Toyota Motor Corporation prowadzi intensywne badania nad wykorzystaniem nadprzewodnictwa w motoryzacji. Technologię przetestowano w układzie zasilania ciekłym wodorem w wyścigowej GR Corolli, mobilnym laboratorium napędów wodorowych, które startuje od 2021 roku w japońskiej serii Super Taikyu Series.
Testy w ekstremalnych warunkach
GR Corolla pozwala inżynierom Toyoty badać nowe rozwiązania przy wysokich obciążeniach i zmiennej temperaturze pracy. Od 2021 roku auto pełni funkcję poligonu dla wodorowych napędów, a od 2023 roku testowane są w nim rozwiązania z nadprzewodnictwem. Podczas ostatniego wyścigu na torze Fuji Speedway sprawdzano właściwości nadprzewodzącego silnika elektrycznego napędzającego pompę paliwa.
Zjawisko nadprzewodnictwa oznacza brak oporu elektrycznego w wybranych materiałach po schłodzeniu do temperatury krytycznej. W przypadku ciekłego wodoru (około –253°C) warunki te powstają naturalnie, co pozwala na przepływ prądu bez strat energii, zwiększając sprawność układu i redukując generowanie ciepła.
Mniejsze, lżejsze i bardziej pojemne
Dzięki nadprzewodzącemu silnikowi udało się zmniejszyć rozmiary i masę układu pompy ciekłego wodoru. Integracja silnika wewnątrz zbiornika pozwoliła też efektywniej wykorzystać przestrzeń i ograniczyć straty paliwa podczas odparowywania. Jednocześnie pojemność zbiornika wzrosła z 150 do 300 litrów.
Takie rozwiązanie może w przyszłości przełożyć się na większy zasięg pojazdów wodorowych oraz prostszą konstrukcję układu napędowego.
Niezawodność i dalsze badania
Jak podkreśla Naoaki Ito, Project General Manager w GR Vehicle Development Div.:
„Optymalizacja konstrukcji, integracja silnika wewnątrz zbiornika i ograniczenie strat wodoru pozwala na redukcję masy i poprawę efektywności. Celem jest dalszy rozwój technologii w bliskiej współpracy z japońskimi firmami i rozszerzanie sieci partnerów.”
Projekt pozostaje na etapie badań i testów. Inżynierowie skupiają się na trwałości komponentów w ekstremalnie niskich temperaturach oraz stabilności działania układu w różnych warunkach. Nadprzewodnictwo w napędach wodorowych wpisuje się w długofalową strategię Toyoty, która równolegle rozwija różne rozwiązania niskoemisyjne.
