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Technologie Pile à combustible (Hydrogène)

Depuis plus de 10 ans, la pile à combustible, chez Honda, c’est déjà une réalité et c’est une nouvelle étape que franchit le constructeur japonais en dévoilant un tout nouveau concept : la Honda FCV Concept ainsi que le système Honda Power Exporter.

Honda FCV Concept

Honda FCV Concept, nouvelle génération

  

DEPUIS 2002

L’histoire de la pile à combustible a commencé officiellement en 2002 pour Honda quand la FCX a été le premier véhicule au monde équipé de cette technologie à être homologué par l’EPA (Environmental Protection Agency des Etats-Unis) et par le CARB (California Air Ressources Board).

Rappelons que FCX Clarity fonctionne avec de l’hydrogène gazeux utilisé pour alimenter la pile à combustible qui se trouve sous la console centrale, entre les sièges avant. A la sortie des échappements, on ne trouve que de la vapeur d’eau !

La mise en vente sous forme de leasing à des clients privés japonais et américains à permis d’accumuler des données réalistes qui ont fait avancer la recherche. Le développement de cette motorisation promise à un brillant avenir s’est poursuivi et Honda reste le leader.

NOUVELLE GÉNÉRATION

Honda FCV Concept est une étude en prévision de la commercialisation de la prochaine génération de véhicules à piles à combustible appelée à succéder à FCX Clarity. Le but annoncé est d’améliorer les performances et de réduire les coûts d’utilisation.

Les ingénieurs de Honda ont réussi à diminuer de 33% le volume occupé par les piles à combustible et, dans le même temps, à conserver une densité de puissance atteignant 3,2 kW/litre, ce qui permet d’améliorer les performances de près de 60%, comparées avec le précédent empilage ! La puissance totale ainsi proposée est de 100 kW.

Grâce à cette prouesse, la prochaine génération de FCV aura son ensemble propulsif (piles comprises) sous le capot contrairement à la FCX Clarity. De ce fait, cinq adultes pourront s’installer dans un habitacle très spacieux. En plus, il sera plus facile d’intégrer cette propulsion dans plusieurs modèles de la marque.

700 KILOMÈTRES D'AUTONOMIE

La technologie embarquée par la Honda FCV Concept (réservoir à hydrogène à haute pression 70 MPa) offre deux avantages très importants aux utilisateurs.

Le premier se situe au moment de faire le plein : cette opération demande près de trois minutes*, ce qui fait que le plein d’hydrogène s’effectuera à la même vitesse que celle observée aujourd’hui pour les voitures conventionnelles fonctionnant à l’essence. Le second se retrouve à l’usage : avec ce même plein, il est possible de parcourir plus de 700 kilomètres** !

Autre point fort de la Honda FCV Concept, son système de transfert externe***. Cette petite unité de puissance d’appoint est capable de fournir de l’électricité aux communautés humaines en cas de désastres naturels et autres évènements inattendus.

* Le temps requis pour faire le plein dépendra des conditions.
** Mesures internes Honda effectuées selon le mode JC08 en utilisant une station de remplissage d’hydrogène travaillant à une pression de 70 MPa. L’autonomie pourrait être moindre, selon les conditions d’utilisation (température ambiante, trafic, etc.) et la façon de conduire (démarrages intempestifs, enclenchement de la climatisation, etc.).
*** Version japonaise

 

MARS 2016

La version produite en grande série de ce tout nouveau modèle FCV (Fuel Cell Vehicle), basée sur le concept présenté, est prévue pour être commercialisée au Japon vers la fin du mois de mars 2016 et, par la suite, en Europe ainsi qu’aux Etats-Unis.

Pour assurer la distribution de l’hydrogène, Honda continuera à promouvoir la diffusion des SHS («smart hydrogen stations»), les stations de remplissage d’hydrogène qui exploitent le système Honda breveté, c’est-à-dire un électrolyseur à haute pression différenciée. Avec cette solution, Honda entend se préparer au développement massif d’une société basée sur l’hydrogène et qui reposera sur trois piliers : «générer», «utiliser» et «être connecté» dans la perspective d’un environnement futur exempt de CO2.

Honda voit en l’hydrogène le support de prochaine génération ayant un immense potentiel de transfert d’énergie. En effet, l’hydrogène peut être produit à partir de plusieurs sources d’énergie, il est facile à transporter et à stocker.

L'hydrogène comme vecteur énergétique

Technologie pile à combustible

Les véhicules à pile à combustible qui utilisent l'hydrogène comme vecteur énergétique pour en tirer de l'électricité avec un rendement élevé, ne rejettent pas de CO² et ne produisent pas d'émissions nocives. Selon Honda et d'autres constructeurs automobiles notoires, cette technologie pourrait assurer le futur de l'automobile dans la société.

La première FCX Clarity a quitté la chaîne de montage en 2008, marquant ainsi la première production en série d'une voiture électrique à pile à combustible. Ainsi Honda a été le premier constructeur automobile au monde à développer un modèle de leasing spécifique pour les véhicules électriques à pile à combustible en proposant la FCX Clarity aux utilisateurs de parcs de véhicules aux États-Unis et au Japon. Nous avons depuis lors amélioré encore ses performances, son autonomie et son rendement et livré plusieurs exemplaires à des clients privés. La voiture du futur existe donc déjà.

Comment fonctionne le véhicule à pile à combustible de Honda ?

Au lieu d'un réservoir d'essence, un véhicule à pile à combustible possède un réservoir d'hydrogène. Dans la pile à combustible, cet hydrogène est combiné avec l'oxygène présent dans l'atmosphère pour produire de l'électricité. La pile à combustible ressemble davantage à une centrale électrique miniature qu'à une véritable pile. 

Etant donné que l'électricité nécessaire pour propulser la voiture est produite à bord en utilisant de l'hydrogène et de l'oxygène présent dans l'atmosphère, ce processus n'émet pas de CO² ni d'autres substances nocives. Cette technologie est synonyme de propreté absolue. La production d'électricité crée simplement de l'eau, la seule substance produite par ces véhicules. Une batterie lithium-ion efficace et compacte stocke l'électricité récupérée lors du freinage. Cette batterie et la pile à combustible assurent la propulsion de la voiture.

L'hydrogène se trouve partout

Le véhicule à pile à combustible produit l'électricité nécessaire pour alimenter son moteur électrique. Le carburant utilisé pour produire cette électricité est l'hydrogène. L'hydrogène ne se trouve pas isolément dans la nature, mais uniquement dans différents composés dont il faut l'extraire. À l'heure actuelle, l'hydrogène est produit principalement à base de gaz naturel. Il peut également être produit par électrolyse de l'eau, en utilisant de l'électricité issue de sources renouvelables: énergie solaire, éolienne, hydro-électrique. L'hydrogène est un vecteur énergétique susceptible d'être produit à partir de sources d'énergies renouvelables à faible intensité de carbone, sans transport maritime et sans risques liés au transport.

Vaut-il mieux transformer d'abord l'électricité en hydrogène ou l'utiliser directement ?

Quelle est la différence entre un véhicule électrique et un véhicule électrique à pile à combustible ?

Si on produit de l'électricité à partir de sources renouvelables pour en faire de l'hydrogène qui sert lui-même à produire de l'électricité via une pile à combustible, on peut se demander pourquoi l'électricité n'est pas utilisée directement pour propulser la voiture. L'extraction, l'approvisionnement et le stockage de l'hydrogène permettent de bénéficier des avantages d'un véhicule à pile à combustible qui vont au-delà de l'utilisation efficace de l'électricité. Un véhicule à pile à combustible utilisant de l'hydrogène peut être ravitaillé rapidement et présente une autonomie équivalente à celle d'un véhicule à essence. En outre, la pile à combustible et les autres éléments du système de propulsion peuvent être conçus puissants, légers et compacts pour ne pas restreindre la créativité des concepteurs.