai è una delle automobili più sofisticate al mondo, non solo dal punto di vista della propulsione. La vettura giapponese impiega, infatti, i più moderni ed avanzati sistemi di sicurezza presenti sul mercato.
I guidatori di questo veicolo potranno affidarsi al Toyota Star Safety System, una complessa piattaforma di sicurezza basata sui più recenti sistemi ESP, ABS, Traction Control e frenata intelligente. Quest'ultima, coadiuvata dal Dynamic Radar Cruise Control, rileverà un'eventuale collisione e ci aiuterà negli arresti di emergenza.
La Mirai è anche dotata di un rilevatore di cambio corsia che sfrutta una telecamera a bordo del veicolo, un sistema di sicurezza che aiuta a restare nella propria corsia di marcia. Inoltre, grazie al Safety Connect, potremo avere assistenza 24 ore su 24, in caso di incidente, furto dell'auto o in caso di guasto del veicolo.

Prezzi e arrivo sul mercato

Lanciata ufficialmente in Giappone lo scorso dicembre, la nuova Toyota Mirai verrà introdotta in Europa e negli Usa entro ottobre. Negli Stati Uniti è ordinabile per ora solo negli otto rivenditori ufficiali presenti in California. Per poter acquistare questa automobile sarà necessario compilare un questionario ed essere direttamente selezionati da Toyota, visto che dal Giappone, nei prossimi anni, arriveranno un numero molto limitato di esemplari (3000 entro il 2017). Il prezzo d'acquisto di partenza è di circa 57,500 dollari, tasse escluse, a cui vanno sottratti i 13.000 dollari di incentivo statale. In alternativa l'acquirente può scegliere una formula rateale (499 dollari al mese, con 3.649 dollari di anticipo).
Toyota, nell'acquisto dell'auto, include anche tre anni di rifornimento gratuito, fino a un massimo di 15.000 dollari totali. Questa offerta è motivata dall'elevato costo dell'idrogeno. Questo gas, infatti, alla pompa dovrebbe costare, a seconda del metodo di produzione, fra i 10 e i 15 dollari al kg, secondo quanto affermato da Toyota, ma con la prospettiva di una discesa progressiva dei prezzi nel corso del tempo.
Negli USA la vettura è garantita per 3 anni e fino a 36000 miglia. La propulsione ad idrogeno ha una garanzia decisamente più lunga fino a 8 anni o 100000 miglia.
Per quanto riguarda l'Europa il prezzo della Mirai dovrebbe essere di circa 66000 euro più IVA con l'arrivo previsto per ora solo in alcuni paesi (Danimarca, Germania e Gran Bretagna) In queste nazioni si prevede di costruire una serie di impianti di rifornimento: 15 distributori in Gran Bretagna, 50 in Germania e 15 in Danimarca.

Toyota Mirai La Mirai è sicuramente uno dei veicoli più all’avanguardia presenti sul mercato. La sua tecnologia ad idrogeno è decisamente molto sofisticata ed in grado di produrre solo acqua dai gas di scarico, garantendo un’ottima autonomia fino a 500 km grazie ai serbatoi di idrogeno da 122 litri. La Mirai necessita però di una rete di distribuzione completamente nuova che dovrà essere costruita nel corso dei prossimi anni. Ci auguriamo che in futuro il costo delle fuel cell e dell’idrogeno alla pompa possa diminuire sensibilmente contribuendo alla diffusione su larga scala di questa tecnologia.