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L'automobile
Article de fond   03-04-2018   by Nathalie Savaria

Toyota et son rêve d’une voiture propulsée par l’hydrogène


Nous reproduisons la chronique de notre expert en environnement et innovation Yves Racette, parue dans le numéro de mars-avril 2018 du magazine L’automobile.

Toyota a présenté récemment son premier véhicule à pile à combustible à hydrogène dans le marché des véhicules électriques le plus actif au Canada, le Québec, un geste qui pourrait aider à éliminer les émissions provenant de l’utilisation de l’automobile au pays.

Une cinquantaine de véhicules électriques à pile à combustible Mirai devraient être livrés au Québec en 2018 à l’intention des flottes gouvernementales et privées, a annoncé le constructeur automobile au Salon international de l’auto de Montréal.

La Mirai de Toyota

Toyota Canada ne peut révéler pour l’instant quand la Mirai sera disponible pour l’achat pour le grand public ni son prix de vente. En Californie, le véhicule se vend 57 000 $ US moins les remises, et cela inclut le service et l’hydrogène pendant trois ans. Comme l’hydrogène coûte très cher à produire et que la construction de stations de ravitaillement n’est pas donnée non plus, sans subventions, il n’y aurait probablement pas de véhicules à l’hydrogène au Québec.

Le Québec a encouragé l’adoption des véhicules électriques, en partie en votant la première loi au Canada imposant un seuil minimal de ventes de véhicules électriques. Mais le ministre de l’Énergie du Québec, Pierre Moreau, a déclaré que le gouvernement était ouvert aux autres technologies.

Donc, parlons un peu de la Mirai, regardons son allure, car les gens disent qu’elle a un look bizarre ! Lors de son lancement, bien des gens disaient la même chose de la Prius, et pourtant, elle est devenue l’une des voitures les plus vendues en Amérique. Avec la Prius, Toyota savait qu’il avait une technologie révolutionnaire entre les mains. Le constructeur a pris un risque et cela a rapporté.

Toyota tente de répéter son exploit avec la Mirai, et le temps nous dira si le constructeur pourra obtenir le même succès avec ce véhicule. À ce stade, peu de gens savent comment fonctionnent les piles à combustible. Et comme il n’y a pas beaucoup de pièces mobiles – pas de cylindres, de pistons, de vilebrequins, etc. –, comprendre le processus ressemble à un test de chimie. Voici, dans ses grandes lignes, son mode de fonctionnement.

Dans une pile à combustible, l’électricité est produite à partir d’une réaction entre l’hydrogène et l’oxygène. Tout d’abord, les atomes d’hydrogène sont comprimés et stockés dans des réservoirs à haute pression, dont deux sont présents dans la Mirai, contenant au total environ 11 lb d’hydrogène à une pression de 10 000 psi. Les atomes d’hydrogène sont envoyés à travers une membrane de platine qui sépare les électrons des protons. Ces électrons produisent un courant électrique qui alimente un moteur-générateur électrique capable de développer 151 chevaux et 247 lb-pi de couple. Les protons d’hydrogène nouvellement libérés sont introduits dans l’oxygène pompé de l’autre côté de la membrane, qui, à son tour, crée de l’eau, soit environ 125 ml par km, qui sort du tuyau d’échappement. Eh oui, l’eau est potable et certaines personnes y ont goûté !

Le fonctionnement de la pile à combustible

Afin de réduire les coûts, Toyota a dû rendre la pile à combustible compatible avec son système hybride existant et la batterie au nickel métal-hydrure de la Prius. Toyota a donc installé un convertisseur élévateur de tension à quatre phases qui a permis d’atteindre une tension de 650 V. Comme avec la Prius, elle est principalement utilisée pour aider pendant l’accélération et capturer l’énergie de freinage régénératif.

Maintenant, vous en connaissez plus sur les véhicules à hydrogène comme la Mirai. Oui, elle n’est pas très jolie. Bien que personne chez Toyota n’ait prétendu le contraire, le constructeur croit que la Mirai va contribuer à l’avènement de l’ère de l’hydrogène au Québec. Beaucoup de groupes s’y opposent, car l’hydrogène n’est pas vraiment efficace énergétiquement parlant, comparativement à l’hydroélectricité, qui est trois fois plus efficace. Les coûts et le manque d’infrastructure ne rendront la Mirai disponible que pour les flottes gouvernementales et privées.

Une chose est certaine, nous devrons avoir des installations spéciales et normalisées pour en faire l’entretien en toute sécurité !


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