Quando il presidentissimo di Toyota, Akio Toyoda, ha dichiarato che l’automobile elettrica sarebbe stato un errore, probabilmente è stato travisato.

O meglio, avviso di chi scrive, è che l’auto elettrica che si fornisce attraverso la rete elettrica esterna possa essere sopravvalutata. Di fatto, invece, i fatti dimostrano di come il colosso giapponese sia fortemente impegnato nella trazione elettrica, ma quella che si sostiene da sola senza fare ricorso come fonte primaria alla ricarica esterna.

La tecnologia Fuel Cell, infatti, sfrutta una cella di combustibile per creare energia per alimentare la batteria che a sua volta fornisce potenza alla trazione elettrica. Come combustibile si utilizza l’idrogeno, la materia prima più diffusa del creato. Purtroppo,  anche se diffusissimo, l’idrogeno va stoccato, trasportato e reso fruibile con tempi di rifornimento accettabili.

Al momento, per produrre idrogeno adatto ad alimentare una fuel cell, si spende più energia tradizionale di quanto se ne risparmia in termini di inquinamento. Un delta che può essere compensato se a cascata che gli impianti industriali venissero convertiti. Spetta quindi ai legislatori adottare misure che spingano verso lo sviluppo di questa tecnologia.

Intanto, così come accadde quando fu introdotta per la prima volta la tecnologia ibrida endotermico/elettrico anche in questo caso Toyota è stata una delle prime a sviluppare tale tecnologia dal lontano 1992 fino alla nascita della priva generazione della Mirai nel 2014.

La prima berlina fuel cell ad idrogeno giunge alla seconda generazione abbandonando concetti di funzionalità per adottare uno stile più emotivo e dinamico con prestazioni di guida più gratificanti. Il sistema di celle a combustibile è stato completamente riprogettato portando l’autonomia a 650 km rilasciando solo vapore acqueo.

La Mirai di seconda generazione conserva solo il nome della prima serie. La piattaforma tecnica è la GA-L, con la cella combustibile spostata nella zona anteriore sfruttando il vecchio vano adibito alla presenza del motore endotermico. L’altezza è stata ridotta per una linea più sportiva con passo da 2.920 mm ed una lunghezza complessiva di 4.975 mm. L’impronta a terra migliora grazie all’aumento di 75 mm della carreggiata e l’utilizzo di ruote da 19 e 20 pollici con pneumatici sportivi 235/55 R19 e 245/45 R20. Il risultato è stilisticamente più dinamico, ma anche tecnicamente efficace con il baricentro più basso.

I serbatoi hanno una struttura multistrato più robusta e sono disposti a “T”. Il più lungo è in posizione longitudinale centrale sotto il pavimento, mentre i due serbatoi più piccoli sono posti lateralmente sotto i sedili posteriori per una capacità totale di 5,6 kg di idrogeno. La dimensione dell’involucro è stata ridotta grazie a nuove saldature che riducono lo spazio tra la cella a combustibile e il rivestimento esterno.

La batteria ad alta tensione ed il motore elettrico sono posizionati sopra l’asse posteriore con un bilanciamento dei pesi 50:50. Questa è formata da elementi in nichel-metallo idruro ed è costituita da 84 celle con una tensione di 310,8V ed una capacità di 4,0 Ah dal peso di 46,9 con potenza che varia da 25,5 kW a 31,5 kW x 10 secondi. Il sistema di raffreddamento è stato ottimizzato sfruttando prese d’aria ricavate su entrambi i lati dei sedili posteriori.

l nuovo blocco delle celle di combustibile e il convertitore di alimentazione sono stati adattati alla nuova piattaforma tecnica utilizzando un polimero solido passando a 330 invece di 370. Il record di potenza specifica è pari a 5,4 kW / l con potenza massima da 114 kW a 128 kW. Le prestazioni a basse temperature sono state migliorate consentendo l’avvio anche a temperature fino a -30.

I progettisti giapponesi hanno lavorato su ogni componente come pompe dell’acqua, l’intercooler, l’aria condizionata e i compressori d’aria e la pompa di ricircolo dell’idrogeno per renderla più piccola e leggera del 50%, migliorando allo stesso tempo le prestazioni del 12%.

Il riposizionamento del collettore e l’ottimizzazione della forma del separatore del canale del gas ha reso più efficiente il sistema. Sono stati anche adottati materiali innovativi per gli elettrodi mentre il convertitore CC-CC è stato ridotto del 21% con il peso portato a 2,9 kg.  Per la prima volta in assoluto viene utilizzato un materiale semiconduttore in carburo di silicio di nuova generazione nei transistor IPM (intelligent power model) per un minore consumo energetico grazie al minor numero di transistor.

La nuova presa d’aria limita la perdita di pressione contenendo materiale fonoassorbente per ridurre il rumore. Lo scarico utilizza un tubo in resina per evacuare una grande quantità di aria e acqua riducendo le dimensioni ed il peso del 30%.

L’adozione della piattaforma GA-L consente di ricavare una maggiore rigidità della scocca migliorando le prestazioni dinamiche della Mirai. Nuovi rinforzi per il telaio e l’utilizzo di saldatura laser hanno permesso di irrigidire la il telaio contenendo il peso complessivo.

Le sospensioni hanno uno schema MacPherson all’anteriore e posteriori multilink con barre antirollio più spesse e riposizionamento ottimale dei giunti sferici superiore e inferiore per una rigidità delle sospensioni più elevata. Questo consente di ottenere maggiore reattività e stabilità. La nuova Toyota Mirai promette di essere efficace sia nella guida autostradale che su strade tortuose migliorando l’accelerazione in uscita dalle curve.

L’obiettivo della Mirai e di ripulire l’aria che alimenta il sistema con emissioni zero assolutamente pulite allo scarico. Un filtro catalizzatore incorporato nella presa d’aria viene attraversato da una carica elettrica statica catturando le particelle microscopiche di inquinanti. Elementi come l’anidride solforosa, protossido di azoto e particolato PM 2,5 vengono rimossi dal 90 al 100%. emettendo inquinamento pari a zero.

Toyota non nasconde le sue ambizioni volendo portare a 10 volte il volume delle vendite della versione attuale. Un successo che si può ottenere grazie al riposizionamento in una fascia di mercato più in linea con l’immagine tecnologica di Mirai II con un prezzo più economico del 20%.

La diffusione delle vetture con tecnologia FCEV aumenterà costantemente con il miglioramento delle infrastrutture per lo stoccaggio, il trasporto e la distribuzione dell’idrogeno. Il numero di stazioni di servizio aumenta con un sempre maggiore interessamento da parte di governi e autorità locali che non potranno fare altro che introdurre nuovi incentivi e regole per consentire l’utilizzo e la diffusione di una mobilità più pulita.

Daniele Amore

In collaborazione con Toyota T Motor San Lazzaro di Savena (BO) @ToyotaTMotor  

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