Voitures électriques : la technologie qui peut briser les rêves d'Elon Musk

Piles à hydrogène Batteries rechargeables ou piles à combustible ? La bataille fait rage pour les véhicules du futur.

Une guerre civile virtuelle a lieu dans la course à la prochaine génération de véhicules motorisés. Le conflit concerne les batteries électriques rechargeables et les piles à combustible.

Vous avez sans doute entendu parler des batteries rechargeables grâce à Tesla, qui, à lui tout seul, a ressuscité le marché d'une technologie sur le point de sombrer. Les adversaires de Tesla – et d'Elon Musk également – sont les véhicules fonctionnant à l'hydrogène.

Ces automobiles ont récemment rencontré du succès grâce à des constructeurs mieux implantés comme Toyota, qui vient de recevoir un énorme coup de pouce du gouvernement japonais sous forme de subventions. Au moins trois constructeurs automobiles majeurs projettent de commercialiser des véhicules alimentés en hydrogène dans un futur proche.

Tesla est en plein essor et la société s'est lancée dans une politique d'investissement sans précédent pour doubler la production mondiale de batteries au lithium et développer son réseau de stations de recharge. Les piles à combustible peuvent-elles réellement venir à bout de ce projet ? Ou peut-on espérer que les deux technologies fonctionnent un jour de concert ?

Un petit retour en arrière s'impose. 

Qu'est-ce qu'une pile à combustible ?

Les piles à combustibles fonctionnent à l'hydrogène, qu'elles transforment en électricité. La procédure la plus répandue consiste à charger un matériau spécifique appelé membrane échangeuse de protons, pour séparer le proton et l'électron de l'atome d'hydrogène. L'électron est capturé pour créer un courant électrique, puis combiné à nouveau avec un proton et de l'oxygène pour former de l'eau.

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Si vous accumulez un certain nombre de protons, vous obtenez une pile à combustible. Voici à quoi cela ressemble à l'intérieur d'une voiture. Il n'y a qu'un moteur à l'avant; la pile à combustible se trouve au milieu.

Le principal avantage des véhicules alimentés en hydrogène est qu'ils ne nécessitent pas d'être rechargés. Au lieu de cela, vous n'avez qu'à vous rendre dans une station-service pour faire le plein d'hydrogène. a l'inverse, les batteries électriques impliquent que vous laissiez votre voiture à une station de charge pendant plusieurs heures. Au niveau de l'environnement, bien qu'aucune des deux techniques ne génère d'émissions directes, produire de l'hydrogène et de l'électricité pour les batteries entraîne, en amont, la combustion de carburants fossiles dans une centrale électrique. Ainsi, aucune des deux techniques n'est totalement écologique.

Cependant, il reste beaucoup à faire au niveau du réseau de recharge des piles à combustible, tandis que celui des batteries électriques est bien plus étendu.

Voici la carte des piles à combustible :

Et celle des stations de charge de batteries électriques :

Champ de bataille californien

Malgré ses locaux dans la ville de Fremont, Tesla ne fait pas la loi en Californie. L'Etat prévoit de créer 25 stations-service d'hydrogène d'ici l'automne de l'année prochaine, capables d'accueillir 4 000 véhicules supplémentaires. Une nouvelle étude a démontré que les stations essence existantes pouvaient stocker et fournir sans problème de l'hydrogène, permettant d'augmenter ce chiffre.

En réalité, bon nombre de véhicules alimentés en hydrogène commencent par être disponibles uniquement en Californie. De plus, selon une étude de GreenCar, en raison des calculs complexes des règles de subventions de l'Etat, ces voitures gagnent plus de points en matière de rayon d'action et de vitesse de ravitaillement que les voitures électriques. En 2012, l'Agence Californienne des Ressources Atmosphériques pressentait que les voitures alimentées en hydrogène seraient plus nombreuses que les voitures électriques : 

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Les prévisions de l'Agence Californienne d'ici 2050. © CARB / Business Insider

Le gouverneur Jerry Brown a récemment signé un décret dont l'objectif est d'atteindre 1,5 millions de véhicules sans émission sur les routes californiennes d'ici 2025. Sept autres états espèrent atteindre les 3,3 millions de véhicules.

À ce jour, la plupart des infrastructures de piles à combustible visent les centrales électriques qui fonctionnent à l'hydrogène. Un article récent du Navigant Research indique que plusieurs secteurs espèrent transformer les piles à combustible en sources d'énergie indépendantes du réseau électrique en cas de catastrophe naturelle. Ces piles ont également du succès dans les entrepôts : Wal Mart en utilise pour ses chariots élévateurs, car elles permettent de raccourcir le temps de ravitaillement.

Les constructeurs de moteurs à combustion  – Toyota, Ford, GM, et Hyundai – souhaitent le développement de cette innovation pour pouvoir lancer de nouvelles voitures alimentées en hydrogène. Selon Adam Jonas, analyste chez Morgan Stanley, ils n'ont pas vraiment le choix : il considère leur soutien à l'hydrogène comme la conséquence de leur échec à fabriquer des batteries électriques suffisamment puissantes. "Nous n'avons connaissance d'aucune avancée récente en matière de piles à combustible, a-t-il écrit dans un article. Ce dont nous savons, en revanche, c'est que la plupart des véhicules électriques échouent à atteindre leurs objectifs de vente." Pour l'analyste, la multiplication par deux de la production de piles à combustible est "une tactique pour faire diversion, pour ralentir, voire remettre à zéro l'ensemble des lois en faveur de l'adoption massive de véhicules électriques."

 

Article de Rob Wile, Traduction de Floriane Wittner

Voir l'article original : Here's The Technology Of The Future That Could Crush Elon Musk's Dreams

 

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