Honda FCX Clarity - Budoucnost patří vodíku
Projekt vodíkové Hondy je lidově řečeno během na dlouhou trať. Na počátku řady FCX stály dva, z dnešního úhlu pohledu primitivní, prototypy FCX-V1 a FCX-V2 představené v roce 1999. Dalším vývojovým stupněm byl FCX-V3, který se v následujících dvou letech představil na několika veřejných akcích. Od roku 2002 bylo prvních padesát prototypů FCX-V4 testováno v reálném provozu. Tento vůz se stal prvním automobilem s palivovými články, který získal schválení k provozu v USA (i pro komerční využití), a zájemci z Japonska a USA si ho mohli od Hondy pronajmout pro své potřeby.
Od té doby se vývoj opět značně posunul vpřed, takže nová generace FCX Clarity s moderními palivovými články, kterou Honda nabízí k pronájmu nyní, v mnoha důležitých parametrech nijak nezaostává za konvenčními automobily. Zatím je FCX Clarity stále drahým malosériovým automobilem, ale celý projekt by měl do deseti let vyústit v masově vyráběný model určený pro každodenní použití. Co se ale v současnosti skrývá za spojením „auto s nulovými emisemi“?
Nové palivové články – vyšší výkon, lepší účinnost a menší rozměry
Honda se vývojem palivových článků zabývá už 19 let. FCX Clarity má nejnovější generaci vertikálních článků pojmenovanou V Flow. Palivové články slouží jako hlavní zdroj energie auta. Uvnitř dochází ke slučování vodíku uloženého v tlakové nádrži a atmosférického kyslíku. Touto reakcí vzniká energie, která je přeměněna na elektrický proud, a vodní pára. Honda FCX Clarity tak, stejně jako všechna auta s palivovými články, z výfuků nevypouští žádné škodlivé látky.
V Flow má ve srovnání se staršími články Honda FC o polovinu vyšší měrný výkon na litr a o dvě třetiny vyšší měrný výkon na kilogram. Nová konstrukce je tedy významně kompaktnější a přináší výraznou úsporu hmotnosti i prostoru. V Flow váží 67 kg a má objem 57 litrů, výkon je 100 kW. Je umístěn ve středovém tunelu mezi přední a zadní řadou sedadel. Toto řešení je vhodné s ohledem na rozložení hmotnosti i umístění dalších komponent pohonného ústrojí.
Struktura nového článku také přináší lepší odvod odpadní vody. V praxi toto vylepšení dodává článku okamžitě po spuštění vyšší výkon. Dalším přínosem je možnost nastartovat při mrazech do -30° C. Vylepšení se dočkala také tlaková nádrž na vodík umístěná nad zadní nápravou. Její kapacita vzrostla o 24 % na 171 litrů, vodík je v ní stlačen na 35 MPa. Toto množství stačí na ujetí 450 km, o 30 % více než u minulé generace.
Elektřina vyprodukovaná v palivových článcích se ukládá do kompaktní 288V lithiové baterie. Je umístěna pod zadními sedadly. Dřívější konstrukce Hondy místo baterií využívaly kondenzátor umístěný za zadními sedadly. Kromě lepší kapacity proto akumulátor přináší také úsporu prostoru.
Elektromotor – výkonný a tichý
Koaxiální elektromotor Honda E-Drive zvyšuje výhody tohoto druhu pohonu proti konvenčnímu spalovacímu motoru. Ve srovnání s dřívějšími vodíkovými Hondami je tišší a kultivovanější, ve srovnání s benzinovým motorem pak kompaktní, lehký a jednoduchý. Dosahuje nejvyššího výkonu 100 kW, točivý moment má maximum 256 Nm v rozsahu 0 až 3056 ot./min.
Elektromotor obsahuje permanentní magnet a pracuje se střídavým proudem. Přísun elektrického proudu do motoru reguluje elektronicky ovládaná řídicí jednotka. Díky vyššímu výkonu a maximálním otáčkám vyvine FCX Clarity nejvyšší rychlost 160 km/h. Poháněna jsou přední kola.
Účinnost pohonného ústrojí vysoce překračuje dnes dostupné druhy pohonu. Benzinový spalovací motor má účinnost menší než 20 %, současné hybridní automobily se pohybují kolem 30 %. S účinností 60 % je tak FCX Clarity dvakrát efektivnější než hybrid a více než třikrát účinnější ve srovnání s běžným autem se zážehovým motorem.
Revoluční technika v karoserii moderního sedanu
FCX Clarity nabízí vodíkový pohon v karoserii klasického sedanu, byť s poněkud modernistickým designem. Celková délka je 4835 mm, šířka 1845 mm a výška 1470 mm, rozvor měří 2799 mm. FCX Clarity tak podle dnešních evropských měřítek spadá do vyšší střední třídy. Díky rozložení komponent pohonného ústrojí dosahuje téměř ideálního rozdělení hmotnosti mezi nápravy v poměru 53 % přední a 47 % zadní.
Design vychází ze vzhledu aktuálních modelů Honda. Sportovní ztvárnění přídě vzdáleně připomíná Civic. Charakteristickým rysem je šestiúhelníková maska složená ze šesti vodorovných lamel. Pod ní se nachází stříbrný díl nárazníku, který opticky navazuje na přední světla. Boční profil přináší vystouplé blatníky, stoupající hranu oken zdůrazněnou dlouhým prolisem a plynulou linii střechy. Vrchní část karoserie se směrem dozadu zužuje. Netradičně pojatá záď s vysokým víkem zavazadlového prostoru se pak vyznačuje souvislým pásem zadních světel přes celou šířku karoserie. Umístění vodíkové nádrže za zadními sedadly ale přece jen omezilo zavazadlový prostor, který má navzdory vyšší zadní části karoserie objem jen 371 litrů. Karoserie má standardně tmavě červenou barvu Star Garnet Metallic.
Přední kapota, boční dveře a víko zavazadlového prostoru jsou vyrobeny z hliníku. Na výrobu předního a zadního pomocného rámu je použit také hliník. Společně s extrémně lehkými koly vyrobenými z hliníkové slitiny a resinu to přináší relativně nízkou pohotovostní hmotnost 1635 kg.
Čtyřmístný interiér je ztělesněním představ Hondy o autě pro 21. století. Celkové pojetí a rozložení jednotlivých prvků opět nezapře, že se designéři Hondy inspirovali u stylu Civicu. Uspořádání barev kombinuje černou, šedou a stříbrnou. Veškeré ukazatele jsou modré a zelené, Honda to nazývá barvami země, které mají navodit pozitivní atmosféru. Přístrojový štít je rozdělen na dvě části – větší před volantem obsahuje všechny ukazatele kromě rychloměru, který je umístěn nahoře pod čelním sklem, blízko zorného pole řidiče.
Hlavním ukazatelem je místo otáčkoměru kruhové grafické znázornění aktuálního výkonu. Uprostřed tohoto přístroje se nachází tečka zobrazující momentální spotřebu vodíku, která s 3D efektem postupně mění svoji barvu a velikost. Při extrémním odběru paliva zcela zežloutne.
Významný podíl na výrobě interiéru mají materiály s biologickým základem. Podle Hondy tyto materiály, označované Bio-Fabric, přináší při výrobě 30% úsporu emisí CO2 v porovnání s běžnými plasty, které jsou ropnými deriváty. Další výhodou je jejich odolnost a na dotek příjemný povrch.
Ve výbavě vozu nechybí moderní prvky výbavy jako multimediální rozhraní se satelitní navigací a připojením USB a Bluetooth, dvouzónová automatická klimatizace nebo adaptivní tempomat. Startování auta probíhá prostřednictvím tlačítka vedle volantu. Bezpečnostní výbava zahrnuje šest airbagů, stabilizační systém VSA a systém CMBS, který varuje před hrozící kolizí. FCX Clarity splňuje bezpečnostní požadavky na provoz ve Spojených státech.
Vodík se bude tankovat doma
Technologicky převratné auto je skvělá záležitost, ale pokud není možné pravidelně natankovat palivo, ztrácí svůj význam. Zatím je možné natankovat vodík na označených čerpacích stanicích, které se nacházejí na území USA. Naplnění nádrže je otázkou několika minut, vodíkový pohon tak na rozdíl od plug-in elektromobilu výrazně neztrácí na konvenční automobily.
Honda ovšem už více než pět let pracuje na vývoji domácích čerpacích stanic vodíku. Od roku 2007 testuje čtvrtou generaci domácích stanic, které vyrábí ze zemního plynu vodík, teplo a elektřinu. Toto řešení by mělo zvýšit energetickou nezávislost domácností a přispět ke snížení emisí CO2. Takto získané teplo, elektřina a palivo pro automobil totiž sníží množství tohoto plynu vyprodukovaného průměrnou domácností s benzinovým automobilem zhruba o 30 %.
S používáním vodíku je samozřejmě také spojeno riziko výbuchu. Auto je vybaveno senzory, které hlídají únik paliva z nádrže. Pokud k němu dojde, jsou uzavřeny ventily na potrubí k nádrži a spuštěno odvětrávání. V případě nehody jsou vypnuty všechny systémy s vysokým napětím, aby případný zkrat nezpůsobil explozi. Bezpečnost je zajištěna také při tankování. Tankovací zařízení je vybaveno ventilem, který brání zpětnému proudění vodíku z nádrže. Senzory také hlídají,aby nedošlo k přimíchání dalších plynů do vodíku.
Často diskutovaným tématem v souvislosti s vodíkovým pohonem je také dopad výroby vodíku na životní prostředí. Ten se liší podle způsobu jeho získávání. Dnes běžný proces výroby ze zemního plynu vytváří zhruba poloviční emise CO2 než výroba a spalování benzinu. Emise tohoto skleníkového plynu mohou být dále sníženy při produkci vodíku pomocí elektrolýzy vody. Pokud by energie pro tento proces byla čerpána z obnovitelných zdrojů, mohou se emise teoreticky přiblížit nule.
Výroba Hondy FCX Clarity byla zahájena v červnu 2008. Zájemci o tento vůz si jej mohou od automobilky pronajmout na 3 roky za 600 dolarů měsíčně (zhruba 10 tisíc Kč) včetně nákladů na údržbu. Dostupnost je ale teritoriálně omezená s ohledem na síť čerpacích stanic vodíku, většina zákazníků tak bude pocházet z jižní Kalifornie, kde je FCX Clarity nabízena od července. Honda ale slibuje rozšířit dostupnost tohoto modelu s tím, jak poroste síť čerpacích stanic. Na podzim se vodíkové Hondy dočkají také za podobných podmínek zákazníci v domácím Japonsku.
