A Toyota elképzelése szerint a jövőben a hidrogén veheti át a kőolaj és kőszén szerepét, mivel nagy mennyiségben rendelkezésre áll és hatékony energiahordozó. A hidrogénre épülő technológia képes megvalósítani a zéró karbonkibocsátású mobilitást, nemcsak a közúti járművekben, hanem vasúton, a hajózásban, a repülésben, az iparban, az üzleti életben és az otthoni felhasználásban is.

A Toyota 1992-ben kezdte meg a hidrogén üzemanyagcellás elektromos jármű fejlesztését, és 2014-ben mutatta be a Mirai szedánt. A hibrid technológia alapkoncepcióját felhasználták hibrid elektromos (HEV), konnektorról tölthető hibrid elektromos (PHEV), akkumulátoros elektromos (BEV), és a Miraitól kezdődően üzemanyagcellás elektromos (FCEV) járművekhez. Mindegyik megoldás más-más mobilitási igényhez jelent előnyt: a BEV-k rövidebb utakra és városi környezetbe valók, a HEV-k és a PHEV-k általános használatra és hosszabb távú személyszállításra, az FCEV technológia pedig nagyobb személyautókba, nehézgépjárművekbe és tömegközlekedésben használt járművekbe való.

Az új generációs Mirai bemutatásával olyan autó született, amely az újratervezett üzemanyagcellás rendszerrel, és a hatékony aerodinamikai kialakításnak köszönhetően 650 km-t is megtehet. Mindezt úgy, hogy az autó a vízpárán kívül más anyagot nem bocsát ki. Az új Mirai a Toyota moduláris GA-L platformjára épül, amely lehetővé tette egy további (harmadik) hidrogéntartály beépítését, ezzel a hatótávolság 30 százalékkal, kb. 650 kilométerre növekedett. A tartályokat T alakban rendezték el, a leghosszabb a jármű padlózata alatt hosszirányban kapott helyet, a két kisebb pedig keresztben, a hátsó ülések és a csomagtartó alatt. Együttesen 5,6 kg hidrogén tárolására alkalmasak, míg az előző Mirai két tankjába 4,6 kg fért.

A mérnökök a korábbi üzemanyagcellás rendszert áttervezték, a fődarabok tömegét és méretét csökkentették. Az üzemanyagcella-csoport az utastér mögül előre került, így tágasabb lett az utastér. A kompakt, nagyfeszültségű akkumulátor és az elektromotor a hátsó tengely felett kapott helyet. A Toyota új üzemanyagcella-kötegét és az üzemanyagcella teljesítményátalakítóját (FCPC) a GA-L platformhoz tervezték. Minden elemet (a vízpumpákat, a közteshűtőt, a légkondicionálót, a levegőkompresszorokat és a hidrogénkeringtető szivattyúkat) a cellaköteg házába építették be. Miként az előző Mirainál, úgy ez esetben is szilárd polimert használtak az üzemanyagcella köteghez, amely a korábbi 370 helyett 330 cellát tartalmaz. Ennek ellenére nagyobb energiasűrűséget ad, ami 5,4 kW/l (a szélső lemezek nélkül). A legnagyobb teljesítmény 114-ről 128 kW-ra növekedett. Hideg időben is javult az üzemanyagcella teljesítőképessége, a hidegindítás mínusz harminc foktól lehetséges.

A fejlesztéssel összességében 50 százalékos tömegcsökkentést és 12 százalékos teljesítménynövekedést sikerült elérni. A méretcsökkentéshez a Toyota először alkalmazott új generációs szilikon-karbid félvezető anyagot az IPM tranzisztorokban. A kipufogó műgyanta csöve nagy mennyiségű levegő és víz kibocsátására alkalmas. Az utastér csendjéhez a nagy méretű zajcsillapító dob járul hozzá. A teljes rendszer közel harminc százalékkal kisebb, mint az előző Miraié, és több mint egyharmaddal (34,4%) könnyebb.

Az új Mirai az elődtípus nikkel-metál hidrid akkumulátorával szemben nagyfeszültségű lítiumion akkumulátort használ. Habár ennek kisebb a mérete, az energiasűrűsége és kapacitása nagyobb. 84 cellát tartalmaz, névleges feszültsége 310,8, kapacitása 6,5 Ah (előzőleg 244,8 és 4,0 Ah). A teljes tömeg 46,9-ről 44,6 kilogrammra csökkent. A teljesítmény 25,5 kW x 10 másodpercről 31,5 kW x 10 másodpercre nőtt. A kisebb méret miatt az akkumulátort a hátsó ülések mögé tudták beépíteni úgy, hogy nem nyúlik bele a csomagtérbe. A hűtőlevegő-bevezetés útját optimalizálták, a diszkrét belépőnyílások a hátsó üléssor két oldalán kaptak helyet.

Az új Mirai környezetvédelmi teljesítménye túlmutat a zéró károsanyag-kibocsátáson, mert „negatív” az emissziója, így tisztítja a levegőt menet közben. A Toyota újítása a katalizátor-szerű szűrő a szívócsőben. Az üzemanyagcellához beszívott levegő egy elektromosan töltött, nem szövött szerkezetű szűrőanyagon halad át, ami felfogja a mikroszkopikus méretű szennyező anyagokat, beleértve a kéndioxidot (SO2), a nitrogénoxidot (NOx) és a PM 2.5 részecskéket. A rendszer hatékonyan szűri ki a 0 és 2,5 mikron közötti méretű, az üzemanyagcella által beszívott levegőben található részecskék 90-100 százalékát.

Az új Miraival a Toyota megtízszerezné az eladásokat. Úgy vélik, hogy az új autó nagyobb teljesítménye és a mintegy 20 százalékos árcsökkenése elég vonzó lesz ehhez. A hidrogénhajtású FCEV autók mindennapos használati értéke nőni fog, ahogy a felhasználó országokban nő a hidrogénkutak száma, a kormányok és helyi hatóságok pedig kedvezményekkel segítik a tisztább mobilitás elterjedését.