日本丰田汽车公司的高大标的是到2050年使新车CO2排放量比拟2010年低重达90%。除此除外，要调动环球变暖趋向，也应勤恳低重CO2排放量。丰田汽车公司众年以还竭力于燃料电池车(FCV)的开辟与普及，毕竟正在环球率先竣工FCV的量产化，2014年12月，已将燃料电池汽车“将来(MIRAI)”投放市集并实行发卖。

FCV所行使的部件原料价值是较为腾贵的。为竣工量产化，彻底裁减了燃料电池(FC)固有的高价原料行使量，以低重本钱。最先，使燃料电池本体的电池组部门竣工高机能和小型化，使动作催化剂的铂(Pt)用量裁减到原有的1/3。别的，储氢罐由4个削减到2个。每个储氢罐的碳纤维用量(碳纤维用于加强罐体)也裁减了40%足下，而且打消了加湿器。假设电解质膜没有受到湿润的影响，则因为氢离子不行顺畅地正在电解质膜中挪动(恳求使氢离子透过气氛极侧的电解质膜，电解质膜越湿润，透过性越好，进而可普及发电恶果)，因此，以往肯定会行使加湿器。行使发电天生的水正在FC电池组内部轮回，告捷地竣工了对电解质膜的加湿效用。

别的，并非特意开辟、制作新的车用零部件，而是正在电机及驱动用蓄电池、动力负责装配(PCV)等部件上仍沿用该公司最新的同化动力车型(HV)的零部件，从而抑低了本钱。HV车用零件因为电压规格较高，因此，开辟出的FC升压整流器，即可用于HV车型。图1为FCV车用构造零件。

1992年10月，丰田汽车公司拟订了乘用车用燃料电池开辟方针。当初曾参预考虑开辟职业的本事职员野野部康宏先生示意“研发初志是研讨到了燃料电池是一项充满前景的本事，但最初并未研讨到其是否或许真正研制告捷”，其研发历程和开辟周期可谓漫长而屈折。

所以，丰田于2002年正在环球率先以限度租赁的形状告捷发卖了“燃料电池同化动力汽车(FCHV)”。当时的燃料电池组存正在体积大、碳纤维创制本钱上等缺点，以是又对其实行了后续深远开辟。2010年，丰田公司毕竟竣工了燃料电池组的量产化，而且正在2014年竣工了FCV的上市发卖。新型的燃料电池组采用了钛合金创制(电池组用的隔板原料由原本的不锈钢改为钛合金)，具有质料轻、耐蚀性、外貌处罚纯洁化等长处。正在外貌处罚工艺历程中，为确保导电性，由原本本钱较高的镀金工艺，改为蒸镀(线D细筛网流途

MIRAI车上配装的新型燃料电池组的单元体积功率已到达天下顶级水准，为3.1 kW/L。与2008年的产物比拟，该目标普及达2.2倍。之因此或许竣工如许的高机能化，源于开辟了划时间的单电池(燃料电池单位)。

2008年款的单电池(FC单位)的凹槽流途，正在氢与氧的反响中天生的水能够会堵住流途(阻滞气氛流利)，或者滞留正在电极内，而且阻滞O2向催化剂层扩散，并以此低重了发电机能。如图2所示，3D细筛流途(即三维微细格子流途)是为处分这类题目而开辟的流途构造。因为疾速地从电极吸出并天生水，会使气氛向电极偏向以紊流形状活动，即可激动O2向催化剂层扩散。通过使氢自上而卑劣动，使O2自下而崇高动，同时因为水浸湿了单电池面，即可做到平均地发电。其它，借使氧扩散过早，使单电池面内干燥，因此将气氛流道的上逛部门制成较大的波状构造，以懈弛活动。而气氛的下逛部门，为激动扩散，构造上缩小波状部门，使气氛疾速地实行活动与扩散。

高压储氢罐有3层构造，行使压力为20 MPa，封入最内层的树脂衬套上，创立确保耐压强度的碳素纤维加强塑料(CFRP)层，上面有扞卫外貌的玻璃纤维加强塑料(GFRP)层。

值得合怀的是CFRP层。正在储氢罐中填充H2时，为抑低树脂衬套的膨胀，卷绕了长达30 km足下的碳素纤维，并用环氧树脂实行热硬化处罚。界线部的纤维相看待圆筒部(指主体部)，采用倾斜围绕形式(比方与轴向呈40°足下的角度实行绕线)，其恶果较低(纤维用量大)。理念的形式是采用缩短界线部门体式，低重碳纤维的行使量的法子(图3)。

合于安闲性，将积蓄罐流露于火焰中，发展燃烧试验。储氢罐的阀门装备有正在110 ℃足下温度下才会熔化的零件(易熔塞)，纵然边际产生火警，易熔塞会随之启动，开释出H2，以是不会惹起储氢罐本体的破损。

其它，将原本耗时达10 min的H2填充功夫大幅度压缩至3 min。由于H2压缩后温度会有所升高，因此，充入温度约为-40 ℃的H2，而且需确保储氢罐内的温度传感器处于安闲形态。

开辟MIRAI车型时，理会本事是必弗成少的。比方，观测冰点下发电情景，出现燃料电池中的水并未产生冻结，这证据纵然正在冰点下，燃料电池照旧可接续实行发电。正在其发电历程中接续实行观测是一项较为贫寒的本事，但纵然这样，丰田公司照旧制成了这类装配。

丰田公司正在2015年用1年足下功夫坐褥了约700辆MIRAI车，2016年坐褥了约2 000辆车，2017年坐褥了约3 000辆，坐褥辆数已开端逐渐推广，并随之拟订了推论普及FCV车的紧张方针。为普及FCV，日本经济财产省拟订的筹划是，到2020年将装备约160处加氢站，到2025年装备约320处氢站。不过，燃料电池的进展道途照旧漫长，并且，借使燃料电池车无法竣工小型化并低重本钱，就难以获得普及。为了扞卫赖以糊口的处境，以来还需接续实行本事开辟。