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O projeto revolucionário que visa tornar realidade uma pick-up Hilux com célula de combustível de hidrogênio atingiu uma nova e última fase, que assinala um novo marco no caminho da Toyota rumo a um futuro com emissões zero. Desde a apresentação do primeiro protótipo em setembro de 2023, a Toyota e os outros membros do consórcio, com o apoio financeiro do governo britânico, alcançaram uma fase intensiva de avaliação e demonstração.

Esta nova etapa demonstra ainda mais a amplitude da estratégia multitecnológica da Toyota rumo à neutralidade carbônica, aplicando diferentes opções de motores: modelos híbridos - Hybrid Electric Vehicles (HEV), híbridos plug-in - Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEV), veículos elétricos a bateria veículos - Battery Electric Vehicles (BEV) e veículos elétricos a células de combustível - Fuel-Cell Electric Vehicles (FCEV) - dependendo das diferentes necessidades dos clientes e das infraestruturas locais.

Já foram fabricados um total de 10 protótipos da Hilux de célula de combustível nas instalações da Toyota Motor Manufacturing UK (TMUK) em Derby, Reino Unido. Estão em curso rigorosos testes de campo em cinco veículos para avaliar a segurança, o desempenho, a funcionalidade e a durabilidade, gerando dados de testes de estrada reais. Entretanto, outras cinco unidades são dedicadas a demonstrações para clientes e imprensa, também tendo em vista os próximos Jogos Olímpicos e Paraolímpicos de Paris 2024. Ao aproximar a tecnologia da célula de combustível de hidrogênio aos clientes, a Toyota estabelece as bases para o sucesso dos modelos baseados em hidrogênio no setor dos transportes no futuro.

Somado aos 30 anos de pesquisa e desenvolvimento da Toyota na área de células de combustível de hidrogênio, o conhecimento derivado do projeto Hilux contribuirá para a próxima geração de tecnologia de células de combustível, que oferecerá ciclos de vida mais longos, uma autonomia superior e custos substancialmente mais baixos. A Toyota espera que, até 2030, a Europa seja um dos principais mercados de células de combustível de hidrogênio, com crescimento constante em diversas aplicações de mobilidade e geração de energia.

O protótipo da Hilux a célula de combustível é um importante ponto de partida para desenvolver ainda mais a tecnologia do hidrogênio e estimular uma maior implantação de ecossistemas e infraestruturas de hidrogênio em toda a Europa.

Toyota Hilux de célula de combustível de hidrogênio

O protótipo da Toyota Hilux de célula de combustível de hidrogênio é a prova de como a tecnologia de célula de combustível pode ser integrada numa pick-up. Desde o seu lançamento em 1968, a Toyota Hilux tem demonstrado todos os dias o seu caráter invencível e, além disso, já alcançou três vitórias no Rally Dakar. A Hilux de célula de combustível mantém esse DNA e olha para um futuro livre de carbono. Por fora, mantém as mesmas dimensões e aparência robusta da versão mais recente do modelo. Na forma de cabine extra, mede 5.325 mm de comprimento, 1.855 mm de largura e 1.810 mm de altura, mas debaixo da carroceria, a tecnologia de célula de combustível da Toyota torna-a pioneira.

A potência é gerada a partir de elementos centrais do Toyota Mirai, uma tecnologia que provou a sua qualidade em quase uma década de produção, desde que a Toyota lançou o primeiro sedan com célula de combustível de hidrogênio produzido em massa do mundo, em 2015. A autonomia planejada da Hilux com célula de combustível é de até 600 km, mais do que seria alcançado com um sistema elétrico de bateria. Entretanto, graças ao peso reduzido do hidrogênio, é possível alcançar uma carga útil líquida e uma capacidade de reboque mais elevadas do que com outras alternativas de emissões zero.

O hidrogênio é armazenado em três tanques de alta pressão, cada um contendo 2.6 kg de combustível, perfazendo uma capacidade total do sistema de 7.8 kg. Os tanques são montados em um chassi de suporte. O conjunto de células de combustível de eletrólito de polímero contém 330 células e é montado acima do eixo dianteiro. A Hilux de célula de combustível tem tração nas rodas posteriores através de um motor elétrico no eixo traseiro, que desenvolve 134 kW (182 cv) de potência máxima e 300 Nm de torque máximo.

Durante a condução, o protótipo de célula de combustível não produz outras emissões além do vapor de água. Possui bateria híbrida de íon lítio para armazenar a eletricidade produzida a bordo pela célula de combustível, que fica localizada na bandeja de carga traseira, em cima dos tanques de hidrogênio, e desta forma, não ocupa espaço na cabine.

Projeto Hilux de Hidrogênio

A partir de um estudo de viabilidade realizado no início de 2022 para demonstrar os benefícios do hidrogênio através de um protótipo representativo, o projeto do protótipo de célula de combustível de hidrogênio da Hilux tem progredido rapidamente para a sua fase final.

Entre julho de 2022 e janeiro de 2023, seguiu-se uma intensa fase de design e desenvolvimento, junto com parceiros do consórcio como Ricardo, ETL, D2H Advanced Technologies e Thatcham Research, e com o apoio da Toyota Motor Corporation (TMC).

A fabricação dos componentes, incluindo a soldagem da estrutura do chassi, ocorreu entre fevereiro e maio de 2023, antes da construção do protótipo, que seguiu os princípios do Sistema Toyota de Produção.

A construção do protótipo ocorreu entre junho e julho de 2023 e o primeiro veículo foi concluído em apenas três semanas. Posteriormente, foram montados mais nove protótipos, antes de uma exaustiva fase de avaliação entre julho e dezembro do ano passado, que incluiu bancada de testes e testes de circuito. Estes dez protótipos estão agora em testes de campo e serão utilizados em ações promocionais com os clientes, o que encerrará a fase final deste projeto de pesquisa e demonstração da Hilux de células de combustível.

Soluções de hidrogênio

Desde que começou a desenvolver a sua célula de combustível de hidrogênio em 1992, a Toyota expandiu o seu conhecimento da tecnologia e promoveu a adoção de uma ampla gama de diferentes utilizações de mobilidade, com mais de 20 colaborações ativas na Europa no âmbito do hidrogênio. Um deles é um projeto de cinco anos que utiliza caminhões VDL movidos a hidrogênio para descarbonizar as operações logísticas da Toyota e estimular o desenvolvimento de infraestruturas sustentáveis ??de hidrogênio em toda a Europa.

Desde julho de 2021, a Toyota está coproduzindo ônibus de células de combustível com o seu parceiro português CaetanoBus, enquanto a empresa francesa de mobilidade limpa GCK utiliza módulos de células de combustível da Toyota para converter dez ônibus a diesel em veículos com emissões zero e oferecer transporte a mais de 5.000 visitantes durante os Jogos Olímpicos e Paraolímpicos de Paris 2024.

Uma parceria com a Corvus na Noruega resultou em um dos sistemas de células de combustível marítimas mais seguros e avançados disponíveis. Além disso, a Toyota colaborou estreitamente com a Energy Observer para criar o primeiro navio de emissões zero, movido a hidrogênio e autossuficiente em energia.

As células de combustível Toyota também são usadas para aplicações não relacionadas à mobilidade, como as células de combustível modulares que formam a base dos geradores GEH2 de EODev parceiro da Toyota. Em maio de 2021, esses geradores iluminaram a Torre Eiffel em Paris com luz verde sustentável.

Desenvolvimento da célula de combustível de hidrogênio da Toyota

A Toyota, que tem aperfeiçoado a tecnologia desde 1992, está desenvolvendo a sua nova geração de células de combustível de hidrogênio, que deverá atingir um desempenho líder na indústria, graças a ciclos de vida mais longos e custos mais baixos. Em 2015, o Mirai se tornou o primeiro sedan com célula de combustível de hidrogênio produzido em massa do mundo, usando a primeira geração de células de combustível da Toyota. Cinco anos depois, um novo Mirai introduziu a segunda geração de células de combustível, o que aumentou a autonomia em 30%, até cerca de 650 km.

Para expandir o potencial do hidrogênio para além dos automóveis, a Toyota redesenhou as suas células de combustível num formato modular compacto. Os componentes principais - o conjunto da célula de combustível e os componentes responsáveis ??pelo fornecimento de ar, fornecimento de hidrogênio, refrigeração e controle de energia - estão integrados num formato compacto que pode ser facilmente adaptado a uma ampla variedade de produtos e aplicações. Os módulos estão disponíveis em formato de caixa e formato retangular plano, para oferecer flexibilidade superior e maior facilidade de adaptação a novas aplicações.

Estes módulos de células de combustível são montados na Europa, no centro de P&D da TME na Bélgica, que abriga uma linha de montagem que combina tecnologias avançadas com uma montagem de alta qualidade. A operação Hydrogen Factory Europe produzirá um número crescente de sistemas de células de combustível e está intimamente ligada a outras operações de hidrogênio da Toyota para fornecer um serviço global.

Um elemento-chave do plano da Toyota para expandir a utilização do hidrogênio é a nova tecnologia de célula de combustível de terceira geração, que está atualmente em desenvolvimento e com comercialização prevista para 2027. Essas unidades oferecerão alta densidade energética e autonomia planejada 20% maior. Os avanços técnicos e maiores volumes de produção podem ajudar a reduzir os custos em mais de um terço.

Também está sendo estudada a possibilidade de desenvolvimento de grupos de células de combustível escaláveis, com diferentes potências, e o projeto de tanques de combustível, compatíveis com veículos de diferentes tamanhos.