Шасі воднемобіль Mirai непримітно - як агрегатоносітель він побудований на основі гібридного однооб'ємника Prius v минулого покоління: стійки McPherson спереду, балка, що скручується ззаду.
Родзинка водородомобільной компонування в тому, що це теж гібрид - електрику до електромотора надходить як з нікель-металгідридних (для забезпечення пусків при -30 ºC) батареї, розташованої над водневим баком, так і з електрохімічного генератора, який став настільки компактним, що поміщається під сидіннями.
Як працює Mirai? Величезні решітки в передньому бампері ковтають повітря (1). Кисень повітря (2) з'єднується з заправленим на станції воднем в електрохімічному генераторі (3). На виході з нього утворюється електрику для живлення електромотора (4) і підзарядки батареї - і вода, яка зливається з автомобіля автоматично або за бажанням водія (6). Електромотор крутиться (5) - Mirai їде.
Як паливні елементи переробляють водень в електрику? До анода подається молекулярний водень H 2. до катода - кисень O 2. З'єднуючись в присутності каталізаторів, молекули водню і кисню утворюють воду і виділяють вільні електрони, які по зовнішньому ланцюзі направляються до електромотора. Щоб добитися бажаної віддачі, паливні елементи збирають в батареї (електрохімічні генератори): наприклад, у Mirai вона складається з 370 осередків.
Зволоження протонообмінні мембран електрохімічного генератора необхідно для того, щоб підтримувати їх провідність. Раніше для цього застосовували окремий зволожувач (праворуч), а тепер процес, використовуючи синтезируемую вологу, закільцювати без нього, заощадивши близько 15 л в обсязі генератора і 13 кг в масі.
Хитромудрий рельєф титанових пластин нового катода водневого генератора (зліва) прискорює відведення синтезується води (позначена блакитним).
Сім років тому тойотовский електрохімічний генератор складався з 400 осередків, важив 108 кг, займав 64 л об'єму і розвивав 90 кВт. Сучасні паливні елементи, завдяки описаним вище, ефективніше, а тому компактніше і легше. Водневий генератор Mirai з 370 осередків (на фото) при обсязі 37 л важить 56 кг і видає 114 кВт. Тобто було 0,83 кВт / кг, стало 2,0 кВт / кг. Зліва від генератора - циркуляційний водневий насос, а спереду до нього кріпиться четирёхфазний конвертер, який підіймає напруга з 250 В до 650.
Поперечина в моторному відсіку, розтяжка і потужна рама водневого генератора під днищем, квартет розпірок в багажнику і поперечина над задньою підвіскою - незважаючи на те, що Mirai не має спільного з модульною архітектурою TNGA, жорсткість його кузова на кручення, як і у нового Пріуса, - на 40-60% вище, ніж у звичайних переднеприводников в гамі.
Історія водородомобілей в рази довше, ніж здається. Перше їх згадка відноситься аж до 1807 року, коли француз Франсуа Ісаак де Рівац запатентував саморушну візок з ручним приводом клапанів, дозувати водень і повітря, і займанням суміші від вольтова стовпа. А паливні елементи ще в 1839 році відкрив англієць Вільям Роберт Гроув. До недавнього часу водень в автомобілях використовували саме в цих двох напрямках - спалюючи безпосередньо в циліндрах або живлячи паливні елементи. Причому якщо, наприклад, фірма BMW почала водневі експерименти з ДВС в 1979 році (до речі, тоді ж в НАМИ відчували водневий «рафік»), то перший автомобіль на паливних елементах поїхав в 1966-му - це був експериментальний GM Electrovan, побудований за самим що ні на є космічних технологій.
Перший в світі воднемобіль на паливних елементах GM Electrovan. Бак з киснем (червоний), бак з воднем (синій), близько 167 метрів пластикових трубок, що з'єднують 32 модуля з паливними елементами, - і 3220 кг спорядженої маси! Мікроавтобус набирав 96 км / год за 30 с, розганявся максимум до 112 км / год і мав запас ходу 240 км.
Два кола на Приусе. два кола на Mirai, а щоб оцінити двомісну електрокроху i-Road ( «Ні, ні, пора в автобус!»), довелося влаштувати міні-дебош. Було того варте! Сидиш, як в автомобілі (правда, шириною 870 мм), тримаєшся за круглий кермо, живенько розганяєш (в кожному передньому колесі по двухкіловаттному електромотора), а повертаєш, керуючи по дротах заднім колесом, - по-мотоциклетному, з нахилом до 25 °. Приголомшливо стійка штука! Як я ні пілотував - ні натяку на переляк: АБС і системи стабілізації тут немає, а передні колеса пригальмовуються зменшенням тяги. Заявлений запас ходу - 50 км при швидкості 30 км / ч, максималка - 45 км / год, повна зарядка від побутової розетки - три години. Продажі ще не почалися, але ... Хочу!