A Toyota hamarosan bemutatja az Üzemanyagcellás Szedánt – az autót, aminek kipufogójából kizárólag víz távozik. E forradalmian új jármű két évtizednyi kutatás és fejlesztés eredményeként született, érdemes tehát visszatekinteni erre az időszakra, és sorra venni azt a 11 üzemanyagcellás tanulmányautót, amelyek révén lehetővé vált, hogy az új, környezetbarát modell megjelenjen a márkakereskedésekben.
Európában nemsokára megkezdődik a fenti képen látható Üzemanyagcellás Szedán forgalmazása, és az első sorozatgyártású üzemanyagcellás Toyota neve nagy betűkkel szerepel majd a márka történetében. A várva várt bemutató előtt azonban ugorjunk vissza az időben, hogy megismerjük a meglepően újszerű autó megszületését elősegítő üzemanyagcellás tanulmányokat.
Az 1996-ban bemutatott FCEV-1 volt az első az akkori RAV4 alapjaira épített Toyota üzemanyagcellás járművek sorában – és ez volt a márka legelső üzemanyagcellás autója. A kezdetben hidrogénelnyelő alumínium tárolóegységgel felszerelt tanulmány 1997-es továbbfejlesztésével született meg az FCEV-2, amiben egy átalakító berendezés metanolból vonta ki a hidrogént.
Az amerikai piacon forgalmazott Toyota Highlander modell alapjaira épített FCHV-3 és FCHV-4 üzemanyagcellája 90 kW teljesítményt adott le (négyszer annyit, mint az FCEV-1), ami 150 km/órás végsebességet biztosított a 250 km hatótávolságú autónak.
Az FCHV-3 változathoz műszakilag nagyon hasonló FCHV-4 volt a Toyota első üzemanyagcellás járműve, ami engedélyt kapott arra, hogy a japán közutakon is tesztelhessük. A próbák 2001 júniusában kezdődtek és három éven át megszakítás nélkül folytak, hogy felmérhessük az autó képességeit az autópályákon, a meredek hegyi utakon és más, hasonlóan nagy igénybevételt jelentő körülmények között.
Még ugyanebben az évben, 2001 vége felé az FCHV-5 is megszületett. Ez az autó is a Highlander szerkezetére épült, ám Tiszta Szénhidrogén Üzemanyag (CHF) átalakítója (ami a CHF-ből nyert hidrogént elektromos árammá alakította) új fejlesztésű katalizátorral, hőcserélő rendszerrel és egyéb berendezésekkel egészült ki, amelyek jelentős mértékben javították az autó gyorsulását és fogyasztását.
A FINE-S 2003-ban, az Észak-Amerikai Nemzetközi Autókiállításon lépett először reflektorfénybe. A tanulmányautó üzemanyagcellás hibrid elektromos hajtási rendszere a padló alatt kapott helyet, így az autó tömegközéppontja mélyebbre került. Az elektromos áram külön-külön hajtotta a négy kereket.
A Fine-N a Tokiói Autókiállításon mutatkozott be. Mindössze 150 mm magas hidrogén üzemanyagcellája jól elfért a padlólemez alatt, ahol még egy nagy energiasűrűségű lítium-ion akkumulátor számára is jutott hely.
A Fine-N üzemanyagcellája kisebb a korábban a FINE-S változatban alkalmazott szerkezetnél, így lehetővé vált, hogy a sűrített hidrogént nagyobb nyomáson tároljuk: 70 megapaszkálon (mpi), illetve 10.500 psi, azaz mintegy 700 atmoszféra nyomáson. A rendszer hatótávolsága 500 kilométerre nőtt.
A hagyományos megoldások helyett a Fine-N tanulmányba elektromos vezérlésű (by-wire) kormányzás, fékrendszer és gázpedál került. A mechanikus kapcsolat kiiktatásának köszönhetően az autós teljesen a neki tetsző módon állíthatja be a kormánykereket és a pedálokat.
A Fine-T tanulmányautóról a 2005-ös Tokiói Autókiállításon hullott le a lepel. Az innovatív jármű egy Toyota Avensis bőséges belső térkínálat nyújtotta egy Toyota Yarissal nagyjából azonos méretű karosszériában.
Az autó kerekei egymástól függetlenül, szokatlanul nagy szögben elfordíthatók, így a Fine-T fordulóköre olyan szűk, ami egy hagyományos hajtású jármű esetében elképzelhetetlen. A lenti fotó ezt a megoldást ábrázolja.
Az FCHV-5 tökéletesítésével született meg az FCHV-adv változat, aminek hatótávolsága már 830 kilométer volt; ez a nagy nyomású hidrogéntartályok beépítésével vált lehetővé.
Az FCV-R 2011-ben, a 42. Tokiói Autószalonon lépett színre. A 4.745 mm hosszú modell 35 mm-rel hosszabb, mint a jelenlegi Toyota Avensis, üzemanyagcellája azonban kisebb méretű, mint a korábbi tanulmányautóké. A cellák és a dupla hidrogéntartály a hátsó ülések alatt kaptak helyet, így a jármű olyan alacsony építésű, mint egy személygépkocsi.
A két tartály együttes kapacitásával az FCV-R hatótávolsága körülbelül 700 kilométer. Azzal, hogy a tartályokat és az üzemanyagcellákat a padló alatt helyeztük el, sikerült a lehető legnagyobb csomagteret és a kabint kialakítani.
A 2013-as Tokiói Autószalonon bemutatott FCV tanulmány karosszériája sok tekintetben hasonlít az FCR-V modellre. A lemezek alatt is ugyanaz a szerkezet kapott helyet, ám a kettős, nagy nyomású hidrogéntartályok mellé egy szabadalmaztatott, kompakt és kis tömegű üzemanyagcellát építettünk be.
A Toyota FC üzemanyagcellás hajtómű kimenő energiasűrűsége 3 kW/l (ami több mint duplája az FCHV-adv energia-leadásának), legnagyobb teljesítménye pedig több mint 100 kW. Az üzemanyagcellás rendszerhez emellett nagy hatékonyságú feszültség-átalakító is tartozik.