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21st of November 2018

High-Tech



Comment démocratiser la voiture à hydrogène

Cela fait des années qu'on nous promet la voiture à pile à combustible pour dans quelques années. Mais cette fois-ci, c'est une réalité. A l'heure même où nous écrivons ces lignes, quatre modèles sont proposés sur le marché. Les asiatiques dominent et ont ouvert le bal avec les Toyota Mirai (vendue 78.900 €), Honda Clarity (vendue environ 56.000 € au Japon et aux Etats-Unis) et Hyundai Nexo (72.000 €). Timidement, Mercedes-Benz est venu rejoindre ce trio avec le GLC F-Cell, proposé quant à lui uniquement en leasing avec un loyer mensuel de 799 €.

La production est donc lancée en série et il est concrètement possible de s'offrir une voiture carburant à l'hydrogène en 2018. Mais les tarifs annoncés, environ deux fois plus élevés que ceux d'un modèle thermique équivalent, ont tôt fait de refroidir le client. Voilà pourquoi Hyundai ne compte pas écouler plus d'une centaine de Nexo en France chaque année. Et encore, ceux-ci se destinent à des clients très particuliers, parmi lesquels on trouve Hype, une compagnie de taxis dont la flotte est uniquement constituée de modèles à pile à combustible.

Polyvalence et absence de pollution locale

Si la pile à combustible est chère, elle cumule sur le papier les avantages. Elle offre le silence et l'agrément d'une voiture électrique puisque, in fine, c'est bel et bien un moteur électrique qui entraîne les roues. Mais le plein du réservoir de dihydrogène se fait en trois minutes, comme sur une voiture thermique. Et ce plein permet de parcourir en moyenne 600 km sur les modèles actuellement proposés. En somme, les Toyota Mirai et consorts sont des voitures électriques qui embarquent leur propre centrale : l'oxydation du dihydrogène contenu dans le réservoir produit de l'électricité et ne rejette que de la vapeur d'eau.

Polyvalence et propreté au niveau local (la production et le transport de l'hydrogène doivent faire leurs preuves en termes d'écologie) plaident donc en faveur de la pile à combustible. Voilà pourquoi les constructeurs qui croient en son avenir cherchent aujourd'hui à rendre l'équation économique acceptable. Cela passe par plusieurs leviers. Le premier concerne le platine, un métal coûteux servant de catalyseur au niveau des cellules. Chez Mercedes-Benz, on estime que la diminution de sa quantité est le principal levier pour faire baisser les prix.

Il faut diminuer le prix des cellules

Chez Hyundai, le platine est bien évidemment une question qu'on ne peut ignorer. Mais le constructeur coréen considère également que la membrane polymère qui sépare les deux électrodes permettant la réduction d'oxydo-réduction est un élément qui doit être pris en compte. Aujourd'hui en effet, Hyundai fait appel à un unique fournisseur japonais – le seul qu'il estime valable – dont le savoir-faire se paie. Les ingénieurs planchent pour développer cet élément en interne.

La membrane comme le platine sont directement liés à la composition intrinsèque des cellules, dont le prix a déjà été divisé par dix en quinze ans. Voilà pourquoi le Nexo utilise une pile à combustible un peu moins puissante que le ix35 Fuel Cell qui l'a précédé (95 kW, soit 129 ch, contre 100 kW ou 136 ch auparavant). Cela permet de réduire légèrement le nombre de cellules (environ 400), et donc le coût total. Pour répondre aux demandes ponctuelles de forte puissance, une batterie similaire à celle d'une Ioniq hybride stocke un peu d'énergie pour alimenter en parallèle le moteur, capable lui de déliver 163 ch.

Autre axe pour réduire les coûts : celui du réservoir d'hydrogène. Stocker ce gaz sous une pression de 700 bars réclame des bombonnes ultra-résistantes. Chez Faurecia, équipementier français actuellement capable de produire de tels réservoirs, on avoue qu'ils requièrent 40 kg de fibre de carbone. Et il en va de même côté infrastructure. Air Liquide estime le prix d'une station aux environs du million d'euros, soit trois fois plus que celui d'une pompe à essence. Le prix des cellules de pile à combustible est donc très élevé, mais ce sont encore tous les maillons de la chaîne qu'il faut optimiser avant d'arriver à proposer des voitures à hydrogène abordables.

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