De volledig nieuwe waterstof elektrische Toyota Mirai

Toyota presenteert de nieuwe generatie Toyota Mirai. De waterstof elektrische auto biedt een grotere actieradius tot 650 kilometer, meer rijdynamiek, heeft de uitstraling van een stijlvolle coupé en is leverbaar vanaf 65.995 euro. De enige uitstoot is waterdamp en tanken kost slechts enkele minuten, net als bij een traditionele benzine- en dieselauto. Toyota's revolutionaire waterstofauto arriveert in maart 2021 in Nederland.

Toyota begint al in 1992 met de ontwikkeling van zijn eerste FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle (waterstof elektrische auto). Alle ontwikkelingen sindsdien resulteren in 2014 in de succesvolle introductie van de Toyota Mirai, 's werelds eerste waterstofauto op de markt die als zodanig ontworpen is. Dit baanbrekende debuut is voor een belangrijk deel te danken aan Toyota's jarenlange ervaring met hybridetechnologie, de kerntechnologie van een breed scala aan geëlektrificeerde voertuigen, waaronder de Fuel Cell Electric Vehicle.

Meer emotionele aantrekkingskracht
De nieuwe generatie Toyota Mirai brengt FCEV-technologie op een nog hoger plan. Daarbij is de emotionele aantrekkingskracht een stuk groter, onder meer door een dynamische en eigentijdse styling en meer rijdynamiek. Verder is het brandstofcelsysteem grondig aangepakt. Hierbij hebben een slimmere behuizing, meer vermogen, een betere efficiency en meer ruimte voor de opslag van waterstof geresulteerd in een grotere actieradius van ongeveer 650 kilometer, een toename van 30 procent in vergelijking tot de eerste generatie Toyota Mirai. Hiermee is de ruime 4-deurs sedan ideaal voor het afleggen van grote afstanden zonder schadelijke emissies.

Nog ruimer interieur
De Toyota Mirai is gebaseerd op het nieuwe modulaire GA-L-platform met achterwielaandrijving dat volgens Toyota's TNGA-filosofie (Toyota New Global Architecture) ontworpen is. Dit platform kennen we ook van de Lexus LS, de Mirai heeft echter net wat kleinere proporties. De brandstofcel is verder naar voren verplaatst, bij het motorcompartiment, wat ervoor heeft gezorgd dat het interieur van de Mirai nog ruimer is geworden in vergelijking tot zijn voorganger en waarbij de passagiers op de achterbank over nog meer beenruimte beschikken. Verder heeft de nieuwe plaatsing een positief effect gehad op de balans van het chassis. Nog belangrijker is dat hierdoor drie in plaats van de huidige twee waterstoftanks konden worden geïntegreerd. Mede hierdoor werd de actieradius een stuk groter. De batterij en elektromotor bevinden zich boven de achteras wat een positief effect heeft op de gewichtsverdeling van 50:50.

Dynamischer dan ooit
Het design van de Mirai is dynamischer geworden. De hoogte nam met 65 mm af en bedraagt nu 1.470 mm. De wielbasis groeide met 140 mm en is nu 2.920 mm. De nieuwe Mirai ('toekomst' in het Japans) is bijna vijf meter (4.975 mm) lang, een toename van 140 mm in vergelijking tot de vorige generatie. De spoorbreedte nam met 75 mm toe. Samen met de grotere 19- of 20-inch wielen oogt de Mirai hierdoor dynamischer en stijlvoller dan ooit. Dat was dan ook een van de focusgebieden tijdens de ontwikkeling; de Mirai moest een auto worden die consumenten willen vanwege zijn design en niet in de eerste plaats vanwege zijn brandstofceltechnologie.

Drie waterstoftanks
De waterstoftanks zijn gerangschikt in een T-configuratie waarbij het langste exemplaar in de lengte is gemonteerd en in het midden onder de voertuigvloer loopt. De twee kleinere waterstoftanks bevinden zich lateraal in de breedte onder de achterbank en de bagageruimte. Samen kunnen de drie tanks 5,6 kg waterstof bevatten – in de eerste generatie Mirai is dat 4,6 kg met twee tanks. De positie van de waterstoftanks draagt bij aan het lagere zwaartepunt van de auto en neemt geen bagageruimte op. De lichtgewicht waterstoftanks hebben een nog sterkere constructie die uit meerdere lagen bestaat.

Hoger vermogen
Toyota heeft de brandstofcel en de brandstofcelstroomomvormer (FCPC) speciaal voor het GA-L-platform van de Mirai ontwikkeld. Hierbij zijn de engineers erin geslaagd alle elementen samen te brengen in een stapelframe, inclusief de waterpompen, intercooler, airconditioning, luchtcompressoren en waterstofrecirculatiepomp. Elk onderdeel is bovendien kleiner en tot 50 procent lichter gemaakt terwijl de prestaties ervan tot 12 procent zijn verbeterd. De brandstofcel is compacter dan in de vorige Mirai en telt minder brandstofcellen (330 in plaats van 370). Desondanks is de vermogensdichtheid van 5,4 kW/l een stuk beter. Het systeemvermogen is bovendien gestegen van 114 naar 128 kW. Verder zijn de prestaties onder zeer koude weersomstandigheden verbeterd, zelfs bij -30 graden Celsius.

Lager stroomverbruik
De brandstofcel bevat voortaan ook de Fuel Cell DC-DC Converter (FDC) en bepaalde modulaire hoogspanningsonderdelen. Toch zijn de afmetingen met 21 procent afgenomen en is het gewicht met 2,9 kg teruggebracht tot 25,5 kg. Meerdere geavanceerde technologieën hebben bijgedragen aan ruimtebesparing, zoals de toepassing van een nieuwe generatie siliciumcarbide halfgeleidermateriaal in de Intelligent Power Model (IPM) transistors, een primeur voor Toyota. Dit maakt een toename van de output en een lager stroomverbruik mogelijk terwijl er juist minder transistors worden gebruikt. Mede hierdoor kon de FCPC kleiner worden gemaakt.

Minder drukverlies
Eenzelfde gewicht besparende benadering is toegepast op andere delen van de Fuel Cell Stack. De vernieuwde luchtinlaat geeft minder drukverlies en bevat geluidsabsorberend materiaal zodat het interieur nog stiller geworden is. De uitlaat maakt gebruik van een harspijp en is zo ontworpen dat een grote hoeveelheid lucht en water kan worden afgevoerd; een geluiddemper met een grotere capaciteit draagt hierbij ​​bij aan een stiller passagierscompartiment. Het complete luchtsysteem is bijna 30 procent compacter dan in de huidige Mirai en weegt ruim een ​​derde (34,4 procent) minder.

Lithium-ion-batterij
De nieuwe Mirai is uitgerust met een kleine lithium-ion-hoogspanningsbatterij in plaats van het nikkel-metaalhydride-type van de eerste generatie. Dit om o.a. remenergie terug op te vangen en te hergebruiken. Hoewel deze kleiner is, heeft hij een hogere energiedichtheid wat een hogere output en superieure milieuprestaties oplevert. De batterij bestaat uit 84 accucellen en heeft een nominale spanning van 310,8 in vergelijking met 244,8 van de vorige Mirai. De capaciteit bedraagt 6,5 Ah in plaats van 4,0 Ah. Het totale gewicht is verlaagd van 46,9 kg naar 44,6 kg. Het vermogen is verbeterd van 25,5 kW x 10 seconden naar 31,5 kW x 10 seconden. Door de kleinere afmetingen is de batterij verhuisd van de bagageruimte naar vlak achter de achterbank. Subtiele inlaten aan weerszijden van de achterbank zorgen hierbij voor voldoende koeling.

Verhoogde rijdynamiek
Het GA-L-platform met achterwielaandrijving van de nieuwe Mirai heeft geresulteerd in meerdere fundamentele voordelen, zoals een lager zwaartepunt en een aanzienlijk grotere stijfheid van de carrosserie. Die hebben stuk voor stuk bijgedragen aan de verhoogde rijdynamiek van de Mirai die nu vergelijkbaar is met die van een traditionele benzineauto met de motor voorin. Toyota wist de stijfheid van de carrosserie te vergroten door strategisch geplaatste verstevigingen aan te brengen en meer gebruik te maken van carrosserielijmen en laserschroeflassen.

Nieuwe multilink wielophanging
De Mirai is uitgerust met een nieuwe multilink voor- en achterwielophanging in plaats van de eerder toegepaste MacPherson-veerpoten aan de voorzijde en torsieas achter. Deze opstelling zorgt voor een hogere mate van stabiliteit, wendbaarheid en rijcomfort. Meer in detail is de nieuwe Mirai voorzien van dikkere stabilisatorstangen en is de positie van het bovenste en onderste kogelgewricht verbeterd en de algehele stijfheid van de ophanging geoptimaliseerd. Dit alles heeft voordelen opgeleverd in termen van reactievermogen en stabiliteit.

Grotere banden en wielen
Verdere voordelen zijn behaald door het gebruik van grotere wielen en banden voor de nieuwe Mirai. De 19- en 20-inch wielen zijn uitgerust met banden in de maat 235/55 R19 respectievelijk 245/45 R20. Ze hebben een lage rolweerstand en stille loop wat bijdraagt ​​aan de uitstekende brandstofefficiëntie van de Mirai, evenals de kwaliteit van het weggedrag, de stabiliteit van de auto en zijn stille interieur. Door wielen en banden met een grotere diameter te gebruiken, is bovendien ruimte vrijgemaakt die nodig is voor de drie nieuwe waterstoftanks.

Meer eenheid tussen bestuurder en auto
De bestuurder van de nieuwe Mirai profiteert van verbeterde rijeigenschappen. Het extra vermogen van de brandstofcel en batterij wordt gebruikt voor een nog soepelere en uiterst lineaire acceleratie die meer in lijn is met wat de bestuurder wil. Hierdoor ervaart hij meer eenheid tussen hem en de auto. Rijden op de snelweg is heel ontspannen en stressvrij, met een uitstekende respons bij alle snelheden. Tijdens het rijden op bochtige wegen ervaart de bestuurder juist een meer dynamische wegligging met een goede acceleratie uit bochten.

Mirai zuivert lucht terwijl hij rijdt
Het milieuvoordeel van de Toyota Mirai gaat verder dan het rijden zonder enige schadelijke uitstoot; de auto reinigt namelijk effectief de lucht terwijl hij onderweg is. Dit is te danken aan een innovatie van Toyota, een speciaal filter dat is verwerkt in de luchtinlaat. Terwijl lucht in het voertuig wordt gezogen om de brandstofcel te voeden, vangt een elektrische lading van niet geweven stof microscopisch kleine deeltjes van verontreinigende stoffen op, waaronder zwaveldioxide (SO2), stikstofoxiden (NOx) en PM 2,5-deeltjes. Het systeem verwijdert 90 tot 100 procent van deze deeltjes met een diameter tussen 0 en 2,5 micron uit de lucht wanneer deze in het brandstofcelsysteem terechtkomen. Dus hoe méér je rijdt met de Mirai, des te méér verontreinigde stofdeeltjes er worden afgevangen.

Leverbaar vanaf 65.995 euro
De nieuwe Toyota Mirai arriveert in maart 2021 in Nederland. De prijzen beginnen bij 65.995 euro, zo'n 15.000 euro goedkoper dan zijn voorganger. Indien de Mirai zakelijk gereden wordt, geldt de dan laagste bijtellingscategorie van 12 procent. Bijkomend voordeel is dat de lagere bijtelling berekend wordt over de volledige aanschafwaarde en niet tot 40.000 euro zoals bij een Battery Electric Vehicle (BEV). Dit houdt in dat een nieuwe Mirai in 2021 op een bijtelling zit vanaf slechts 241 euro per maand*.

Tankservice beschikbaar en inclusief bij Launch Edition
De tankinfrastructuur voor waterstof is in Nederland volop in ontwikkeling. Ondertussen gaat Toyota de rijder van een Mirai zoveel mogelijk ontzorgen. Zo wordt de Toyota Mirai Launch Edition standaard met een gratis tankservice geleverd. Als de rijder hierom vraagt, wordt de Mirai thuis of op het werk opgehaald, volgetankt en weer teruggebracht. De tankservice geldt voor rijders die zich in een straal van 50 kilometer van een waterstofstation bevinden.

Samenleving gebaseerd op waterstof
"We willen dat klanten de Mirai aanschaffen omdat het een zeer aantrekkelijke auto is, ongeacht de aandrijving", aldus Chief Engineer Yoshikazu Tanaka. "De prestaties en rijdynamiek moeten de bestuurder een geweldig goed gevoel geven. En natuurlijk hopen we dat de Mirai een belangrijke bijdrage zal leveren aan de realisatie van een samenleving gebaseerd op waterstof."

Emissievrije mobiliteit
Toyota gelooft in de kracht van waterstof als levensvatbare en overvloedige bron voor transport en opslag van energie. Het heeft de potentie om emissievrije mobiliteit te bieden, niet alleen wat betreft auto's, maar ook treinen, schepen en vliegtuigen. En waterstof kan ook energie leveren aan bedrijven en huishoudens. Het biedt een efficiënte manier om hernieuwbare energie op te slaan en kan eenvoudig getransporteerd worden, bijvoorbeeld door bestaande Nederlandse gasleidingen.