Toyota FCHV — это программа разработки гибридных автомобилей на водородных топливных элементах Toyota Motor Corporation , которая сдавалась в аренду ограниченному числу водителей в США [1] и Японии, начиная с 2002 года . [2] Toyota FCHV и Honda FCX , который начал сдаваться в аренду 2 декабря 2002 года, стал первым в мире сертифицированным государством коммерческим транспортным средством на водородных топливных элементах. [3] [4] [5] Первый коммерческий автомобиль на топливных элементах был разработан на базе FCHV-4 , который был адаптирован из кузова Toyota Highlander . [6] «FCHV» означает «гибридный автомобиль на топливных элементах». Выпущен ряд прототипов , вплоть до последнего FCHV-adv («усовершенствованный»).
На испытаниях представлены шесть поколений FCHV. FCHV-1, представленный в 1996 году, был первым автомобилем Toyota на топливных элементах, созданным на базе Toyota RAV4 и оснащенным накопителем из водородопоглощающего сплава. ФЧВ-2, представленный в 1997 году, был оснащен риформером для извлечения водорода из метанола. FCHV-3, 4 и 5, представленные в 2001 году, были созданы на базе Toyota Highlander , а FCHV-3 и 4 были способны генерировать в четыре раза больше мощности, чем FCHV-1. FCHV-4 был первым автомобилем на топливных элементах, прошедшим испытания на дорогах общего пользования в Японии, и ходовые испытания продолжались до 2004 года. Устройство реформинга чистого углеводородного топлива (CHF) FCHV-5 было оснащено недавно разработанным катализатором и теплообменником для улучшить ускорение и экономию топлива. [7]
По состоянию на 2008 год FCHV-adv был доступен для аренды в Японии. [2] Использование транспортных средств государственными министерствами и компаниями предназначено для предоставления подробной информации о производительности FCHV в различных условиях вождения.
В 2007 году FCHV проехал 560 км (350 миль) между Осакой и Токио на одном баке с водородом, доказав, что водородный автомобиль может конкурировать с обычными транспортными средствами по дальности полета. В августе 2009 года Toyota USA объявила о расчетной дальности полета FCHV-adv в 690 км (430 миль) из бака с водородом емкостью 6 кг (13 фунтов) на основе испытательной поездки длиной 331,5 мили (533,5 км) в «реальном мире». Условия между Торрансом и Сан-Диего , Калифорния . [8]
Конструкции FCHV основаны на внедорожнике Highlander первого поколения , хотя версия для автобуса также находится в разработке. Силовая установка состоит из топливного элемента мощностью 90 кВт , питаемого от бортовых баков сжатого водорода , и параллельно включенной никель-металлогидридной батареи . Аккумулятор и топливный элемент могут обеспечивать питание приводных двигателей мощностью 90 кВт как по отдельности, так и вместе. Этот механизм очень похож на Hybrid Synergy Drive в Toyota Prius и Toyota Auris HSD, но в нем топливный элемент заменяет бензиновый двигатель внутреннего сгорания , что сводит к минимуму выбросы парниковых газов в момент использования.
На низких скоростях FCHV может работать только от аккумулятора, имея запас хода около 50 км (31 миль). [2] Для обеспечения высокой производительности, например, при ускорении из состояния покоя, топливный элемент и аккумулятор подают энергию одновременно. Аккумулятор также можно заряжать за счет рекуперативного торможения , что повышает общую эффективность.
Водородные баки с давлением 700 бар (10 000 фунтов на квадратный дюйм ) вмещают 156 литров — топлива достаточно для пробега в 830 километров (520 миль) по японскому испытательному циклу 10–15 и 760 километров (470 миль) по японскому испытательному циклу JC08. [9] Тестовые автомобили в японском испытательном цикле 10-15 в среднем разгоняются до 22,7 километров в час (14,1 миль в час) при максимальной скорости 70 километров в час (43 мили в час). [10] Транспортные средства, участвующие в испытательном цикле JC08, развивают среднюю скорость 24,4 километра в час (15,2 миль в час) и максимальную скорость 81,6 километра в час (50,7 миль в час). [11]
Toyota FCHV-BUS — это автобус на топливных элементах, созданный на базе низкопольного автобуса Hino Blue Ribbon City (KL-HU2PMEE).
FCHV-BUS демонстрировался на выставках Toei Bus (август 2003 г. — декабрь 2004 г.) и Expo 2005 . После ЭКСПО-2005 некоторые из них были переданы в аренду операторам автобусного парка, а также продемонстрированы на мероприятиях, посвященных топливным элементам.
В автобусе FC используется система топливных элементов Toyota (TFCS), основанная на опыте использования Hino на автобусе Hino Blue Ribbon .
В 2015 году автобус был бесплатно предоставлен компании Meitetsu Bus в качестве демонстрации практичности автобусов на топливных элементах. Он использовался на городском общественном автобусе Toyota Oiden Bus Toyota East Circle Line (раздел: Станция Тойоташи ↔ Станция Микава-Тойота ). [12] В сентябре 2015 года автобус начал курсировать по маршруту Toyota Oiden Bus Fujioka・Toyota Line (Раздел: Станция Toyotashi ↔ Начальная школа Фудзиока).
Toyota планировала начать продажи в 2017 году и разместить 100 единиц в Токио к Олимпийским играм 2020 года. [13] Автобус был передан компании Toei Bus по договору аренды. [14]
Автобус Toyota SORA будет производиться с 2018 года. Название «SORA» расшифровывается как «Небо, Океан, Река, Воздух», то есть круговорот воды. Он включает в себя систему топливных элементов Toyota (TFCS) и систему предупреждения столкновений. Вмещает до 79 человек. Сиденья также могут автоматически складываться, когда они не используются. Он также использует светодиодные фонари для связи с другими автобусами и передвижения в составе колонн для экономии энергии. Их также можно использовать в качестве аварийного источника электроэнергии мощностью до 235 кВтч (850 МДж). [15]
Toyota начала испытания двух топливных элементов Mirai (114 кВт каждый) [16] в переоборудованном электрическом полуприцепе Kenworth T680 класса 8 в порту Лос-Анджелеса в апреле 2017 года в рамках «Портала проекта», [17] [18] занимаюсь перевозками на Тойоте. [19] Грузовик оснащен двумя двигателями с совокупным крутящим моментом 500 кВт (670 л.с.) и 1795 Нм (1325 фунт-фут), аккумулятором мощностью 200 кВт [20] 12 кВтч и фиксированным передаточным числом 15,5: 1. . [20] Его дальность действия составляет 320 км (200 миль) [21] , что определяется размером водородных баков. Он разгоняется (пустой) от 0–97 км/ч (0–60 миль в час) за 7 секунд. Двигатели в основном питаются от топливных элементов, а не от небольшой батареи. [22]
В 2019 году Toyota добавила к проекту терминальный тягач . [23] В 2020 году проект был обновлен за счет грузовика с пробегом 480 км (300 миль). [24]
FCHV показан в эпизоде Жюля Верна программы «Пророки научной фантастики» канала Science Channel . В этом эпизоде некоторая заслуга принадлежит Жюлю Верну за то, что он помог вдохновить эту идею.
Невероятно, но установка разгоняется до 100 км/ч за 7,0 секунды.
он работает на водородных топливных элементах, а батарея является толчком.
Наша система заключается в том, чтобы сделать батарею как можно меньше и действительно продемонстрировать масштабируемость самого топливного элемента.
Топливный элемент обеспечивает всю эту мощность.