CO2排出ガス「ゼロ」という、新たなるイノベーション

燃料電池自動車は、水素と酸素を化学反応させて電気をつくり、モーターで走行するクルマです。
走行時に地球温暖化の原因となるCO2や大気汚染物質を出さず、排出するのは水素と酸素が結びついて出来た水だけ。
また、水素自体が多様な1次エネルギーから製造可能な、環境にやさしい燃料です。
優れた環境性能と利便性、走りの楽しさ。そのすべてを燃料電池自動車はハイレベルで実現します。
トヨタは、水素を「将来の有力なエネルギー」と位置づけ、燃料電池自動車を社会への貢献度の高い「究極のエコカー」と考えています。

  • 燃料、水素。自動車の歴史のターニングポイントとなる走り。
  • 水素エネルギーを活用した、「究極のエコ」へ踏み出した理由。
燃料電池自動車の仕組み
  • トヨタフューエルセルシステム(TFCS)
  • STEP1 酸素(空気)と高圧水素タンクの水素をFCスタックに送り込みます。
  • STEP2 酸素と水素の化学反応により発電し、電気、そして水が生まれます。
  • STEP3 モーターに送電し、クリーン&パワフルに走ります。
  • TCFSとは
  • 酸素と水素を送り込みむ
  • 化学反応で発電
  • モーターに送電
安全性能確保

衝突時の衝撃とボディの変形からFCスタックや高圧水素タンクを守れるよう高水準の衝突安全性を実現。
また、水素タンクを搭載する燃料電池自動車として、3つの視点から安全性能確保を施しています。

安全性能確保のための3つの視点
トヨタが自社開発した、燃料電池自動車のコアテクノロジー

燃料電池自動車の心臓ともいえるFCシステム
(FCスタックをはじめ、外部から調達するメーカーが多い高圧水素タンクなど)を、トヨタは自社で開発しています。
その原動力は、自動車会社としてできることを追及し続けてきた、トヨタのものづくりへのこだわりです。

  • FCスタック(燃料電池)
    FCスタック(燃料電池)

    FCスタック(燃料電池)

    水素と空気中の酸素の化学反応を利用して電気をつくる発電装置です。水素を燃料電池の水素極に供給、また空気(酸素)を空気極に供給することにより、電気を発生させます。

    燃料電池は、固体高分子電解質膜に触媒を塗ったMEA(Membrane Electrode Assembly:膜/電極複合体)をセパレーターではさんだ、「セル」と呼ばれるもので構成されています。ひとつのセルの電圧は1V以下と小さいため、数百ものセルを直列で接続し、電圧を高めています。
    セルを重ねてひとつにまとめたものを「FCスタック」、または「燃料電池スタック」と呼び、一般的に「燃料電池」と言う場合は、この燃料電池スタックのことを指します。

    水素を使用した燃料電池の大きな特長は、エネルギー効率の良さです。水素を燃やすことなく直接的に電気を取り出せるため、理論的には水素の持つエネルギーの83%を電気エネルギーに変えることができ、ガソリンエンジンと比較すると、現時点では、およそ2倍以上の効率を誇ります。

    燃料電池で水素と酸素から電気をつくるしくみ

    1. 水素を水素極に供給
    2. 水素は水素極の触媒で活性化され電子を放出
    3. 水素から離れた電子が水素極から空気極に流れることで電気が発生
    4. 電子を放出した水素は水素イオンとなり、水素側から固体高分子電解質膜を通り空気側へ移動
    5. 空気極の触媒で空気中の酸素と水素イオンと電子が結合し、水が生成。
  • FC昇圧コンバーター
    FC昇圧コンバーター

    FC昇圧コンバーター

    「MIRAI」では大容量のFC昇圧コンバーター開発により、モーターの高電圧化とFCスタックのセル数を低減させ、システムの小型・軽量化を図り、さらには昇圧制御・ケース構造の工夫により優れた静粛性を実現しています。また、現行ハイブリッドユニットの流用を可能とし、信頼性の向上と大幅なコストダウンを図っています。

  • 駆動用バッテリー
    駆動用バッテリー

    駆動用バッテリー

    駆動用バッテリーは充放電可能な電池で、減速時にモーターによって回収されたエネルギーを貯蔵します。
    「MIRAI」は、ニッケル水素バッテリーを搭載しています。減速時に回収したエネルギーを貯蔵し、加速時には燃料電池の出力をアシストします。

  • モーター
    モーター

    モーター

    「MIRAI」のモーターには自社開発の交流同期電動機を使用しています。減速時は発電機として機能し、エネルギーを回収しています。

    最高出力:90kW(122PS)
    最大トルク:260N・m(26.5kg・m)

  • パワーコントロールユニット
    パワーコントロールユニット

    パワーコントロールユニット

    「MIRAI」のパワーコントロールユニットは、発生した電気の直流をモーター駆動用の交流に変換するインバーターと、駆動用バッテリーとの電気を出し入れするDC/DCコンバーター等で構成されています。あらゆる運転状況下において、燃料電池の出力と駆動用バッテリーの充放電を緻密に制御しています。

  • 高圧水素タンク
    高圧水素タンク

    高圧水素タンク

    「MIRAI」には、自社開発した70MPaの高圧水素タンクが搭載されています。最新のタンクは、水素を封じ込めるプラスチックライナーに、耐圧強度を確保する炭素繊維強化プラスチック層、表面を保護するガラス繊維強化プラスチック層の三層構造を採用しています。さらに、炭素繊維強化プラスチック層構成の革新により軽量化。世界トップレベルのタンク貯蔵性能5.7wt%を実現しました。

    2014年11月現在トヨタ調べ
クルマが“発電機”に。
MIRAIは酸素と水素の化学反応により大きな電力を生み出すことができるので、災害などの停電時には、発電機としても活躍します。

よくあるご質問

水素が漏れる心配はないの?

①水素を漏らさない ②万一漏れても漏れを検知して水素を止める ③漏れても水素を溜めない
という安全の基本的な考えに基づいて、MIRAIを設計しております。

詳しくは、こちらをご覧ください。

高圧水素タンクの水素が少なくなると、走行に影響が出ますか?

水素の充填量が減り、燃料残量警告灯が点灯した場合には、走行可能な距離を伸ばすために出力制限されることがあります。
水素は早め早めに充填いただきますようお願いいたします。

燃費はどれくらいですか?

燃料自動車の場合、国の燃費試験法が定まっておらず、燃費を示す数値として「走行距離」を用いています。

1回の水素満充填で走行できる距離は、どれくらいですか?

MIRAI 一充填走行距離(参考値):約650km(JC08モード走行パターンによるトヨタ測定値)*1

*1.
SAE規格(J2601)の標準条件(外気温20℃、高圧水素タンク内の圧力10MPaからの充填)に基づいた水素充填圧70MPaステーションでの充填作業におけるトヨタ測定値であり、仕様の異なる水素ステーションで充填した場合は、高圧水素タンク内に充填される水素量が異なるため、走行距離も異なります。また、同条件下で2016年度以降に運用開始が見込まれる新規格の水素ステーションで充填した場合は、走行距離は約700kmとなる見通しです。走行距離は使用環境(気象、渋滞等)や運転方法(急発進、エアコン使用等)に応じて大きく異なります。
電磁波は通常のガソリン車と比べると多いですか?

電圧部位や高電圧配線は、電磁シールド構造になっています。従来の車や家電製品と比べて、電磁波が多いということはありません。

DCコンセントでの給電時間はどれくらいですか?

DCコンセントを使用する場合、外部給電器(別売)が必要となります。
外部給電器の変換効率・性能、水素残量、家庭での消費電力など様々な条件により給電可能な電力量が異なるため一概には申し上げられません。

燃料電池が故障しても、駆動用バッテリーで走行できますか?

駆動用バッテリーの残量にもよりますが、速度制限のある中で、路肩に寄せる程度なら走行できる場合もあります。

搭載車種

  • MIRAI
    MIRAI