Les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV), alimentés en l'électricité qui est produite à partir d'hydrogène, sont les éco-voitures ultimes, ne produisant pas de CO2 ou de gaz d'échappement pendant le fonctionnement. En générant de l'hydrogène uniquement à partir d'énergies renouvelables, un avenir dans lequel les voitures ne comptent pas sur les combustibles fossiles devient possible.
Pendant de nombreuses années, Honda a cru en cette possibilité, travaillant dur pour amener les FCEVs aux marchés de masses, culminant dans le lancement de la Clarity Fue cell.
Honda a fait un grand pas vers la réalisation d'une société alimentée par l'hydrogène non seulement en lançant des FCEVs qui «utilisent» l'hydrogène, mais aussi en développant des stations service hydrogène compactes qui «génèrent» de l'hydrogène, et encore des dispositifs de sortie électriques externes qui «se connectent» aux FCEV pour alimenter des bâtiments.
Quel avenir envisage Honda avec ses concepts de "générer", "utiliser" et "se connecter?"
Honda est impliqué dans trois principaux domaines d'activité - les motocyclettes, les automobiles et la production d'énergie - qui sont principalement alimentés par des moteurs. Les moteurs, peu importe leur efficacité énergétique, brûlent le carburant et produisent du CO2. En tant que plus grand fournisseur de moteurs au monde, vendant près de 30 millions de produits avec des moteurs chaque année, Honda doit soit réduire, soit arrêter, les émissions de CO2. À cette fin, Honda vise à réaliser une société sans carbone, qui ne s'appuie pas sur les combustibles fossiles, aussi rapidement que possible.
Comment réduire le CO2 ?
Honda estime que pour la prochaine génération de voitures propres, les véhicules électriques batterie (BEV), les véhicules hybrides rechargeables et les Véhicules électriques alimentés par une pile à hydrogène (FCEV) sont des méthodes efficaces.
Honda se concentre sur particulièrement l'hydrogène, car il est l'élément clé, et la technologie clé, de la réalisation d'une société sans carbone. L'hydrogène est l'élément le plus petit et le plus léger, apparaissant en haut à gauche du tableau périodique des éléments chimiques. Lorsque l'hydrogène se lie à l'oxygène, il génère de l'électricité, l'eau étant le seul sous-produit. L'hydrogène peut être trouvé sur notre planète en abondance, et il peut temporairement stocker l'énergie à la place de l'électricité, ce qui en fait une source d'énergie très pratique.
À la fin des années 1980, Honda croyait que les voitures à l'avenir seraient alimenté par l'énergie de l'hydrogène, et a commencé la recherche fondamentale sur les piles à combustible, et s'est engagé dans la recherche et le développement de FCEVs. En 2008, Honda a annoncé la FCX Clarity, et en 2016, a lancé la Clarity à pile à combustible la plus évoluée.
Caractéristiques de la Clarity fuel cell:
La première génération de FCX Clarity était un véhicule technologiquement avancé, mais il était trop cher pour que le client moyen l'achète. La pile à combustible, qui génère de l'électricité à partir d'hydrogène et d'oxygène, était dans la cabine, donc il ne pouvait pas accueillir 5 passagers comme une berline moyenne.
La Clarity pile à combustible a été conçue pour être tarifée pour le client moyen en réduisant les coûts et pour installer 5 passagers en déplaçant la pile à combustible sous le capot avant. L'efficacité de la pile à combustible a été améliorée pour réaliser un design plus petit et incluant des améliorations dans l'emballage global, nous croyons que la Clarity pile à combustible correspond à la facilité d'utilisation de toute autre voiture.
Puissance de la pile à combustible: 130 kW
Tension de sortie de la pile à combustible: 500 Volts
Couple maximum: 300 N.m
Tours maximum par minute: 13 000 rpm
Vitesse maximum: 165 km/h
Est-ce que la pile à combustible plus petite ouvre des possibilités pour des modèles autres que des berlines?
Nous n'avons pas encore de plans fixes, mais nous ne considérons pas que la Clarity pile à combustible soit le seul modèle que nous concevrons. Nous examinerons nos orientations en fonction de l'évolution de l'infrastructure de recharge en hydrogène. Pour maximiser nos options, le groupe motopropulseur est suffisamment petit pour tenir sous le capot. Même maintenant, le groupe motopropulseur est assez petit pour remplacer un moteur V6, il y a donc beaucoup de possibilités que nous pouvons explorer.
Les stations service hydrogène
Pourquoi Honda travaille-t-il sur des stations à hydrogène intelligentes (Smart Hydrogen Stations ou SHS) qui créent de l'hydrogène, et pas seulement sur les FCEV ?
Les FCEV ne peuvent fonctionner sans hydrogène. Le gouvernement japonais mène la transition vers une société de l'hydrogène, en commençant par quatre grandes villes. La station service hydrogène ne peut fonctionner économiquement que s'il y a suffisamment de FCEV pour utiliser les stations, alors d'autres régions ont besoin d'une certaine façon d'avoir accès à l'hydrogène. C'est pourquoi Honda a développé le SHS, une station d'hydrogène complètement emballée.
Caractéristiques de la station service hydrogène de Honda:
Produire de l'hydrogène de manière efficace:
"Environ 50% a été perdu au cours du processus de génération et de stockage de l'hydrogène en utilisant l'électricité solaire produite. La plus grande perte a été causée par le compresseur mécanique. À l'époque, nous utilisions des cellules d'électrolyse à pression normales, donc nous avions besoin d'utiliser des compresseurs compacts sur l'hydrogène généré. Environ 20% de l'énergie a été perdue en augmentant la pression de l'hydrogène ». (Nakazawa)
La solution, serait trouvée dans l'électrolyse à haute pression.
«Grâce à l'électrolyse, l'application d'électricité au film d'électrolyte génère de l'hydrogène d'un côté et de l'oxygène sur l'autre. En plaçant un réservoir à haute pression où l'hydrogène est extrait, l'hydrogène lui-même provoque une pression dans le réservoir pour augmenter progressivement sans l'utilisation d'un compresseur, d'autant que l'électricité est appliquée en continu. Voici comment l'électrolyse à haute pression fonctionne. Le principe est simple, et était bien connu pour un certain temps, mais personne ne pouvait l'appliquer pratiquement. "(Nakazawa)
L'application pratique a déjà été entravée par un grand différentiel de pression du film d'électrolyte. Si, par exemple, la pression du côté de l'hydrogène était de 35 MPa et 1 atmosphère sur l'autre côté, la différence de pression était de 350 fois.
"Le film d'électrolyte est d'environ 200 microns d'épaisseur. C'est une résine mince de l'épaisseur d'un cheveu. Nous avions des préoccupations que cette résine, mince comme un emballage alimentaire, pourrait résister à une différence de pression 350 fois. D'autre part, nous nous sommes intéressés à combiner l'empilement d'électrolyse et d'un compresseur en utilisant notre technologie d'électrolyse à haute pression. "(Nakazawa)
Pourquoi Honda, un constructeur automobile, va-t-il si loin ?
Le développement de FCEVs ne suffit pas à accélérer la réalisation d'une société de l'hydrogène. Sans les stations hydrogène, les FCEVs ne se vendent pas. Sans plus de FCEV sur la route, le nombre de stations d'hydrogène ne peut pas croître. La seule façon de résoudre ce problème de la poule et de l'œuf était de créer notre propre hydrogène pour l'utilisation du FCEV, qui a été réalisé par le développement conjoint avec Iwatani Corporation.
Honda a également annoncé le Power Exporter 9000, un périphérique de sortie de puissance externe portable qui utilise l'électricité générée par la Clarity pile à combustible .
En utilisant le Power Exporter 9000 pour convertir l'hydrogène de la Clarity pile à combustible en électricité domestique, un réservoir plein d'hydrogène pourrait fournir suffisamment d'électricité pour un ménage moyen pendant une semaine. Le Power Exporter 9000 connecté à une Clarity pile à combustible pourrait être une source d'énergie efficace pour des usages tels que lors d'une catastrophe naturelle ou pour des activités de loisirs limitées par l'imagination du client.
La force de Honda est qu'il peut créer de nouvelles valeurs, en combinant ses technologies de ses activités de mobilité - motos, automobiles et produits de puissance.
Quels sont les obstacles à la vulnérabilité des FCEVs?
Avec la Clarity pile à combustible , les clients moyens peuvent finalement se permettre d'acheter des FCEVs. Mais nous avons encore du travail à faire, puisque les achats de la Clarity pile à combustible sont subventionnés par le gouvernement, ce qui ne devrait pas être le cas. À cette fin, nous devons rendre les FCEVs plus courants. Honda travaille actuellement avec GM pour développer la prochaine FCEV, et croit que ce sera la clé de l'adoption en masse et les avantages de coûts, ainsi que d'autres possibilités telles que le développement de l'infrastructure en Amérique du Nord.
Avec quelle enthousiasme Honda continuera-t-elle à développer les technologies de l'hydrogène ?
La priorité de Honda n'est pas nécessairement de mettre ses technologies de l'hydrogène à l'avant-garde, mais plutôt la réalisation précoce d'une société sans carbone. Limiter les émissions de CO2 n'arrêtera pas le réchauffement climatique. Nous ne serons pas en difficulté aujourd'hui ou demain, mais si nous n'agissons pas maintenant, nos enfants paieront le prix. Pour éviter cela, Honda veut utiliser la technologie de l'hydrogène qu'elle a développée au cours de nombreuses années, au bénéfice de l'humanité.
Un terme que nous entendons souvent récemment est "Création de valeur partagée" (CSV). Honda a poursuivi ses recherches et son développement pour la technologie de l'hydrogène du point de vue de «ce que nous devrions faire en tant qu'entreprise», et sans continuité, les nouvelles technologies et les sociétés n'existeraient pas. Si nous ne poursuivions que le profit, Soichiro Honda (le fondateur de Honda) ne nous pardonnerait pas.
Honda est la société qui fait "ce que quelqu'un devrait faire." Cela ne changera pas, et c'est ce qui fait de Honda une entreprise digne d'être existante.
Sources:
- Interview de Toshihiro Mibe (Senior Managing Officer and Director, Honda R&D Co.,Ltd., Operating Officer, Honda Motor Co, Ltd.)
- http://world.honda.com
