BMW utilise un V12 pour ses voitures à hydrogène, n’est-ce pas ?
Oui, mais c’était il y a presque vingt ans. Pour un essai mondial sur le terrain avec de l’hydrogène, BMW construit actuellement une série d’essais d’un peu moins d’une centaine de voitures à pile à combustible. Les premiers exemplaires sont déjà sur les routes et nous avons roulé avec l’un d’entre eux : la BMW iX5 Hydrogen. Il s’agit d’un SUV équipé d’une pile à combustible qui alimente un moteur électrique. Quiconque a suivi les activités de BMW sur l’hydrogène trouvera probablement l’utilisation de cette technologie remarquable. Il y a vingt ans, nous avons conduit une série 7 expérimentale chez BMW, dont le V12 fonctionnait à l’hydrogène. Contrairement à Mercedes-Benz, BMW n’a rien vu dans les piles à combustible à l’époque.
Aujourd’hui, nous ne voyons presque plus de voitures particulières à hydrogène avec un moteur à combustion. Il y a aussi une raison à Munich pour laquelle ils ont cessé d’utiliser des moteurs à combustion à hydrogène. “Avec une pile à combustible, de l’eau propre sort de l’échappement, rien d’autre. Dans un moteur à combustion interne, il y a aussi des restes d’huile moteur. De plus, des oxydes d’azote peuvent se former pendant le processus de combustion : à des températures élevées, l’azote inoffensif de l’air réagit avec l’oxygène de l’air. Vous atteindrez alors vos objectifs de CO2 (après tout, l’hydrogène n’est pas un hydrocarbure, ndlr), mais ce n’est pas zéro émission.
Il y a vingt ans, une BMW à hydrogène était une limousine à moteur V12, aujourd’hui un SUV à moteur électrique.
La conduite à l’hydrogène est-elle plus efficace que la conduite électrique ?
Non. L’hydrogène n’est pas une source d’énergie mais un vecteur énergétique, il faut le produire et cela coûte de l’énergie. Mais de nos jours, il est possible de fabriquer de l’hydrogène vert à grande échelle via l’électrolyse, à base d’électricité verte. L’énergie est perdue lors de cette production, mais ils voient des avantages chez BMW : « Pour couvrir une distance avec une voiture à pile à combustible, vous avez besoin de jusqu’à deux fois et demie plus d’électricité que lorsque vous parcourez cette distance avec un BEV. Cause : les pertes lors de la production d’hydrogène, la distribution physique et l’efficacité de la pile à combustible. Il faut donc jusqu’à deux fois et demie plus d’éoliennes, de panneaux solaires ou de centrales hydroélectriques. D’un autre côté, les compagnies énergétiques ne peuvent parfois pas vendre leur électricité, même si elles admettent de l’argent.
La production d’hydrogène peut être une solution pour absorber de telles fluctuations. Non seulement pour le trafic de passagers, mais aussi pour le trafic de marchandises : un camion électrique a besoin d’environ 1 000 kilos de batteries pour 100 kilomètres d’autonomie. Cela reste gérable pour le trafic de distribution, mais il en sera autrement pour le transport international. Un camion électrique à batterie a alors peu de capacité de charge. De plus, l’hydrogène peut être une solution pour l’aviation et l’industrie.
Lorsque les éoliennes ne peuvent pas perdre leur électricité, la production de H2 est une option sérieuse.
A qui est destinée la voiture à hydrogène ?
Chez BMW ils ne voient pas la voiture à pile à combustible comme un substitut au BEV, les deux ont le droit d’exister : « Le FCEV est une solution pour les automobilistes qui n’ont pas facilement accès à une borne de recharge, qui ont souvent besoin de la voiture et veulent grande flexibilité, qui vivent dans un climat froid ou qui doivent régulièrement se déplacer avec une remorque. Ensuite, il y a la question des matières premières. Les composants de base d’une batterie – le cobalt et le lithium – proviennent souvent de pays dont nous n’aimons pas dépendre. De plus, ces substances ne sont pas toujours extraites dans les meilleures conditions. Donc, si vous vous souciez du sort des personnes dans les mines : la batterie compacte de l’iX5 Hydrogen nécessite moins de dix pour cent du cobalt et du lithium de la batterie d’un BEV équivalent. Le platine est nécessaire pour les piles à combustible, seulement quelques dizaines de grammes par voiture. Une grande partie peut être réutilisée à partir des convertisseurs catalytiques qui sont encore dans les voitures à essence aujourd’hui ; 99 % du platine d’un convertisseur catalytique peut être recyclé. Pour une pile à combustible, vous avez besoin d’autant de platine que nous pouvons extraire de deux catalyseurs.
Dans le froid, l’hydrogène est plus utile que les batteries.
Comment fonctionne réellement la BMW iX5 Hydrogen ?
Contrairement à une batterie plate, un réservoir d’hydrogène épais et rond ne rentre pas sous le plancher d’une voiture. C’est pourquoi BMW utilise un X5 et non un véhicule électrique existant. Le X5 a un grand tunnel de cardan et il s’adapte à un tel réservoir. Il y a aussi un deuxième réservoir légèrement plus petit sous le siège arrière. Ensemble, ils offrent une autonomie de plus de 500 kilomètres. Sous le plancher du coffre à bagages se trouve le moteur électrique de 401 ch, techniquement le même qu’à l’arrière des iX et i7, ainsi que l’électronique de puissance et la batterie haute tension. Sous le capot, on retrouve la technologie de la pile à combustible. BMW coopère avec Toyota dans divers domaines. Par exemple, vous trouverez les mêmes cellules dans la pile à combustible que dans la Toyota Mirai, seul l’iX5 en a beaucoup plus. BMW a développé le reste lui-même, comme le filtre à air, le turbo électrique, l’intercooler avec humidificateur, le convertisseur de tension et toute l’électronique associée. Le turbo (paliers à air, car aucune huile ne peut pénétrer dans la pile à combustible) n’est pas seulement entraîné par les gaz d’échappement, mais fonctionne également électriquement, de sorte qu’il y a toujours suffisamment d’air dans la pile à combustible.
La technologie de la pile à combustible est située à l’avant, le moteur électrique à l’arrière et les réservoirs d’hydrogène entre les deux.
La pile à combustible fonctionne-t-elle toujours ?
Non. Le moteur électrique ne reçoit parfois sa puissance que de la pile à combustible, parfois uniquement de la batterie et parfois des deux. La capacité de la batterie est assez modeste et vous ne pouvez pas la recharger avec un câble. Cependant, il peut fournir une quantité de courant relativement importante et donc beaucoup de puissance, et c’est de cela qu’il s’agit dans cette épaisse BMW. L’efficacité des piles à combustible dépend de la charge. Il fait mieux à environ un tiers de la puissance maximale, puis l’efficacité se situe entre 60 et 65 %. Si vous appuyez plus profondément sur l’accélérateur, il devient moins efficace, jusqu’à un peu moins de 50 % à pleine puissance. Parce que l’efficacité baisse également légèrement à une charge inférieure, c’est-à-dire à moins d’un tiers du maximum, la voiture en Eco parcourt parfois de longues distances sur la batterie seule. La pile à combustible est alors éteinte.
En mode Sport, nous roulons toujours sur la pile à combustible, de sorte que lorsque vous appuyez sur l’accélérateur, de l’électricité supplémentaire est immédiatement disponible à partir de la batterie. Sinon, cela ne fonctionnerait pas assez spontanément. La pile à combustible a besoin d’un certain temps pour se mettre à plein régime. Pas grand-chose, moins d’une seconde, mais ce n’est pas ce que l’on souhaite, surtout avec une BMW en mode Sport.
Comme un moteur à combustion, une pile à combustible n’est pas toujours efficace.
Comment ça roule, un tel X5 à l’hydrogène ?
BMW a une réputation à tenir en matière de dynamique. Avec l’iX5 Hydrogen cela s’avère tout à fait correct. C’est que l’instrumentation est équipée d’une jauge de température et de réservoir (et que nous l’avons ravitaillé nous-mêmes), sinon vous pourriez tout simplement penser que vous êtes sur la route avec un BEV. La voiture réagit aussi spontanément qu’une BMW électrique à batterie et fait son travail dans le même silence.
Chez BMW, ils étudient maintenant le nombre optimal de cellules dans la pile. Pas tant pour une puissance supérieure, mais lorsque vous avez plus de cellules, vous n’avez pas à les charger de manière intensive et vous avez également un retour plus favorable lorsque beaucoup de puissance est requise. Mais oui, un plus grand nombre de cellules a un prix. Ils doivent trouver un équilibre là-dedans.
BMW est dans la même phase avec la voiture à pile à combustible qu’à l’époque avec les grands tests sur le terrain avec la Mini E et l’ActiveE de la série 1 dans la perspective de l’i3, le premier produit de série électrique de BMW. L’iX5 fait une impression de maturité et est plus pratique que la Mini E 2008, qui devait se passer de banquette arrière. Cette longue période d’essais a duré environ cinq ans à l’époque. Ou cela signifie-t-il que vous pouvez acheter une voiture à hydrogène chez BMW d’ici cinq ans ? Ils ne veulent ni confirmer ni infirmer cela chez BMW.
L’intérieur de la BMW iX5 Hydrogen est tout aussi spacieux que celui d’un X5 ordinaire.
