トヨタFCHV

2007 年頃のToyota FCHV-4 SUV。
2010年ワシントンオートショーに出展されたトヨタ FCHV-adv SUV 。

トヨタFCHVは、トヨタ自動車のハイブリッド水素燃料電池車開発プログラムであり、 2002年から米国[ 1 ]と日本で限定された数のドライバーにリースされました。 [ 2 ] 2002年12月2日にリースが開始されたトヨタFCHVとホンダFCXは、世界初の政府認証を受けた商用水素燃料電池車となりました。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]最初の商用燃料電池車は、トヨタ・ハイランダーの車体を改造したFCHV-4から開発されました。[ 6 ] 「FCHV」は「Fuel Cell Hybrid Vehicle（燃料電池ハイブリッド車）」の略です。最新のFCHV-adv （「advanced（先進的）」）まで、数多くのプロトタイプが製造されています。

歴史

試験用のFCHVには6世代があります。1996年に導入されたFCHV-1はトヨタ初の燃料電池車で、トヨタRAV4をベースに水素吸蔵合金貯蔵ユニットを搭載していました。1997年に導入されたFCHV-2は、メタノールから水素を抽出するための改質器を搭載していました。2001年に導入されたFCHV-3、4、5はトヨタハイランダーをベースにしており、FCHV-3と4はFCHV-1の4倍の電力を発電することができました。FCHV-4は日本で公道で試験された最初の燃料電池車で、走行試験は2004年まで続けられました。FCHV-5のクリーン炭化水素燃料（CHF）改質器には、加速と燃費を向上させるために新開発の触媒と熱交換器が搭載されていました。[ 7 ]

2008年現在、FCHV-advは日本でリース販売されている。[ 2 ]政府省庁や企業による車両の使用は、様々な運転条件下でのFCHVの性能に関する詳細な開発フィードバックを提供することを目的としています。

2007年、FCHVは水素1タンクで大阪・東京間560km（350マイル）を走行し、水素自動車が従来の自動車と航続距離で競合できることを実証しました。2009年8月、トヨタUSAは、カリフォルニア州トーランスとサンディエゴ間の「実世界」条件下での331.5マイル（533.5km）の試験走行に基づき、6kg（13ポンド）の水素タンクでFCHV-advの航続距離が690km（430マイル）と推定されると発表した。[ 8 ]

FCHVシステム

FCHVの設計は初代ハイランダーSUVをベースにしていますが、バスバージョンも開発中です。パワートレインは、車載圧縮水素タンクから供給される90kWの燃料電池と、並列に配置されたニッケル水素電池で構成されています。電池と燃料電池は、それぞれ単独でも組み合わせても、90kWの駆動モーターに電力を供給できます。このメカニズムは、トヨタ・プリウスやトヨタ・オーリスHSDに搭載されているハイブリッドシナジードライブと非常に似ていますが、燃料電池がガソリン内燃エンジンに取って代わることで、使用時の 温室効果ガス排出量を最小限に抑えています。

FCHVは低速走行時にはバッテリーのみで走行し、航続距離は約50km（31マイル）です。[ 2 ]発進時などの高出力時には、燃料電池とバッテリーが連携して電力を供給します。また、回生ブレーキによるバッテリー充電も可能で、全体的な効率を向上させます。

水素貯蔵

700 Bar (10000 PSI )の水素タンクには 156 リットルの燃料が入ります。これは、日本の 10-15 試験サイクルで 830 キロメートル (520 マイル)、日本の JC08 試験サイクルで 760 キロメートル (470 マイル) の走行に十分な燃料です。[ 9 ] 日本の 10-15 試験サイクルでの試験車両の平均速度は時速 22.7 キロメートル (14.1 mph)、最高速度は時速 70 キロメートル (43 mph) です。[ 10 ] JC08 試験サイクルでの車両の平均速度は時速 24.4 キロメートル (15.2 mph)、最高速度は時速 81.6 キロメートル (50.7 mph) です。[ 11 ]

モデル

FCHV-1

FCHV-2

FCHV-3

FCHV-4

FCHV-5

FCHVアドバンス

FCHVバス

2005年万博におけるトヨタのFCHVバス

トヨタFCHV-BUSは、日野ブルーリボンシティ（KL-HU2PMEE）低床バス をベースにした燃料電池バスです。

  • 90kW PEFC燃料電池スタック：2倍
  • モーター：AC同期80kW×2
  • 水素タンク：圧縮水素ガス 35 MPa / 150 リットル、5 個（バージョン 2002）または 7 個（バージョン 2005）
  • 乗客定員：63名（座席22席を含む）

FCHV-BUSは、都営バス（2003年8月～2004年12月）と愛知万博で実車展示を行いました。愛知万博終了後は、バス事業者への貸し出しや燃料電池イベントでの実車展示も行いました。

FCバス

トヨタFCバス

FCバスは、日野ブルーリボンバスでの経験に基づき、バスにトヨタ燃料電池システム（TFCS）を採用しています。

2015年には燃料電池バスの実用化実証実験として名鉄バスに無償貸与され、豊田市コミュニティバスおいでんバス豊田東環状線（区間：豊田市駅↔三河豊田駅）で運行された。[ 12 ] 2015年9月からは豊田おいでんバス藤岡・豊田線（区間：豊田市駅↔ 藤岡小学校）で運行を開始した。

トヨタは2017年に販売を開始し、2020年のオリンピックまでに東京で100台を配備する計画だった。[ 13 ]このバスはリース契約で都営バスに納入された。[ 14 ]

ソラ

燃料電池バス / 都営バス
燃料電池バス / 都営バス

トヨタSORAバスは2018年から生産される。「SORA」は、空（Sky）、海（Ocean）、川（River）、空気（Air）の頭文字をとったもので、水循環を意味する。トヨタ燃料電池システム（TFCS）と衝突警報システムを搭載し、最大79人乗り。座席は未使用時には自動で収納可能。また、LEDライトで他のバスと通信し、隊列走行を行うことで省エネを図る。さらに、最大235kWh（850MJ）の電力を供給し、非常用電源としても活用できる。[ 15 ]

プロジェクトポータルトラック

トヨタは、 2017年4月にロサンゼルス港で「プロジェクトポータル」の一環として、改造されたケンワースT680クラス8電気セミトレーラートラックで2つのMIRAI燃料電池（各114kW ） [ 16 ]のテストを開始し、 [ 17 ] [ 18 ]、トヨタの貨物輸送を行っています。[ 19 ]このトラックには、合計500kW（670馬力）、1,795N⋅m（1,325ポンドフィート）のトルクを発揮する2つのモーター、200kW [ 20 ] 12kWhのバッテリー、15.5:1の固定ギア比があります。 [ 20 ]航続距離は320km（200マイル）[ 21 ]で、水素タンクのサイズによって決まります。0～97km/h（0～60mph）まで7秒で加速します（空車状態）。モーターは小型バッテリーではなく、主に燃料電池によって駆動されます。[ 22 ]

トヨタは2019年にプロジェクトにターミナルトラクターを追加しました。 [ 23 ]プロジェクトは2020年に480km（300マイル）のトラックで更新されました。[ 24 ]

文化的な影響

SFの預言者たち

FCHVは、サイエンスチャンネルの番組「SFの預言者たち」のジュール・ヴェルヌのエピソードで紹介されています。エピソードでは、このアイデアの着想のきっかけとなったジュール・ヴェルヌに一定の功績が認められています。

参照

参考文献

  1. ^ 「トヨタFCHVファクトシート」（プレスリリース）トヨタUSA、2008年9月11日。 2013年1月13日閲覧。
  2. ^ a b c「トヨタ、先進燃料電池ハイブリッド車のリースを開始」（プレスリリース）。トヨタ自動車株式会社。2008年8月29日。 2013年4月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年1月13日閲覧。
  3. ^ 「トヨタ、燃料電池車を国にリースへ」 The Japan Times . 2002年11月19日. 2023年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  4. ^ 「ホンダFCX燃料電池車、日本と米国で同日納車」ホンダ、2002年12月3日。 2023年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  5. ^ 「Hondaの水素燃料電池車が世界初」 The Japan Times 、2002年7月26日。2019年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  6. ^ 「燃料電池の現状と普及に向けた課題」(PDF) .日本政策投資銀行。 2005 年 5 月。p. 38. 2008 年 11 月 25 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
  7. ^ 「トヨタの初期水素燃料電池コンセプト11選」。トヨタ（英国）PLC。2014年11月4日。 2021年9月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  8. ^ 「トヨタ、燃料電池自動車実証プログラムを拡大」（プレスリリース）米国：トヨタ。 2013年1月13日閲覧。
  9. ^ 「トヨタFCHV」 GAVE、2008年9月4日。2012年2月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年1月13日閲覧。
  10. ^ 「Japanese 10-15 Mode」 . DieselNet . 2013年1月13日閲覧。
  11. ^ 「日本のJC08サイクル」 DieselNet . 2013年1月13日閲覧。
  12. ^ “『ＦＣバス（燃料電池バス）』を運行します！！” 【「ＦＣバス（燃料電池バス）」を運行します！ !!】（PDF）。日本：みちなびトヨタ。 2015 年 8 月 21 日。2020 年10 月 29 日に取得。
  13. ^ “トヨタ自動車、2017年初めより、燃料電池バスをトヨタブランドで販売” [トヨタ自動車、2017年初めよりトヨタブランドで燃料電池バスを販売] (プレスリリース)。日本：トヨタ。 2016 年 10 月 21 日。2020 年10 月 29 日に取得。
  14. ^ “都営バスで燃料電池バスによる運行を開始”.東京都交通局。 2017年2月24日のオリジナルからアーカイブ。
  15. ^ 「Sora Bus」欧州：トヨタ2020年10月20日閲覧。
  16. ^ Halvorson, Bengt (2017年4月19日). 「スケールアップ：トヨタ、MIRAIの水素燃料電池技術をセミトレーラーに搭載」
  17. ^ Ohnsman, Alan (2016年11月17日). 「トヨタ、水素自動車技術を排気ガスゼロの大型トラックに応用」 . Forbes . 米国. 2017年4月22日閲覧。
  18. ^ Ohnsman, Alan (2017年4月19日). 「トヨタ、テスラの電気トラックに先駆けて水素セミトレーラーを発表」 . Forbes . 米国. 2017年4月19日閲覧。
  19. ^ O'Dell, John (2017年10月12日). 「トヨタの大型燃料電池トラックがついに公道へ」 . 2017年11月21日閲覧。
  20. ^ a b Halvorson, Bengt (2017年4月21日). 「電気セミトレーラーはクリーンになるだけでなく、より速くなる [ビデオ]」 .
  21. ^ 「トヨタ、ゼロエミッショントラック輸送の未来へのポータルを開設」（プレスリリース）。米国：トヨタ。2017年4月19日。 2017年4月28日閲覧。
  22. ^ Esterdahl, Tim (2017年9月8日). 「トヨタの水素燃料電池搭載セミトラックでトラックを走破」 . 2017年11月21日閲覧。驚くべきことに、このリグは時速0～60マイル（約96km/h）を7.0秒で加速します。このリグは水素燃料電池で駆動し、バッテリーがその動力源となっています。私たちのシステムは、バッテリーを可能な限り小型化し、燃料電池自体の拡張性を示すことを目指しています。燃料電池が全ての電力を供給しています。
  23. ^ 「トヨタ、ロサンゼルス港向けに水素ユーティリティトラックを発表」 Trucks.com 、 2019年11月7日。
  24. ^ 「トヨタ、第2世代水素燃料電池トラックを発表」 Trucks.com 、 2020年12月10日。2020年12月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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