Les perspectives (1/5)

Par le 25 octobre 2007

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Volkswagen a développé de manière autonome un système de piles à combustible haute température. Un système de plus petite taille, plus efficace et moins onéreux.

La Recherche de Volkswagen a développé une pile à combustible haute température (HTFC) unique au monde. Sa conception permet d’élimer les multiples inconvénients liés aux piles à combustible basse température (LTFC).

Une nouvelle membrane haute température et des électrodes spécialement adaptées à cette membrane permettront le développement de systèmes de piles à combustible destinées à l’automobile, plus compacts, plus performants et moins coûteux. La mise en oeuvre concrète de ce type de propulsion devient ainsi plus tangible.

Toutefois, les prévisions de nombreux constructeurs quant à l’utilisation à grande échelle des piles à combustible à l’hydrogène, sur des véhicules de série, ont toujours du, jusqu’à présent, être révisées en raison des impondérables de la recherche scientifique.

1999. La Recherche de Volkswagen initie un programme de développement d’une membrane haute température.

2001. Fin 2001 Volkswagen décide de conduire de manière autonome le développement de la pile à combustible haute température – en commençant par des travaux de recherche fondamentale dans le domaine de la technologie des membranes.

2003. Il y a trois ans, les chercheurs de Volkswagen ont obtenu des résultats significatifs dans le domaine des membranes, mais les électrodes adaptées, clé de la mise en oeuvre, faisaient toujours défaut.

2006. Aujourd’hui, à l’automne 2006, le problème des électrodes et pratiquement résolu. Les résultats sont très prometteurs: Les piles à combustible haute température sont actuellement développées et testées dans le Centre Technologique de Isenbüttel, créé spécifiquement par Volkswagen aux portes du site historique de Wolfsburg et destiné à l’exploration des technologies alternatives de propulsion.

Les perspectives futures pourraient se présenter de la manière suivante :

Vers 2010. Des systèmes de piles à combustible haute température, toujours plus performants, voient le jour ; ils sont de plus en plus perfectionnés et pourront être utilisés en 2010 pour la propulsion des premiers prototypes de recherche.

Vers 2020. Les premiers véhicules Volkswagen équipés d’un système de propulsion alimenté par piles à combustible, et – composante essentielle – financièrement abordable et utilisable de manière quotidienne pourraient faire leur apparition.

VW estime que les piles à combustible basse température (LTFC) principalement utilisées actuellement par les autres constructeurs automobiles, n’ont aucune chance d’être retenues dans le cadre d’une fabrication en série, en raison d’inconvénients liés à leur conception même.

Les piles à combustible basse température fonctionnent avec une température au niveau de la membrane de 80°C environ. Si cette température est dépassée, la performance de la pile à combustible s’amenuise et la pile elle-même est endommagée de manière irréversible.

C’est la raison pour laquelle les piles à combustible basse température imposent aux prototypes automobiles – dans l’optique d’une utilisation similaire à celle des moteurs à combustion – des exigences particulièrement élevées au niveau du système de refroidissement, ce qui implique un coût très important. Par ailleurs, sur un système à basse température, les gaz utilisés, qui sont l’air et l’hydrogène, doivent être humidifiés en permanence.

Dans le cas contraire, la production d’énergie cesse, la pile à combustible est gravement endommagée et le moteur qu’elle doit entraîner s’arrête. Ce dispositif d’humidification est lui aussi encombrant, lourd et coûteux.

La membrane haute température développée par Volkswagen, en relation avec les électrodes de nouvelle conception, peut « fonctionner » à une température allant jusqu’à 160°C avec le même rendement de puissance. Une température moyenne de 120°C est prévue pour l’utilisation automobile, sans humidification additionnelle.

La gestion de l’eau et le système de refroidissement sont par conséquent simplifiés. Ceci entraîne une réduction sensible de l’encombrement, du poids et du coût.