Toyota Mirai – przystanek końcowy motoryzacji?

Świat stoi przed ścianą – jest nią nieubłagany koniec złóż ropy naftowej. Oznacza to wiele spraw do przemyślenia, w tym związanych z transportem. Odpowiedź na ten problem starają się znaleźć producenci samochodów, a przewodzi im Toyota.

Wszyscy producenci lubią chwalić się innowacyjnością, ale mało który z nich rzeczywiście potwierdza to w praktyce. Umówmy się – nowy rodzaj wyświetlacza ciekłokrystalicznego to raczej marne usprawiedliwienie. Wymyślenie nowego rodzaju napędu – to jest wyzwanie! Zadania tego podjęło się wielu producentów samochodów, ale seryjna produkcja na razie jest nieosiągalna dla nikogo za wyjątkiem Azjatów.

Elektryczność vs wodór

Jak grzyby po deszczu zaczynają pojawiać się na rynku samochody hybrydowe typu plug-in oraz elektryczne. Mają być lekarstwem na smog, hałas i kończące się złoża ropy. Póki co ich wady są dla wielu konsumentów nie do zaakceptowania, a mam na myśli przede wszystkim długi czas ładowania i ograniczony zasięg. Lekarstwem na ten drugi problem są coraz większe i wydajniejsze baterie, ale potrzebują one jeszcze potężniejszych ładowarek lub więcej czasu na ładowanie. Błędne koło się toczy.

Wodór wydaje się na tym tle bardziej sensowny. Auto zasilane tym pierwiastkiem oczywiście nadal jest autem elektrycznym. Ma więc akumulatory, które trzeba wyprodukować, a potem zutylizować, ale są one znacznie mniejsze niż w konwencjonalnym aucie elektrycznym. Auto wodorowe dodatkowo ma na pokładzie zbiorniki oraz ogniwo paliwowe – w uproszczeniu można powiedzieć, że jest to jeżdżąca elektrownia w mikroskali. Tankowanie wodoru trwa tylko kilka minut, ale problemem jest jego transport i magazynowanie w formie nadającej się do użycia w ogniwie paliwowym. W dzisiejszych czasach to kosztowna sprawa.

Toyota wśród pionierów

Palmę pierwszeństwa w kategorii aut wodorowych trzeba oddać Hondzie. Jej model FCX Clarity wszedł na rynek w 2008 roku i był oferowany do 2015. Trudno to jednak uznać za jakiś wielki sukces, bo auto było sprzedawane tylko w Japonii i Kalifornii. Właściwie nawet nie można go było kupić, a jedynie leasingować od Hondy. Teraz na wybranych rynkach jest już druga generacja Clarity, ale astronomiczna cena i brak sieci stacji tankowania wodoru nadal utrzymują ten projekt w fazie eksperymentu. Bardziej ambitne plany mają Koreańczycy, którzy stworzyli i wdrażają powoli Hyundaia Nexo – wodorowego crossovera.

Podobnym eksperymentem jest Toyota Mirai. Jej największym sukcesem nie jest wielkość sprzedaży, a fakt, że jest, jeździ i działa. Ci, którzy mieli okazję jeździć Toyotą Mirai, podkreślają, że nie jest ona w 100% dopracowanym samochodem. W bliższym kontakcie przypomina prototyp lub muła testowego, gdzie nie wszystko jeszcze idealnie ze sobą współgra. Pojawiają się nietypowe hałasy, a auto prowadzi się nieco dziwnie.

Można powiedzieć, że są to dopiero przymiarki do seryjnych aut wodorowych, a Toyota należy do pionierów. Czasu na rozwój jest sporo, bo sieć stacji tankowania istnieje tylko na papierze. Trwają prace nad wybudowaniem spójnej sieci, ale potrwa to jeszcze ładnych kilka lat. Popularyzację tego typu napędu eksperci przewidują dopiero około roku 2040. W tej chwili użytkowanie takiego samochodu nie byłoby łatwe, zwłaszcza w Polsce. Jesteśmy białą plamą na wodorowej mapie Europy, a najbliższy punkt tankowania znajduje się w Berlinie.

Ogniwo paliwowe Toyoty Mirai – jak to działa?

Toyota Mirai ma na pokładzie coś w rodzaju elektrowni, w której łączy się wodór ze zbiorników z tlenem z powietrza. W wyniku tego procesu powstaje oczywiście energia przekazywana na koła oraz woda odprowadzana na zewnątrz. Na pewno nie raz widzieliście samochody, które mają wodę w tłumiku i w związku z tym wydobywa się z nich oprócz spalin także para wodna. Z Toyoty wydobywa się tylko para, bez żadnych spalin. Ponieważ obieg wody w przyrodzie jest obiegiem zamkniętym, samochód wodorowy nie przyczynia się także w żaden sposób do zgubnego nadmiaru wody na świecie.

Dla kierowcy efekt tego całego procesu jest odczuwany jako przyjemne przyspieszenie, tak jak w innych autach zasilanych elektrycznością. Ogniwo pracuje bezgłośnie, a jedyny hałas może być wynikiem tego, że układ pracuje pod ciśnieniem i ma w sobie zestaw zabezpieczeń i zaworów.

Dodatkowym benefitem posiadania auta wodorowego jest możliwość produkcji prądu do innych celów niż jazda samochodem. Właściwie większość aut przez 90% swojego istnienia stoi bezczynnie. Z Toyotą Mirai może być inaczej – po podłączeniu przez specjalną stację do… instalacji domowej. Wtedy mobilna elektrownia może się zamienić w stacjonarny, ekologiczny agregat, a woda wydobywająca się z auta także może być do czegoś wykorzystana. Genialne, prawda?

Toyota Mirai w liczbach

Silnik tego samochodu osiąga rozsądne 154 KM i 350 Nm maksymalnego momentu obrotowego. Tak jak w każdym innym „elektryku” jazda jest relaksująco przyjemna i dynamiczna. Zbiorniki na wodór mieszczą 5 kg, a zużycie średnie waha się między 0,8, a 1,7 kg na 100 km. Łatwo wyliczyć, że zasięg w sprzyjających warunkach to ponad 500 km. W momencie opróżnienia zbiornika Toyota Mirai wyciąga swoją najmocniejszą kartę – tankuje się ją zaledwie 3-4 minuty, zupełnie jak auto spalinowe. Niestety, wodór nie jest tani – kosztuje w Niemczech około 9,5 euro za kilogram, więc koszt przejechania 100 km to jakieś 40 zł. Nie wiadomo, czy z czasem to paliwo będzie tanieć, czy drożeć. Z jednej strony popularyzacja i wzrost konkurencji powodują spadek cen, z drugiej ogromnym kosztem jest transport i przechowywanie wodoru w postaci paliwa dla ogniw.

Zapomnijmy na chwilę, na czym jeździ Toyota Mirai. W kategoriach użytkowych to auto jak każde inne – jest 4-drzwiowym sedanem o długości 4,89 m i rozstawie osi 2,78 m. Osiąga 100 km/h w 9 sekund i potrafi pojechać 179 km/h. Mimo sporego gabarytu miejsca w środku nie jest zbyt wiele, a bagażnik jest wręcz śmiesznie mały – 362 litry. Dość powiedzieć, że podobnych rozmiarów Skoda Superb liftback ma 625 litrów przestrzeni.

Wodór w Polsce

Osobiście jestem wielkim zwolennikiem samochodów wodorowych. Uważam, że hybrydy plug-in oraz konwencjonalne auta elektryczne to tylko przejściowe wynalazki. Są jak stacje pośrednie na szlaku do czystego transportu, a przystankiem końcowym jest właśnie okiełznanie wodoru i jazda z elektrownią na pokładzie. Wygląda na to, że polski rząd jest podobnego zdania, bo już teraz auta wodorowe ujęte są w ustawie o elektromobilności jako faworyzowany typ napędu.

Ogromnym problemem pozostaje jednak w naszym kraju brak możliwości tankowania, ale i to ma się powoli zmieniać. Na razie koncern Lotos planuje uruchomienie dwóch punktów tankowania wodoru, a w Europie funkcjonuje szerszy plan budowy sieci stacji, w której Polska jest integralną częścią. W skrócie chodzi o to, żeby można było bez „białych plam” podróżować głównymi drogami wzdłuż i wszerz Europy autem wodorowym.

Toyota Mirai po japońsku znaczy „przyszłość”

Toyota nazwała swój samochód po prostu „przyszłość” i wiele wskazuje na to, że ma rację. Firma posiada około 5700 patentów dotyczących ogniw paliwowych, konstrukcji kompozytowych zbiorników czy oprogramowania sterującego. Do tego Japończycy są skłonni udostępniać te dane bezpłatnie kolejnym koncernom inwestującym w samochody wodorowe. Wydaje się, że Mirai jest autem elektrycznym pozbawionym największych bolączek aut elektrycznych. Oczywiście wciąż jest kwestia akumulatorów, ale wyprodukowanie i utylizacja baterii o pojemności 1,6 kWh jest mniej uciążliwa niż ten sam proces przy baterii 100 kWh w Tesli. W tej chwili w Toyocie trwają prace nad stworzeniem następcy o zwiększonym zasięgu na poziomie 1000 km.

Tak naprawdę wady napędów wodorowych skupiają się na samym paliwie. Wodór jest najpowszechniejszym pierwiastkiem we wszechświecie, jednak rzadko występuje sam w sobie. Ma niesamowitą tendencję do łączenia się z innymi cząsteczkami, dlatego czysty wodór jest zjawiskiem syntetycznym. Do tego jest silnie niestabilny, a wielkość jego cząsteczki powoduje, że niemal zawsze gdzieś ucieka, dlatego tak ważne jest stworzenie szczelnych zbiorników. Te w Mirai są stworzone z ultranowoczesnych materiałów i mają homologację tylko na 20 lat. Co dalej? Toyota na razie nie chce lub jeszcze nie potrafi odpowiedzieć na to pytanie.

Z tych rozważań nasuwa się tylko jeden wniosek – przyszłość jest teraz. Dzieje się na naszych oczach za pomocą takich jeżdżących laboratoriów jak Toyota Mirai. Do 2020 roku japoński koncern planuje sprzedać około 30 tys. tych aut. Cena na poziomie 60 tys. euro niespecjalnie zachęca do zakupu, a i tak Toyota traci drugie tyle na każdym egzemplarzu. Mimo to ze względów wizerunkowych może się to w przyszłości zwrócić – tak jak Prius stał się synonimem hybrydy, tak Mirai może stać się synonimem auta na wodór. Tak go na pewno zapamiętamy.