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Bientôt des piles à combustible sur nos routes ?

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Arlésienne de l'automobile depuis des décennies, prophétisée dans les années 1960, la pile à combustible qui alimenterait des voitures électriques va enfin se banaliser. Vers 2020... C'est ce que prévoit Florent Petit, un des spécialistes français du sujet.

Pile à combustible expérimentale de la Nasa. Crédit Nasa

En matière de piles à combustible, on se hâte lentement. « On reste dans l'ordre du pari » analyse Florent Petit, directeur de FC Lab à Belfort, le centre d'essais français sur la pile à hydrogène. Le chercheur estime cependant que les progrès alignés durant une trentaine d'années de recherches approchent enfin de la phase concrète où l'on verra les premiers modèles sillonner nos routes.

Ainsi, chercheurs comme constructeurs estiment que les premières voitures alimentées par une pile à combustible seront construites en petites séries vers 2012 - 2015 et qu'une fabrication de masse pourra vraiment débuter à l'horizon 2018 - 2020.

L’encombrement, un obstacle jusqu’ici

Les premiers modèles de piles à combustible souffraient d'un encombrement les rendant peu compatibles avec une diffusion hors du laboratoire. Les premières voitures ayant circulé sur route à titre expérimental étaient la plupart du temps des fourgonnettes, pour la simple raison qu'il était impossible de loger sous le capot ou même dans le coffre, les encombrants réservoirs d'hydrogène et d'oxygène, le dispositif catalyseur (la "pile") et les accumulateurs. Aujourd'hui, cet ensemble complexe a été rendu suffisamment compact et léger pour prendre la place d'un moteur traditionnel à essence et de ses accessoires.

Une des toutes premières piles à combustible fut utilisée de 1962 à 1966 par la Nasa à bord des capsules Gemini. Ce module, fabriqué par General Electric, pouvait fournir une puissance de 1 kW. Crédit Nasa

Quels sont encore les obstacles ?

Deux obstacles entravent encore une diffusion à large échelle de cette technologie. Le premier, d'ordre économique, devrait se voir résolu de lui-même par l'implosion du prix de revient qu'entraînera une fabrication de masse, à l'instar de ce qui a déjà été observé pour d'autres catégories de produits innovants. Mais le second, à la fois technologique et politique, se révèle plus complexe.

Contrairement au pétrole, l'hydrogène n'est pas une source d'énergie, mais un vecteur d'énergie. Il permet de transporter jusqu'à l'endroit où elle sera utilisée l'énergie consacrée à sa production et générée par une source quelconque, carburant fossile (charbon, gaz, pétrole...), matière fissile (nucléaire), solaire, éolien... En somme, la citerne et le pipe-line d'hydrogène ne sont que des avatars de nos traditionnelles lignes à haute tension... Aussi reste-t-il la question du choix : quelle option choisir pour la fabrication de l'hydrogène ? Et qui engagera les investissements, que l'on devine énormes, pour transporter cet hydrogène vers les stations de distribution ?

La pile, elle, termine sa phase de mise au point. Le FC Lab de Belfort participe activement à un réseau composé du Commissariat à l'énergie atomique, du CNRS, de l'Institut national de recherche sur les transports et leur sécurité (Inrets) et de quatre universités lorraines et franc-comtoises. Il est aussi membre du pôle de compétitivité Véhicule du futur d'Alsace-Franche-Comté et ses 40 chercheurs testent la pile à combustible en grandeur réelle sous différentes contraintes, comprenant vibrations, modifications de température, variations de courant électrique, de façon à simuler de façon accélérée une utilisation sur route.

Pile à combustible de 300 watts développée par le CEA. Crédit CEA

Actuellement, les meilleurs prototypes atteignent 2.000 heures, et les constructeurs souhaitent arriver à 5.000-7.000 heures, ce qui équivaut à environ 250.000 kilomètres.

Plusieurs firmes ont déjà franchi le pas de l'expérimentation sur route. On notera ainsi Honda, dont des modèles équipés d'une pile à combustible identique à celles testées à Belfort ont été mis en location et circulent effectivement en Californie depuis l'été dernier. L'autonomie atteinte par cette FCX Clarity est de 500 kilomètres. Toyota fait mieux avec 800 kilomètres. La France n'est pas en reste puisque Renault a récemment présenté un modèle Scenic électrique alimenté par une pile à combustible. Quant à Ford, son prototype H2R dépasse les 300 km/h...

Comme on le voit, la recherche évolue et cette technologie d'avenir n'a plus rien des réalisations balbutiantes que l'on nous présentait voici seulement une décennie...

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