El Toyota FCHV es un programa de desarrollo de vehículos híbridos de pila de combustible de hidrógeno de Toyota Motor Corporation , que fue arrendado 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 comenzó a alquilarse el 2 de diciembre de 2002, se convirtió en el primer vehículo comercial del mundo con pila de combustible de hidrógeno certificado por el gobierno. [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 realizar 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, introducido en 1997, estaba equipado con un reformador para extraer hidrógeno del metanol. Los FCHV-3, 4 y 5, introducidos 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 las vías públicas de Japón, y las pruebas de conducción continuaron hasta 2004. El reformador de combustible limpio de hidrocarburos (CHF) del FCHV-5 estaba equipado con un catalizador e intercambiador de calor recientemente desarrollados para mejorar la aceleración y la economía de combustible. [7]
En 2008, el FCHV-adv estaba disponible para alquiler en Japón. [2] El uso de los vehículos por parte de ministerios y empresas gubernamentales tiene como objetivo proporcionar información detallada sobre el desarrollo del rendimiento del FCHV en diversas condiciones de conducción.
En 2007, un FCHV recorrió 560 km (350 millas) 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 millas) con un tanque de hidrógeno de 6 kg (13 lb), basado en un viaje de prueba de 331,5 millas (533,5 km) en el "mundo real". condiciones 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 de autobús . El tren motriz consta de una pila de combustible de 90 kW alimentada desde tanques de hidrógeno comprimido a bordo y una batería de hidruro metálico de níquel en paralelo. La batería y la pila de combustible pueden proporcionar energía a los motores de 90 kW , ya sea solas o juntas. El mecanismo es muy similar al Hybrid Synergy Drive del Toyota Prius y del 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 únicamente con batería, con una autonomía de unos 50 km (31 millas). [2] Para un alto rendimiento, como al acelerar desde el reposo, la pila de combustible y la batería suministran energía en conjunto. La batería también puede cargarse mediante frenado regenerativo , mejorando la eficiencia general.
Los tanques de hidrógeno de 700 bares (10000 PSI ) tienen capacidad para 156 litros, combustible suficiente para una autonomía de 830 kilómetros (520 millas) en el ciclo de prueba japonés 10-15 y 760 kilómetros (470 millas) en el ciclo de prueba japonés JC08. [9] Los vehículos de prueba en el ciclo de prueba japonés 10-15 tienen un promedio de 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).
FCHV-BUS demostró en Toei Bus (agosto de 2003 - diciembre de 2004) y Expo 2005 . Después de la Expo 2005, algunos se prestaron a operadores de flotas de autobuses y también se demostraron en eventos sobre pilas de combustible.
El autobús FC utiliza el sistema de pila de combustible Toyota (TFCS) en un autobús, según la experiencia con Hino en el autobús Hino Blue Ribbon .
En 2015, el autobús fue prestado 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 del autobús comunitario Toyota City Oiden Bus (Sección: Estación Toyotashi ↔ Estación Mikawa-Toyota ). [12] En septiembre de 2015, el autobús comenzó a operar el autobús Toyota Oiden Fujioka ・ Línea Toyota (Sección: Estación Toyotashi ↔ Escuela Primaria Fujioka).
Toyota planeaba 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 mediante contrato de arrendamiento. [14]
El autobús Toyota SORA se fabricará a partir de 2018. El nombre "SORA" significa Cielo, Océano, Río, Aire, que es el ciclo del agua. Incluye un sistema de pila de combustible Toyota (TFCS) y un sistema de advertencia de colisión. Tiene una capacidad de hasta 79 personas. Los asientos también se pueden guardar automáticamente cuando no están en uso. También utiliza luces LED para comunicarse con otros autobuses y viajar en convoyes para conservar energía. También se pueden utilizar como fuente de energía de emergencia, con hasta 235 kWh (850 MJ). [15]
Toyota comenzó a probar dos celdas de combustible Mirai (114 kW cada una) [16] en un camión semirremolque eléctrico Clase 8 Kenworth T680 reconvertido en el puerto de Los Ángeles en abril de 2017 como parte del 'Proyecto Portal', [17] [18] haciendo transporte para Toyota. [19] El camión tiene dos motores para una combinación de 500 kW (670 hp) y 1795 N⋅m (1325 lb⋅ft) de torque, una batería de 200 kW [20] 12 kWh y una relación de transmisión fija de 15,5:1. . [20] Tiene un alcance de 320 km (200 millas) [21] determinado 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 funcionan principalmente con pilas de combustible y no con una batería pequeña. [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 Profetas de la ciencia ficción de Science Channel . En el episodio se le da cierto crédito a Julio Verne por ayudar a inspirar la idea.
Increíblemente, el equipo logra un tiempo de 0 a 60 mph en 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.
