El Toyota FCHV es un programa de desarrollo de vehículos híbridos de pila de combustible de hidrógeno de Toyota Motor Corporation , que se alquiló a un número limitado de conductores en los Estados Unidos [1] y Japón a partir de 2002. [2] El Toyota FCHV y el Honda FCX , que comenzaron a alquilarse el 2 de diciembre de 2002, se convirtieron en los primeros vehículos comerciales de pila de combustible de hidrógeno certificados por el gobierno del mundo. [3] [4] [5] Su primer vehículo comercial de pila de combustible se desarrolló a partir del FCHV-4 , que fue adaptado de la carrocería del Toyota Highlander . [6] "FCHV" significa "vehículo híbrido de pila de combustible". Se han producido varios prototipos , hasta el último FCHV-adv ("avanzado").
Hay seis generaciones de FCHV para pruebas. El FCHV-1, presentado en 1996, fue el primer vehículo de pila de combustible de Toyota, basado en el Toyota RAV4 y equipado con una unidad de almacenamiento de aleación que absorbe hidrógeno. El FCHV-2, presentado en 1997, estaba equipado con un reformador para extraer hidrógeno del metanol. Los FCHV-3, 4 y 5, presentados en 2001, se basaron en el Toyota Highlander , y los FCHV-3 y 4 eran capaces de generar cuatro veces más energía que el FCHV-1. El FCHV-4 fue el primer vehículo de pila de combustible que se probó en carreteras públicas en Japón, y las pruebas de conducción continuaron hasta 2004. El reformador de combustible de hidrocarburos limpios (CHF) del FCHV-5 estaba equipado con un catalizador y un intercambiador de calor de nuevo desarrollo para mejorar la aceleración y el ahorro de combustible. [7]
A partir de 2008, el FCHV-adv estuvo disponible para arrendamiento en Japón. [2] El uso de los vehículos por parte de ministerios gubernamentales y empresas tiene como objetivo proporcionar información detallada sobre el desarrollo del FCHV en diversas condiciones de conducción.
En 2007, un FCHV recorrió 560 km (350 mi) entre Osaka y Tokio con un solo tanque de hidrógeno, lo que demostró que un vehículo de hidrógeno podía competir con los vehículos convencionales en cuanto a autonomía. En agosto de 2009, Toyota USA anunció una autonomía estimada del FCHV-adv de 690 km (430 mi) con un tanque de hidrógeno de 6 kg (13 lb), basándose en un viaje de prueba de 331,5 millas (533,5 km) en condiciones del "mundo real" entre Torrance y San Diego , California . [8]
Los diseños del FCHV se basan en el SUV Highlander de primera generación, aunque también se está desarrollando una versión para autobús . El sistema de propulsión consta de una pila de combustible de 90 kW alimentada por tanques de hidrógeno comprimido a bordo y una batería de níquel-hidruro metálico en paralelo. La batería y la pila de combustible pueden proporcionar energía a los motores de 90 kW de forma individual o conjunta. El mecanismo es muy similar al Hybrid Synergy Drive del Toyota Prius y el Toyota Auris HSD, pero con la pila de combustible sustituyendo al motor de combustión interna de gasolina , minimizando así las emisiones de gases de efecto invernadero en el punto de uso.
A bajas velocidades, el FCHV puede funcionar solo con batería, con una autonomía de unos 50 km (31 mi). [2] Para un alto rendimiento, como al acelerar desde el reposo, la pila de combustible y la batería suministran energía en tándem. La batería también puede cargarse mediante frenado regenerativo , lo que mejora la eficiencia general.
Los tanques de hidrógeno de 700 Bar (10000 PSI ) contienen 156 litros: suficiente combustible para una autonomía de 830 kilómetros (520 mi) en el ciclo de prueba japonés 10-15 y 760 kilómetros (470 mi) en el ciclo de prueba japonés JC08. [9] Los vehículos de prueba en el ciclo de prueba japonés 10-15 promedian 22,7 kilómetros por hora (14,1 mph) con una velocidad máxima de 70 kilómetros por hora (43 mph). [10] Los vehículos en el ciclo de prueba JC08 promedian 24,4 kilómetros por hora (15,2 mph) y una velocidad máxima de 81,6 kilómetros por hora (50,7 mph). [11]
El Toyota FCHV-BUS es un autobús de pila de combustible basado en el autobús de piso bajo Hino Blue Ribbon City (KL-HU2PMEE).
El FCHV-BUS se presentó en Toei Bus (agosto de 2003 - diciembre de 2004) y en la Expo 2005. Después de la Expo 2005, algunos de ellos se prestaron a operadores de flotas de autobuses y también se presentaron en eventos sobre pilas de combustible.
El FC Bus utiliza el sistema de celdas de combustible de Toyota (TFCS) en un autobús, según la experiencia con Hino en el autobús Hino Blue Ribbon .
En 2015, el autobús se prestó a Meitetsu Bus de forma gratuita, como demostración de que los autobuses de pila de combustible eran prácticos. Se utilizó en la línea Toyota East Circle de Toyota City Community Bus Oiden Bus (sección: estación Toyotashi ↔ estación Mikawa-Toyota ). [12] En septiembre de 2015, el autobús comenzó a funcionar en la línea Toyota Oiden Bus Fujioka・Toyota (sección: estación Toyotashi ↔ escuela primaria Fujioka).
Toyota planeó iniciar las ventas en 2017 y tener 100 unidades en Tokio a tiempo para los Juegos Olímpicos de 2020. [13] El autobús fue entregado a Toei Bus bajo contrato de arrendamiento. [14]
El autobús Toyota SORA se fabricará a partir de 2018. El nombre "SORA" significa Sky, Ocean, River, Air, que es el ciclo del agua. Incluye un sistema de pila de combustible Toyota (TFCS) y un sistema de advertencia de colisión. Tiene capacidad para hasta 79 personas. Los asientos también se pueden guardar automáticamente cuando no se utilizan. También utiliza luces LED para comunicarse con otros autobuses y viajar en convoyes para ahorrar energía. También se pueden utilizar como fuente de energía de emergencia, con hasta 235 kWh (850 MJ). [15]
Toyota comenzó a probar dos pilas de combustible Mirai (114 kW cada una) [16] en un camión semirremolque eléctrico Kenworth T680 Clase 8 convertido en el Puerto de Los Ángeles en abril de 2017 como parte del 'Project Portal', [17] [18] haciendo transporte para Toyota. [19] El camión tiene dos motores para una combinación de 500 kW (670 hp) y 1.795 N⋅m (1.325 lb⋅ft) de torque, una batería de 200 kW [20] 12 kWh y una relación de transmisión fija de 15.5:1. [20] Tiene una autonomía de 320 km (200 mi) [21] determinada por el tamaño de los tanques de hidrógeno. Acelera (vacío) de 0 a 97 km/h (0 a 60 mph) en 7 segundos. Los motores son alimentados principalmente por las pilas de combustible en lugar de por la pequeña batería. [22]
Toyota agregó un tractor terminal al proyecto en 2019. [23] El proyecto se actualizó con un camión de 480 km (300 millas) en 2020. [24]
El FCHV aparece en el episodio de Julio Verne del programa Prophets of Science Fiction de Science Channel . En el episodio, se le da cierto crédito a Julio Verne por ayudar a inspirar la idea.
Increíblemente, el camión alcanza un tiempo de 0 a 60 mph de 7,0 segundos. Funciona con pilas de combustible de hidrógeno y la batería es un impulso. Nuestro sistema consiste en mantener la batería lo más pequeña posible y mostrar realmente la escalabilidad de la propia pila de combustible. La pila de combustible proporciona toda esa energía.
