اتخذت تويوتا خطوة كبيرة في تطوير الدفع الهيدروجيني من خلال الكشف عن النموذج الأولي للسيارة الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود تويوتا هايلكس (FCEV).
على الرغم من أن أول سيارة هايلكس للشركة كانت عبارة عن سيارة تويوتا (FCEV) ميراي معروضة للبيع منذ سنة 2014 والآن في جيلها الثاني، إلا أن حاجة المركبات إلى تعبئة الوقود بشكل أسرع ومدى أطول من البطاريات الحالية، يجعلها أكثر ملاءمة للتكنولوجيا.
فتتمتع شاحنة البيك أب هايلكس من تويوتا بمدى محاكاة يبلغ 365 ميلاً ووقت تعبئة وقود مماثل لوقت تعبئة الديزل.
وإن المشروع الذي تم تمويله وتطويره وتسليمه في المملكة المتحدة في مصنع تويوتا في بورناستون، حصل على الضوء الأخضر لاستمراره خلال 12 شهرًا فقط.
لن تشارك تويوتا الوزن أو الحمولة لهايلكس (FCEV) حتى يتم الانتهاء من التطوير، وستكشف آنذاك ما إذا كانت ستدخل في الإنتاج.
التطوير
قام فريق من المهندسين من تويوتا ومتخصصين من ريكاردو ويوربيون ثيرمو ديناميك (European Thermodynamics) ودي تو اتش (D2H Advanced Technologies) وتيتشام ريسرش (Thatcham Research) بتكييف 10 مركبات تطوير هايلكس لقبول مجموعة نقل الحركة ونظام التزويد بالوقود في ميراي.
وفي حين يستمر تطوير المركبات الأخرى على الطريق تم اختبار إحداها قبل أن يتم اختبار المركبات مع العملاء المحتملين، بما في ذلك خدمات الطوارئ.
وعلى الرغم من ظهور صانعي شاحنات (FCEV) المحليين تيفا (Tevva) وهيدروجين فياكل (Hydrogen Vehicle Systems) وتوافر سيارات FCEV (أبرزها ميراي وهيونداي ميكسو)، كانت المملكة المتحدة بطيئة نسبيًا في تبني الهيدروجين.
تحويل الهايلوكس إلى سيارة هيدروجينية ظاهريًا
لا يختلف طراز (FCEV) الجديد عن محرك الديزل التقليدي هايلوكس بسعة 2.4 لتر.
ولكن فتح غطاء المحرك يكشف عن مجموعة خلايا الوقود من مصدر ميراي.
يوجد خلف حاجز الكابينة صندوق معدني مقوى يحتوي على بطارية بنفس حجم تلك الموجودة في السيارة الهجينة.
ويمثل هذا حوالي 20% من المساحة الإجمالية للسطح، لكن تويوتا قالت إنه يمكن وضعها تحت المقاعد الخلفية في الطرازات العادية.
وأسفلها يوجد ثلاث أسطوانات كبيرة تحتوي كل منها على 2.6 كجم من الهيدروجين (تستخدم سيارة FCEV النموذجية 1 كغم يوميًا، وتكلف حوالي 15 جنيهًا إسترلينيًا)، وفي الخلف يوجد محرك كهربائي ميراي سورسد (Miraisourced).
وقال رئيس قسم المحركات في شركة تويوتا موتور أوروبا تيموثي ديردي (Timothy D’Herde):
“لقد حاولنا الحفاظ على التخليص الأرضي لسيارة هايلكس العادية، ولكن قال العملاء إنهم يريدون رؤية شيء ما وتجربته في أقرب وقت ممكن، لذلك استخدمنا مكونات ميراي التي أثبتت كفاءتها والتي كان لها تأثير على التخليص الأرضي،ونحن والآن بحاجة إلى رؤية السيارة في بيئتها الطبيعية. قد يقول بعض العملاء إنهم بحاجة إلى نظام الدفع الرباعي، في هذه الحالة سنحتاج إلى مزيد من الخلوص الأرضي.”
وقال ديهيردي إن نمطية مكدس الوقود هي إحدى ميزاته الأكثر جاذبية، وكذلك الأمر بالنسبة لمرونتها.
حيث تم استخدامها في أماكن أخرى في تطبيقات تتراوح من توليد الطاقة الثابتة إلى تشغيل شاحنات التسليم المحولة لمجموعة VDL للأنشطة اللوجستية لشركة تويوتا.
وأوضح ديردي أن تركيبه في الهايلوكس أثار جميع أنواع التحديات، بقوله:
“تتناقص حجرة محرك هايلكس تدريجيًا من الأمام إلى الخلف، بينما يتم توجيه المكدس إلى الأسفل قليلاً للمساعدة في تصريف المياه”.
كل هذا جعل الملحقات الملائمة مثل ضاغط الهواء والمبرد الداخلي ومنظف الهواء تحديًا حقيقيًا، حيث أن قوة التبريد هي أمر بالغ الأهمية.
يمر الكثير من الحرارة عبر العادم في محرك الاحتراق الداخلي لكن العادم في مجموعة خلايا الوقود يتكون من ماء فقط، لذلك نحتاج إلى الكثير من المبادلات الحرارية للتحكم في الحرارة، “لقد صممنا مشعاعًا مخصصًا للمساعدة في ذلك”.
