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Auto-News & Auto-Tests: Toyota

Mittwoch, 2. Dezember 2020 Toyota zeigt neuen Mirai

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Die neue Plattform erlaubt auch einen dritten Wasserstofftank und damit eine um 30% grössere Reichweite von ca. 650 kmDie neue Plattform erlaubt auch einen dritten Wasserstofftank und damit eine um 30% grössere Reichweite von ca. 650 km

Toyota betrachtet Wasserstoff als wesentliches Element der Energie-nutzung und -speicherung in einer zukünftigen nachhaltigen Gesellschaft. Wasserstoff hat das Potential für eine CO2-freie Mobilität nicht nur auf der Strasse, sondern auch auf der Schiene, zu Wasser und in der Luft – wie auch als Energiequelle für Industrie, Business und Wohnen. Wasserstoff ist auch ein effizientes Mittel zur Speicherung erneuerbarer Energie und kann an jeden Nutzungsort transportiert werden. Nun kommt eine neue Generation des Mirai – ein Auto, das die FECV-Technologie auf einen höheren Level bringt und darüber hinaus durch Dynamik in Design und Fahreigenschaften mit mehr emotionaler Attraktivität anspricht. Ein umfassend erneuertes Brennstoffzellensystem, intelligentes Packaging und aerodynamische Effizienz ermöglichen eine auf ca. 650 km erhöhte Reichweite, mit reinem Wasser als einziger Emission.

 

Bei der Entwicklung des neuen Mirai legte Toyota Wert auf eine rundum gesteigerte Attraktivität, sei es in der Leistung wie auch im Aussehen, im Fahrgefühl und in den Fahreigenschaften.

Eine Priorität lag dabei auf einer gesteigerten Reichweite gegenüber dem bisherigen Modell und auch gegenüber batterie-elektrischen Fahrzeugen. Grössere Wasserstoffkapazität, höhere Effizienz und verbesserte Aerodynamik ermöglichen eine um 30% auf ca. 650 km erhöhte Reichweite. Damit wird der Mirai zu einem echten Langstreckenfahrzeug.

Das Packaging – die raumsparende Anordnung der Fahrzeugkomponenten – ist beim neuen Mirai durch die modulare GA-L Plattform deutlich verbessert. Die neue Auslegung des FECV-Antriebs – vor allem durch die Platzierung des Brennstoffzellenstacks in der Front statt unter dem Fahrzeugboden – ermöglicht ein geräumiges Fünfsitzer-Interieur mit mehr Beinraum auf den Rücksitzen.

Der neue Mirai zeigt auch attraktivere Proportionen: Die Höhe ist um 65 mm auf 1470 mm reduziert worden, während der Radstand um 140 mm auf 2920 mm angewachsen ist. Mit dem um 85 mm vergrösserten hinteren Überhang beträgt die Gesamtlänge nun 4975 mm. Die um 75 mm verbreiterte Spur und die 19- oder 20-Zoll-Felgen ergeben ein dynamischeres Erscheinungsbild und lassen den tiefen Schwerpunkt erahnen.


Mehr emotionale Attraktivität
Ein wesentliches Ziel bei der Entwicklung des neuen Mirai war es, dem Fahrzeug eine emotional stärker ansprechende Ausstrahlung zu geben, als Fahrzeug, das die Kunden aufgrund seines Aussehens und seines Fahrgefühls wählen, nicht nur wegen seiner ökologischen Qualitäten. Die neue GA-L Plattform und die Fortschritte in der FCEV-Technologie eröffneten hier neue Möglichkeiten.


GA-L Plattform
Die Verwendung der GA-L Plattform erlaubt eine raumsparendere Anordnung des Brennstoffzellenstacks und der Antriebskomponenten. Als Resultat ergibt sich eine geräumigere, fünfsitzige Kabine und eine günstigere Gewichtsverteilung. Insbesondere ermöglicht die neue Auslegung den Einbau von drei Wasserstofftanks; durch die grössere Treibstoffkapazität erhöht sich die Reichweite um 30%.

Die Tanks sind in einer T-förmigen Konfiguration angeordnet. Der grösste befindet sich längs unter der Fahrzeugmitte, zwei kleinere seitlich unter den Rücksitzen und dem Gepäckraum. Zusammen fassen sie 5,6 kg Wasserstoff gegenüber 4,6 kg der zwei Tanks beim bisherigen Modell. Die Anordnung der Tanks trägt zum tiefen Schwerpunkt bei und schränkt den Nutzraum nicht ein.

Die neue Architektur ermöglicht zudem den Einbau des komplett neuen Brennstoffzellenstacks in der Front – analog dem Motorraum – statt unter dem Fahrzeugboden, während die kompaktere Hochspannungsbatterie und der Elektromotor über der Hinterachse platziert sind. Wie weiter unten ausgeführt, ergibt die optimierte Antriebsanordnung eine 50:50 Gewichtsverteilung vorn:hinten.

Die Tanks sind in einer stärkeren, mehrlagigen und dabei gewichtsparenden Bauweise ausgeführt – der Wasserstoff-Gewichtsanteil beträgt 6% der vollen Tanks.


Neues Brennstoffzellenstack
Das neue Brennstoffzellenstack und der Brennstoffzellen-Leistungsumwandler (FCPC) wurden speziell für die Verwendung mit der GA-L Plattform entwickelt. Dabei ist es gelungen, alle Elemente im Stackgehäuse unterzubringen: Wasserpumpen, Intercooler, Aircondition mit Kompressoren und die Wasserstoff-Rezirkulationspumpe. Alle Komponenten sind kleiner und leichter und dabei doch leistungsfähiger. Das Stackgehäuse selbst ist durch die Fertigung im Rührreibschweissverfahren kleiner, mit weniger Abstand zwischen den Brennstoffzellen und der Gehäusewand.

Das Brennstoffzellenstack ist in Festpolymer ausgeführt wie im bisherigen Mirai, jedoch kleiner und mit nur noch 330 Zellen gegenüber 370. Trotzdem erreicht es einen neuen Rekord für die spezifische Leistungsdichte von 5,4 kW/l (exkl. Endplatten). Die maximale Leistung ist von 114 auf 128 kW angestiegen, und das Kaltwetter-Verhalten ist so verbessert worden.

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