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Concepts Toyota a pilha de combustível

Preparando a chegada do carro a Pilha de Combustível

A Toyota está prestes a lançar no mercado um automóvel que apenas emite água – o automóvel a pilha de combustível (Fuel Cell).

É o resultado de duas décadas de investigação e desenvolvimento pioneiro, pelo que este é o momento certo para olhar para trás para os 11 concepts de veículos a pilha de combustível que foram determinantes para chegar ao ponto em que um automóvel com esta tecnologia se prepara para ser fabricado em série.

Na Europa, o carro a pilha de combustível, apelidado de Mirai, irá ser colocado à venda e vai cimentar o seu lugar na história por se tornar o primeiro automóvel a hidrogénio da história a ser produzido em série pela Toyota. Antes deste muito ansiado lançamento, passamos em revista os concepts de veículos a pilha de combustível que nos ajudaram a desenvolver o revolucionário automóvel, por ordem cronológica.

Série FCEV

Apresentado em 1996, o FCEV-1 foi o primeiro de uma série de veículos a pilha de combustível da Toyota baseados na primeira geração do RAV4 e foi também o primeiro concept-car da Toyota a pilha de combustível. Inicialmente equipado com uma unidade de armazenamento de alumínio que absorvia hidrogénio, este concept continuou a ser desenvolvido em 1997 com a chegada do FCEV-2 e passou a estar equipado com um reformador que extraía hidrogénio de metanol.

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Série FCHV

Com base no Toyota Highlander do mercado norte-americano, os protótipos FCHV-3 e FCHV-4 tinham módulos de pilha de combustível que rendiam 90 kW – mais de quatro vezes a potência do FCEV-1 – para alcançar uma velocidade de ponta de 150 km/h e uma autonomia de 250 km.

O FCHV-4 – mecanicamente muito idêntico ao FCHV-3 – foi o primeiro veículo híbrido a pilha de combustível da Toyota a receber uma licença para ser testado em estradas públicas. Os testes começaram em junho de 2001, tiveram uma duração de três anos, e foram concebidos para avaliar as prestações da viatura em autoestrada, subidas de montanha íngremes e noutro tipo de ambientes exigentes.

Mais tarde, ainda em 2001, o FCHV-5 foi revelado. O FCHV-5 ainda usava a base Highlander, mas o reformador de Combustível de Hidrocarboneto Limpo (CHF) - que gera eletricidade a partir de hidrogénio derivado de CHF – dispunha de um catalisador e de um permutador de calor de novo desenvolvimento, além de outros componentes novos para melhorar a aceleração e os consumos.

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Fine-S

O FINE-S fez a sua estreia global no Salão Internacional Automóvel dos Estados Unidos (Detroit) de 2003. Este concept usava um sistema de propulsão híbrido elétrico à base de pilha de combustível a hidrogénio, posicionado por debaixo do piso do veículo, o que criava um baixo centro de gravidade. A potência era enviada de modo independente para as quatro rodas.

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Fine-N

O Fine-N foi apresentado no Salão Automóvel de Tóquio de 2003. O seu módulo de combustível a hidrogénio tinha apenas 150 mm de altura e estava colocado debaixo do piso do carro, juntamente com uma bateria de iões de lítio energeticamente densa.

A pilha de combustível do Fine-N era mais pequena do que a do FINE-S que o antecedeu, o que foi possível graças ao armazenamento de hidrogénio comprimido a uma pressão muito elevada — 70 megapascal (MPa) ou 10.150 psi, que são cerca de 700 atmosferas. A autonomia do sistema era de 500 km.

No lugar de um trem de rodagem convencional, o Fine-N estava equipado com comandos por cabo para a direção, travões e acelerador. Sem constrangimentos mecânicos, o volante e os pedais podiam ser posicionados para agradar a qualquer condutor.

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Fine-T

As coberturas foram retiradas de cima do concept Fine-T no Salão Automóvel de Tóquio de 2005. Este inovador modelo orgulhava-se de oferecer o espaço do habitáculo de um Toyota Avensis numa carroçaria cujas dimensões exteriores eram semelhantes às de um Toyota Yaris.

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Um sistema independente de quatro rodas de grande ângulo de rodagem permitia dispor de um diâmetro de viragem extremamente reduzido, impossível de ser igualado por qualquer outro automóvel. A imagem mostra o sistema em ação.

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FCHV-adv

Tratando-se, na verdade, de uma versão atualizada do FCHV-5, o FCHV-adv tinha uma autonomia aproximada de 830 km. Isso foi possível fruto da adoção de depósitos de hidrogénio de alta pressão.

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FCV-R

O FCV-R teve a sua estreia no 42º Salão Automóvel de Tóquio, em 2011. Este modelo era 35 mm mais comprido do que o Toyota Avensis, totalizando 4,745 mm de comprimento, e uma vez mais o módulo da pilha de combustível era mais pequeno do que nos anteriores protótipos a pilha de combustível. As células estavam colocadas debaixo dos bancos, juntamente com os dois depósitos de hidrogénio, para permitir uma configuração baixa.

O volume combinado dos depósitos de hidrogénio permitia que o FCV-R tivesse uma autonomia de condução de cerca de 700 km. O posicionamento dos depósitos e do módulo por debaixo do piso do veículo maximizava o espaço do habitáculo e o volume da bagageira.

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FCV

Visualmente, o concept FCV era muito aproximado do FCV-R; foi apresentado no 43º Salão Automóvel de Tóquio, em 2013. Debaixo da pele este modelo também era similar ao antecessor, contando com os serviços de um módulo compacto e leve de pilha de combustível, propriedade intelectual da Toyota, e um par de depósitos de hidrogénio de alta pressão.

O modulo Toyota FC tinha uma densidade de potência de 3kW/l — mais do dobro do que conseguia o anterior sistema utilizado no FCHV-adv concept — e um rendimento máximo acima de 100 kW. Estava igualmente equipado com um conversor de pressão de elevada eficiência.

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