Les voitures à hydrogène expliquées : piles à combustible, efficacité et zéro émission
Le déploiement des véhicules est entravé par le manque d'infrastructure technologique
Toyota Mirai 2019
FREDERIC J. BROWN/AFP via Getty Images
Lorsque le secrétaire aux Affaires, Kwasi Kwarteng, a dévoilé la première stratégie du Royaume-Uni sur l'hydrogène le mois dernier, il a déclaré que le carburant avait le potentiel de transformer la façon dont nous alimentons nos vies.
Une telle transformation est déjà observée dans l'automobile. Depuis aussi loin que le Deuxième Guerre mondiale , des techniciens ont utilisé de l'hydrogène gazeux pour alimenter des véhicules comme alternative plus propre à l'essence.
L'intérêt et l'investissement dans la technologie de l'hydrogène pour une utilisation dans les voitures ont considérablement augmenté depuis les années 1990. Et le gouvernement ayant confirmé que les ventes de nouvelles voitures à essence et diesel seront interdites au Royaume-Uni à partir de 2030, de nouveaux financements devraient affluer.
La technologie
Les voitures à hydrogène ne contiennent pas de moteurs à combustion. Au lieu de cela, la clé d'une voiture à hydrogène est la pile à combustible, a déclaré Conduite électrique .
Le gaz pénètre dans la pile à combustible à partir d'un réservoir et se mélange à l'oxygène pour créer de l'eau dans une réaction chimique qui génère de l'électricité qui est utilisée pour alimenter les moteurs qui entraînent les roues, a expliqué Hub d'hydrogène , une communauté d'acteurs dirigée par l'industrie dans la chaîne d'approvisionnement de l'hydrogène et des piles à combustible. Les réservoirs d'hydrogène sont ravitaillés selon un processus à peu près le même qu'avec une voiture à essence ou diesel, a ajouté le groupe.
Voitures à hydrogène vs voitures électriques
Les empreintes carbone des véhicules à hydrogène et électriques sont similaires, mais les premiers peuvent voyager beaucoup plus loin sans avoir besoin de faire le plein - et lorsqu'ils le font, le processus prend des minutes plutôt que des heures, a déclaré Driving Electric.
Tout de même, le premier argument des sceptiques contre les véhicules à hydrogène est l'efficacité, a déclaré Express automatique. Pour créer de l'hydrogène à utiliser dans les piles, l'électricité est convertie en gaz, généralement par électrolyse - un processus dans lequel environ 25 % de l'énergie de la source est perdue, selon Tom Baxter, professeur de génie chimique à l'Université d'Aberdeen.
L'hydrogène résultant est ensuite comprimé, refroidi et transporté vers une station de ravitaillement en hydrogène, qui perd environ 10 % supplémentaires, a expliqué Baxter dans un article sur La conversation . Et une fois à l'intérieur du véhicule, 25 % supplémentaires de la source d'énergie sont perdus en reconvertissant l'hydrogène en électricité et en l'utilisant pour alimenter le moteur, a-t-il écrit.
Selon les calculs de Baxter, seuls 38% de l'énergie initiale, soit 38 watts sur 100, dans ce processus fil à gaz à fil sont finalement utilisés. En comparaison, les voitures électriques sont presque deux fois plus efficaces, utilisant environ 80 watts sur 100 watts de l'énergie initiale.
Les patrons de l'industrie automobile se sont également alignés pour verser de l'eau froide sur les espoirs de déploiement massif de véhicules à pile à combustible à hydrogène, a déclaré le Temps Financier . Volkswagen, le deuxième au monde en termes de ventes, a pratiquement abandonné ses projets d'hydrogène, a rapporté le journal. Et son rival allemand Mercedes a discrètement abandonné son dernier projet de pile à combustible pour voitures particulières l'année dernière, tandis que BMW ne conserve qu'un pied dans la technologie.
Cependant, Toyota et Hyundai continuent d'investir massivement dans la technologie, cette dernière visant à réduire de plus de moitié le coût des composants clés des voitures à pile à combustible d'ici 2030.
Poussée d'investissement
Malgré les divers inconvénients impliqués, pour une mobilité vraiment durable, l'hydrogène est un carburant incontournable, a déclaré Auto Express. Les voitures à hydrogène ne produisent aucune émission de carbone à partir de leurs échappements.
Néanmoins, les références de l'hydrogène en tant que source d'énergie propre restent un problème, a déclaré le FT, qui a souligné que tout l'hydrogène n'est pas créé égal.
L'hydrogène vert est fabriqué à partir d'électricité provenant de sources d'énergie renouvelables, tandis que l'hydrogène bleu utilise du gaz naturel, toutes les émissions de carbone étant capturées et stockées, ou réutilisées.
À l'extrémité la plus nocive du spectre, l'hydrogène gris utilise du gaz naturel mais sans capter les émissions, et l'hydrogène brun est dérivé du charbon thermique. Les deux sont comparativement plus rentables mais ont un plus grand impact environnemental.
Cela ne veut pas dire que les véhicules électriques s'en sortent nécessairement mieux sur le front des émissions, cependant. La production de batteries lithium-ion est très énergivore, a déclaré à Auto Express Jon Hunt, responsable de la commercialisation des véhicules à pile à combustible à hydrogène chez Toyota.
Selon les estimations de Hunt, une batterie typique de 100 kWh offrira une autonomie potentielle de 250 miles et, pour produire cette batterie, il faudra environ 20 tonnes de CO2.
Une batterie typique dure 150 000 miles, ce qui équivaut à environ 83 g/km de CO2. Ensuite, lorsque vous prenez en compte la charge sur cette même distance, la même voiture à batterie fournira 124 g/km de CO2 sur sa durée de vie, a-t-il déclaré. À titre de comparaison, selon Hunt, les émissions d'une voiture à hydrogène pourraient être aussi faibles que 60 g/km.
État des lieux
Les ventes de véhicules à hydrogène sont actuellement bien inférieures à celles de voitures électriques, en partie parce que l'infrastructure pour soutenir leur utilisation généralisée n'existe pas encore.
Les véhicules à hydrogène doivent être ravitaillés dans des stations spécialisées, dont seulement 11 au Royaume-Uni, selon les dernières données des conseillers gouvernementaux. Royaume-Uni H2 Mobilité . Cela se compare à plus de 42 000 connecteurs de points de recharge électrique enregistrés par EDF Énergie .
Ainsi, l'investissement dans l'infrastructure de l'hydrogène sera un élément important de la stratégie du gouvernement sur l'hydrogène.
Un autre problème avec les voitures à hydrogène est le coût. Un véhicule à hydrogène Hyundai Nexo coûte plus de 68 000 £, tandis que le Toyota Mirai est de plus de 54 000 £.
Le coût moyen d'une voiture électrique au Royaume-Uni est de 44 000 £, avec des prix aussi bas que 17 350 £, selon le site financier. Ailerons agiles .
Les voitures à hydrogène sont actuellement aussi relativement chères à faire le plein.
Cependant, alors que les géants de l'automobile, dont Toyota, s'efforcent de réduire les coûts de production des voitures à hydrogène, les fans de la technologie espèrent qu'une génération de nouveaux véhicules moins chère sera bientôt disponible.
Expérience de conduite
La Mirai de Toyota est silencieuse et élégante à conduire, a déclaré Le gardien Australie est Mathilde Boseley. En fait, tant que vous habitez près d'une station de ravitaillement, l'expérience est incroyable.
Cela peut être un gros problème pour les conducteurs au Royaume-Uni en ce moment. Cependant, a écrit l'écossais 's Alastair Dalton, naviguant le long d'une voie de contournement d'Aberdeen dans le même véhicule, il a fallu plusieurs kilomètres pour faire une brèche dans la jauge de carburant.
Et lorsqu'il a dû s'arrêter pour faire le plein, le processus était simple et rapide - même si le coût du carburant a été une surprise.
