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Toyota FCV Concept: todo sobre el prototipo de pila de combustible

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El Toyota FCV Concept, desvelado recientemente durante el 43º Tokyo Motor Show 2013, es un concepto de vehículo de pila de combustible que Toyota planea lanzar alrededor de 2015 en un esfuerzo más por ser la empresa pionera en el desarrollo de vehículos impulsados por hidrógeno.

El prototipo demuestra lo práctico del concepto al tener capacidad para cuatro ocupantes, un rango de al menos 500 kilómetros y unos tiempos de reabastecimiento de combustible de unos tres minutos, más o menos el mismo tiempo que para un llenar el tanque de un vehículo de gasolina.

El funcionamiento de un vehículo con pila de combustible

La tecnología híbrida de Toyota es una tecnología fundamental también para los vehículos de pila de combustible. Combinando las tecnologías de células de combustible híbridas y la tecnología de gestión de energía de Toyota se obtiene un resultado altamente eficiente.

A una velocidad de crucero constante, el motor es alimentado por la energía de la pila de combustible. Cuando se necesita más potencia, por ejemplo durante una aceleración repentina, la batería suple energía adicional a la producción de la célula de combustible.

Funcionamiento Vehículo con Pila de Combustible

Por el contrario, a baja velocidad cuando se requiere menos potencia, el vehículo funciona únicamente con la batería. Durante la deceleración el motor actúa como un generador eléctrico para capturar la energía de frenado, que se almacena en la batería.

Para los más curiosos este es básicamente el mecanismo de la generación de electricidad a partir de hidrógeno y oxígeno en una pila de combustible:

  1. El hidrógeno se suministra en el extremo del ánodo .
  2. Las moléculas de hidrógeno activadas por el catalizador del ánodo liberan electrones.
Tecnología Pila de Combustible
  1. Los electrones liberados del hidrógeno viajan desde el ánodo al cátodo, creando una corriente eléctrica.
  2. Las moléculas de hidrógeno que liberan electrones se convierten en iones de hidrógeno y se mueven a través de la membrana de electrolito de polímero hacia el lado del cátodo.
Tecnología Pila de Combustible
  1. Los iones de hidrógeno reaccionan con el oxígeno en el aire y los electrones en el catalizador del cátodo para formar agua.

Avances en la nueva pila de combustible y el tanque de hidrógeno del Toyota FCV Concept

El tanque de hidrógeno de alta presión última cuenta con un revestimiento de resina de poliamida en la capa más interna del depósito debido a su alta resistencia y excelente rendimiento de prevención de la penetración de hidrógeno. La mayor capacidad del depósito y el peso reducido se han logrado mediante el uso de materiales de última generación y la mejora de los métodos de diseño y de producción.

Pila de Combustible y Tanque de hidrógeno a alta presión

La pila de combustible de Toyota tiene una densidad de potencia de salida de 3 kW/L, más del doble de la del anterior prototipo "Toyota FCHV - adv", y una potencia de al menos 100 kW. Además, el sistema de FC está equipado con convertidor de impulso de alta eficiencia de Toyota. El aumento de la tensión ha hecho posible reducir el tamaño del motor y el número de células de combustible, logrando un sistema más pequeño que ofrece un rendimiento mejorado con un menor coste.

Diseño del Toyota FCV Concept

Toyota FCV Concept

El diseño exterior del prototipo evoca dos características clave de un vehículo de pila de combustible: La transformación de aire en agua como sistema de producción de electricidad y la potente aceleración proporcionada por el motor de accionamiento eléctrico.

Las característica vista frontal está marcada por las pronunciadas entradas de aire, mientras que la vista lateral intenta transmitir el poder de la la transformación de aire en agua con su fluido perfil.

Toyota FCV Concept

Terminamos con este vídeo grabado en el Tokyo Motor Show con unas interesantes declaraciones del Sr. Tanaka, Ingeniero Jefe del proyecto Toyota FCV Concept.

Os recomiendo visitar la web Toyota Technology File, sólo en inglés desafortunadamente, donde encontraréis muchísima información sobre la tecnología de sistema de pila de combustible.

Otra web muy interesante es esta demostración interactiva del funcionamiento de un vehículo FCHV (Fuell Cell Hybrid Vehicle)

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