Toyota Motor Manufacturing UK ha costruito dieci prototipi alimentati dalla tecnologia elettrica a celle a combustibile –
L’innovativo progetto per la realizzazione del pick-up Hilux a celle a combustibile a idrogeno è passato all’ultimo stadio di sviluppo, segnando un’altra pietra miliare nel percorso di Toyota in un futuro a zero emissioni di carbonio. Dopo la presentazione del primo prototipo nel settembre 2023, Toyota e i suoi partner, con il sostegno del governo britannico, hanno raggiunto un’intensa fase di valutazione e dimostrazione.
Lo stadio raggiunto da questo progetto di sviluppo congiunto conferma l’ampia portata della strategia multi-tecnologica di Toyota verso la neutralità carbonica, che prevede l’applicazione di diverse soluzioni di propulsione – ibrida, ibrida plug-in, elettrica, elettrica a celle a combustibile, e-fuel – per soddisfare le diverse esigenze degli utenti e in relazione alle infrastrutture locali.
Nello stabilimento Toyota Motor Manufacturing UK (TMUK) di Derby, in Inghilterra, sono stati costruiti dieci prototipi di Hilux a celle a combustibile. Cinque sono in fase di test per valutare sicurezza, prestazioni, funzionalità e resistenza, generando dati sui test drive in situazioni reali. Altri cinque saranno impegnati in dimostrazioni per i clienti e i media, anche in occasione dei prossimi Giochi Olimpici e Paralimpici di Parigi 2024. Coinvolgendo i clienti nella tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno, Toyota sta gettando le basi per un settore dei trasporti a idrogeno di successo in futuro.
Con i 30 anni di ricerca e sviluppo di Toyota sulle celle a combustibile a idrogeno, il know-how del progetto Hilux contribuirà alla prossima generazione di tecnologia delle celle a combustibile, che garantirà cicli di vita più lunghi, una maggiore autonomia e costi significativamente ridotti.
Secondo le previsioni di Toyota, l’Europa sarà uno dei principali mercati mondiali di celle a combustibile a idrogeno entro il 2030, con una crescita costante nelle applicazioni di mobilità e generazione di energia. Di conseguenza, nel dicembre 2023 Toyota Motor Europe (TME) ha annunciato la Hydrogen Factory Europe, che rappresenta l’approccio coordinato di Toyota alla commercializzazione di questa tecnologia, dallo sviluppo e dalla produzione alla vendita e al post-vendita.
Il progetto del prototipo Hilux a celle a combustibile è un importante passo avanti per sviluppare ulteriormente la tecnologia dell’idrogeno e stimolare una più ampia diffusione degli ecosistemi e delle infrastrutture a idrogeno in tutta Europa.
Caratteristiche del veicolo
Basato sul leggendario Toyota Hilux, noto per La sua reputazione fatta di qualità, resistenza e affidabilità (QDR) sui terreni più difficili del mondo, il prototipo di Toyota Hilux a celle a combustibile a idrogeno mostra come questa tecnologia possa essere integrata in un pick-up.
Dal suo lancio nel 1968, l’Hilux ha dimostrato più volte la sua invincibilità, conquistando il Polo Nord, i vulcani islandesi e il continente antartico e ottenendo anche tre vittorie nel Rally Dakar. L’Hilux a celle a combustibile conserva questo DNA senza compromessi, pur guardando a un futuro a zero emissioni di carbonio.
Esternamente, l’Hilux a celle a combustibile mantiene le stesse dimensioni e lo stesso aspetto robusto dell’ultimo Hilux. Nel formato extra-cab, è lungo 5325 mm, Largo 1855 mm e alto 1810 mm, ma sotto la carrozzeria la tecnologia a celle a combustibile di Toyota lo contraddistingue come un pioniere.
L’alimentazione viene fornita utilizzando elementi comuni alla Toyota Mirai, una tecnologia che ha dimostrato La sua qualità in quasi un decennio di produzione commerciale, da quando nel 2015 Toyota ha presentato la prima berlina a celle a combustibile a idrogeno prodotta in serie.
L’Hilux a celle a combustibile ha un’autonomia prevista di 600 km, superiore a quella ottenibile con un sistema elettrico a batteria. Inoltre, grazie alla leggerezza dell’idrogeno, è possibile ottenere un carico utile e una capacità di traino superiori rispetto ad altre alternative a zero emissioni.
L’idrogeno è immagazzinato in tre serbatoi ad alta pressione, ciascuno contenente 2,6 kg per una capacità totale del sistema di 7,8 kg. I serbatoi sono montati all’interno del telaio a longheroni.
Lo stack di celle a combustibile a elettrolita polimerico contiene 330 celle ed è montato sopra l’asse anteriore. L’Hilux a celle a combustibile è a trazione posteriore grazie a un motore elettrico sull’asse posteriore che eroga 134 kW (182 CV) di potenza massima e 300 Nm di coppia massima. Durante la marcia, la cella a combustibile non produce emissioni allo scarico, ma solo acqua pura.
Una batteria ibrida agli ioni di litio, che immagazzina l’elettricità prodotta a bordo dalla cella a combustibile, e posizionata nel piano di carico posteriore, sopra i serbatoi di idrogeno. In questo modo si evita di perdere spazio nell’abitacolo.
Soluzioni a idrogeno
Fin dall’inizio dello sviluppo delle celle a combustibile a idrogeno nel 1992, Toyota ha ampliato la propria conoscenza della tecnologia e ne ha incoraggiato l’adozione in un’ampia varietà di diversi usi della mobilità, con altre 20 partnership sull’idrogeno attualmente attive in Europa.
Queste includono una sperimentazione quinquennale con autocarri VDL alimentati a idrogeno per decarbonizzare le operazioni logistiche di Toyota e stimolare l’ulteriore sviluppo di infrastrutture sostenibili per l’idrogeno in tutta Europa.
Le celle a combustibile Toyota vengono utilizzate anche per applicazioni non legate alla mobilità, come le celle a combustibile modulari che costituiscono la base dei generatori GEH2 del partner Toyota EODev. Nel maggio 2021, quei generatori hanno illuminato La Torre Eiffel a Parigi con luce green e sostenibile.
Lo sviluppo Toyota delle celle a combustibile a idrogeno
Forte della sua vasta esperienza, Toyota sta sviluppando la sua prossima generazione di celle a combustibile a idrogeno, che dovrebbe fornire prestazioni leader del settore attraverso cicli di vita più lunghi e costi ridotti.
Toyota ha continuato a perfezionare la tecnologia dal 1992, e nel 2015 la Mirai e diventata la prima berlina a celle a combustibile a idrogeno prodotta in serie al mondo, utilizzando le celle a combustibile di prima generazione Toyota. Cinque anni dopo, una nuova Mirai ha introdotto la seconda generazione di celle a combustibile, che estendeva l’autonomia del 30% arrivando a circa 650 km.
Per espandere il potenziale dell’idrogeno altre le automobili, Toyota ha riprogettato le sue celle a combustibile in una forma modulare compatta – lo stack di celle a combustibile e i componenti che gestiscono l’alimentazione dell’aria, la fornitura di idrogeno, il raffreddamento e il controllo della potenza – sono integrati in una forma compatta che può essere facilmente adattata a una varietà di prodotti e applicazioni. I moduli sono disponibili in scatola o in formato piatto e rettangolare per consentire una maggiore flessibilità e un più facile adattamento a nuove applicazioni.
Questi moduli di celle a combustibile vengono assemblati localmente in Europa, presso il centro di ricerca e sviluppo di TME in Belgio, che ospita una catena di montaggio che combina tecnologie avanzate con assemblaggio di alta qualità. L’operazione Hydrogen Factory Europe produrrà un numero crescente di sistemi di celle a combustibile ed è strettamente collegata con gli altri progetti di Toyota sull’idrogeno per raggiungere una portata e un servizio globali.
Un elemento chiave del piano di Toyota per l’espansione dell’uso dell’idrogeno e La nuova tecnologia delle celle a combustibile di terza generazione attualmente in fase di sviluppo, con vendite previste per il 2026-27. Queste unita forniranno una densità di potenza più elevata e un aumento previsto del 20% nell’autonomia. I progressi tecnici e l’aumento dei volumi di produzione possono aiutare a ridurre i costi di oltre un terzo. Ulteriori ricerche stanno anche esaminando il potenziale di stack di celle a combustibile scalabili con diverse potenze e la progettazione di serbatoi di carburante con forme complesse, compatibili con veicoli di diverse dimensioni.
