Comment fonctionne un véhicule à hydrogène ?

Publié par le 22.10.2019 - 4 min

Le secret de la voiture à pile à combustible hydrogène réside dans sa pile capable de produire de l’électricité grâce à une réaction chimique entre oxygène et hydrogène. Quels sont les enjeux et perspectives de cette technologie, déployée pour la première fois de série par Renault sur deux véhicules de sa gamme utilitaires ?

Les voitures à hydrogène sont des véhicules électriques dont l’énergie est fournie par une pile à combustible alimentée en dihydrogène (H2) Le gaz, stocké sous pression dans des réservoirs dédiés, entre en contact avec le dioxygène (O2) contenu dans l’air ambiant à l’intérieur de la pile. Il s’y déroule une réaction d’oxydation qui produit de l’électricité et de la vapeur d’eau (H2O).

Les enjeux de la voiture à hydrogène

Cette électricité permet d’alimenter le moteur électrique de la voiture, qui se déplace ainsi en silence et sans émission de gaz polluants. Quand les réserves sont épuisées, la voiture doit faire le plein d’hydrogène. L’opération s’effectue dans des stations dédiées, grâce à des pompes capables d’emmagasiner très rapidement du gaz sous pression à l’intérieur du réservoir.

La voiture à pile à combustible à hydrogène est un concept prometteur qui permet d’envisager une mobilité d’autant plus durable que l’industrie développe des techniques respectueuses de l’environnement pour produire du dihydrogène. Le déploiement à grande échelle de cette technologie suppose toutefois d’importants investissements dans les infrastructures de production, de distribution et les stations de recharge dédiées.

Qu’est-ce qu’une voiture électrique à pile à hydrogène ?

Renault a choisi de soutenir le développement de cette technologie en intégrant de série une pile à combustible à hydrogène dans deux de ses véhicules utilitaires électriques, les Kangoo Z.E. Hydrogen et Master Z.E. Hydrogen. La pile à hydrogène devient ainsi un atout supplémentaire pour le véhicule 100 % électrique à batterie lithium-ion.

Dans ce schéma de fonctionnement, le moteur de la voiture électrique reste alimenté principalement par sa batterie lithium-ion. La pile à combustible constitue quant à elle une réserve d’énergie supplémentaire au service du rayon d’action du véhicule, mise à profit soit pour alimenter directement le moteur, soit pour recharger la batterie de traction.

Les avantages de la voiture à hydrogène

RENAULT KANGOO MAXI Z.E. (F61e L2)

Le conducteur profite en premier lieu d’une autonomie significativement améliorée, puisque l’électricité produite par la pile à hydrogène s’ajoute à la capacité de stockage de sa batterie principale. Avantage supplémentaire : le dégagement de chaleur qui résulte du fonctionnement de la pile à combustible lui permet de réchauffer l’habitacle en hiver sans solliciter la batterie.

Le véhicule à hydrogène offre deux options pour reconstituer ses réserves en énergie : la recharge traditionnelle, pour alimenter la batterie lithium-ion dès qu’il en a l’occasion, et la station à hydrogène pour remplir ses réservoirs de gaz en quelques minutes. Il conserve par ailleurs l’ensemble des atouts liés à l’utilisation d’une voiture électrique, à commencer par le silence de fonctionnement, l’agrément de conduite et l’accès aux zones à circulation restreinte de certains centres-villes.

Les véhicules à hydrogène Renault combinent ainsi le meilleur de deux technologies complémentaires. Ils permettent au conducteur de profiter au maximum des avantages pratiques et financiers de l’électrique et profitent des atouts supplémentaires offerts par l’hydrogène en matière de flexibilité et d’autonomie.

En 2019, plus de 300 véhicules à hydrogène circulent déjà sur les routes françaises : il s’agit pour l’essentiel de Kangoo Z.E. modifiés dans le cadre du partenariat qui unit Renault à Symbio, filiale du groupe Michelin spécialisée dans la pile à combustible. Les stations de recharge d’hydrogène se développent également progressivement. On en trouve par exemple près de 30 en France, près de 70 en Allemagne, sans compter plus d’une centaine de projets en Europe. L’arrivée des premières voitures à hydrogène de série, y compris les véhicules professionnels qui se rechargent pour l’instant essentiellement au sein de leur entreprise, contribueront à accélérer le développement de ces infrastructures.

 

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