SymbioFCell : le petit poucet français de la pile à combustible qui intéresse les grands

Je reviens encore sur l'hydrogène, car les participants du salon eCarTec Paris ont eu droit à une présentation très intéressante de la part de SymbioFCell, une société française dont j'ai parlé à plusieurs reprises sur ce blog et qui s'est taillé un franc succès au Mondial de l'Automobile avec la HY Kangoo, une version avec range extender sous forme de pile à combustible pour augmenter l'autonomie de cet utilitaire électrique. La technologie de cette jeune société basée à Grenoble intéresse beaucoup de monde... en dehors de nos frontières.

Le paradoxe est que c'est Nissan qui va récupérer le range extender de 5 kW de SymbioFCell pour son futur utilitaire électrique, l'eNV200. Tout comme d'autres constructeurs, l'allié de Renault souhaite améliorer l'autonomie de son véhicule pour les usages professionnels. Les japonais n'ont pas de problème avec l'hydrogène, contrairement à la marque au losange dont le patron (c'est pourtant le même que Nissan) a décrété que c'était l'électrique et rien d'autre. Avec un range extender qui double l'autonomie et une mini station à hydrogène pour ravitailler, les entreprises pourront travailler en mode zéro émission.

SymbioFCell a été approché aussi par d'autres acteurs. La technologie est amenée à être testée sur un camion (Renault Trucks Maxity électrique avec une pile de 20 kW), sur un bus (le Businova tri-hybride de Safra, à Albi avec une pile de 40 kW), ainsi que sur une mini-pelle de Volvo (avec une pile de 20 W).

Très dynamique, la société va aussi participer à Hyvolution, un événement qui va proposer des journées sur le thème de l’hydrogène, du 5 au 8 septembre. Ce sera au moment du Grand Prix d’Albi. Le public pourra ainsi découvrir cette nouvelle technologie avec une expo de 5000 m2 (sur le stockage, la distribution d’hydrogène, les applications stationnaires et mobiles), des conférences et des démonstrations de véhicules à hydrogène sur la piste. Le choix d’Albi n’est pas le fruit du hasard. C’est dans cette ville qu’est produit le Businova, sur lequel pourrait être testée la pile à combustible de SymbioFCell en tant que range extender. Mais, le circuit abrite surtout Eveer'Hy'Pôle : une plateforme d'innovation et de recherche sur l'hydrogène.

Mais, l'actualité immédiate pour SymbioFCell, c'est les 24 h du Mans. La PME fournit en effet la technologie qui fera avancer la Green GT H2, la première voiture de course électrique à s'aligner au départ des 24 h du Mans cette année. L'auto vient de procéder aux premiers rouages, en Suisse, puis sur le circuit de Magny-Cours. Avec ses 18 piles à combustible de 20 kW montées ensemble, la Green GT H2 pourra atteindre 300 km/h et boucler des tours sans émission et en ne rejetant que de la vapeur d'eau.

L’hydrogène à la demande : une solution pour demain ?

Le congrès Mobilis, qui se déroule en ce moment à Mulhouse, a permis de mettre en évidence une forme d’énergie avec laquelle les pouvoirs publics français ne sont pas à l’aise. Je veux parler bien sûr de l’hydrogène. Comme on a pu le voir au Mondial de l’Automobile, certains constructeurs accélèrent dans le domaine de la pile à combustible et annoncent des produits d’ici 2015. Il y a aussi la question de l’infrastructure, avec notamment l’Allemagne qui a débuté l’installation de stations de remplissage (une quinzaine aujourd’hui, 50 prévues en 2015. Mais, une autre voie existe : celle de l’hydrogène à la demande avec des applications qui concernent plus les flottes.

Par exemple, la Poste est partenaire d’un projet qui a pour nom MobyPost*. Il se déroule en région Franche-Comté, avec deux sites qui vont accueillir en 2013 des véhicules de livraison roulant à l’hydrogène. Au-delà du véhicule lui-même, qui ressemble à un Twizy avec une pile à combustible**, le projet vise à produire localement l’hydrogène et à partir d'énergies renouvelables.

Ce sera une production « du soleil à la roue », avec des panneaux solaires qui serviront à générer de l’énergie électrique qui servira à produire de l’hydrogène.

Je vous ai déjà parlé également de deux réalisations qui utilisent l’hydrogène comme un range extender : le Hy Kangoo de SymbioFCell et la FAM F-City H2 avec une pile d’origine Michelin. Dans les deux cas, il s’agit d’applications visant un marché de professionnels avec des flottes captives pour améliorer l’autonomie du véhicule électrique. Des clients qui peuvent a priori investir dans un site de production d’hydrogène (à partir de panneaux solaires ou pourquoi pas de gaz naturel quand il s’agit de villes qui utilisent cette énergie pour une flotte de bus, voire à partir de déchets).
L’hydrogène à la demande permettrait de faire démarrer le marché et de commencer à mailler le territoire, en attendant une véritable infrastructure de remplissage au niveau national.

*Un projet soutenu par le pôle Véhicule du Futur et financé pour moitié par des fonds européens. L’acronyme signifie Mobility with Hydrogen for Postal Delivery.

**Pour une autonomie de 50 km et une vitesse de 45 km/h dans le cadre de tournées, avec 80 kg de courrier à bord.

Hy Kangoo : l'hydrogène au secours de la voiture électrique (seconde partie)

Après la présentation hier des caractéristiques du Hy Kangoo, le fameux prototype sur base de Kangoo ZE avec un range extender qui fait appel à une pile à combustible, je vais vous parler aujourd'hui du marché. Car,   il ne s'agit pas d'un énième projet de recherche. SymbioFCell a conçu ce véhicule pour adresser les flottes et aider les professionnels à passer à la mobilité zéro émission.

Le choix du prolongateur d'autonomie à l'hydrogène est loin d'être une lubie. Il se trouve que, quoi qu'en disent les constructeurs, le retour d'expérience montre que l'autonomie des batteries est insuffisante en utilisation professionnelle. On m'a notamment donné l'exemple en Allemagne d'une société qui a dû acheter deux Kangoo ZE, une pour le matin et l'autre pour l'après-midi (pendant que la première est en charge). Avec 300 km réels (été comme hiver), on change de perspective.

Ce que savent les pros, c'est que dans quelques années, et peut être plus tôt qu'on ne le pense, il ne sera plus possible de circuler en centre-ville sans voiture électrique. Et comme les perspectives d'évolution des batteries sont assez lentes, le range extender est une option crédible.

L'idée de SymbioFCell est de développer un kit agréé par Renault. Il pourrait d'ailleurs être monté à la commande par Renault Tech, sur le site de Maubeuge où est produit le Kangoo ZE. La technologie n'est pas exclusive à ce jour et pourrait très bien être montée à bord d'autres véhicules utilitaires électriques, français comme étrangers. Des discussions sont en cours.

Evidemment, on peut se demander comment faire pour trouver de l'hydrogène, dans un pays où il y a zéro station ? A l'usine de Solvay, Renault a fourni une station où on peut transformer du gaz naturel en hydrogène et le compresser à 350 bars. Ce genre de station coûte environ 100 000 euros : une dépense à la portée d'une entreprise de taille moyenne.

Le plein ne prend que 3 mn pour 1,5 kg d'hydrogène. C'est bien plus compétitif que  les 8 h de charge d'une batterie.

Pas convaincu ? Ce n'est pas grave. SymbioFCell a déjà de la demande, en France comme à l'étranger (Allemagne et pays nordiques) pour lancer une première série de 100 à 200 véhicules au second semestre 2013. Et si ce n'est pas eux qui y vont, d'autres le feront. Pour info, pendant que nos constructeurs nationaux regardent avec dédain l'hydrogène, Hyundai fait actuellement de la retape partout en Europe pour placer son SUV à hydrogène dans tous les appels d'offres.
L'hydrogène, c'est parti.

Hy Kangoo : l'hydrogène au secours de la voiture électrique

Elle était au Mondial de l'Automobile, où elle a fait beaucoup parler d'elle. La Hy Kangoo, une version avec prolongateur d'autonomie de la Kangoo ZE, n'était pas sur le stand Renault, mais sur celui de SymbioFCell, une société française spécialisée dans la pile à combustible. C'est un prototype qui roule et j'ai eu justement l'occasion de le découvrir hier et de monter dedans. Une prise en main qui s'est déroulée dans le Jura, dans l'enceinte d'une usine de Solvay, le géant belge de la chimie.

C'est en effet sur ce site, à Tavaux près de Dôle, que circulent actuellement deux exemplaires de la Hy Kangoo. Pourquoi Solvay ? Il se trouve que la société fournit les membranes de la pile à combustible. Elle est aussi de plus en plus impliquée dans les énergies renouvelables.

Parlons justement de cette pile. D'une puissance de 5 kW, elle joue le rôle de prolongateur d’autonomie. Cet équipement permet en effet de doubler l’autonomie de l’utilitaire électrique, avec un rayon d’action qui passe à 300 km. La pile à combstble, qui pèse 70 kg, fournit autant d’énergie que les 200 kg de batteries lithium-ion d’origine (conservées sur le prototype). et avec en outre la prise en charge du chauffage à bord.

Pour l'anecdote, SymbioFCell a intégré sur cette pile un climatiseur qui provient d'un avion de chasse F16 et qui sert à souffler de l'air. La PME tricolore a conçu une pile à combustible simple en apparence, mais qui intègre beaucoup d'innovations au niveau du soft. Les japonais de Nissan sont d'ailleurs venus voir de plus près le range exender de la Kangoo au Mondial. L'an prochain, le système aura été réduit de moitié au niveau de la taille.

La pile est alimentée par de l'hydrogène gazeux, dont les 63 litres sont stockés à une pression de 350 bars. Ce "carburant", qui va servir à fabriquer directement le courant électrique à bord du véhicule en roulant, est placé dans des bonbonnes situées sous la voiture à l'arrière. Le poids embarqué est de 1,5 kg.

SymbioFCell a mis un point d'honneur à ne rien changer par rapport à l'architecture du véhicule d'origine. C'est pourquoi il conserve notamment l'intégralité de son volume de chargement. L'intégration de la technologie s'est faire en partenariat avec Renault.

Une petite différence est visible à l'arrière avec ces deux orifices par lesquels s'échappe de l'eau.

Sous le capot, on retrouve les mêmes composant que le Kangoo ZE. Il y a juste un compresseur en plus, sur la gauche, relié à la pile à combustible.
Demain, je parlerai de l'intérêt de ce système et du marché, car cela intéresse beaucoup les professionnels et les collectivités.

La voiture à hydrogène est la vraie nouveauté du Mondial de l'Automobile

Alors que l'on parle surtout de la voiture électrique, présente avec la Zoé et la Smart Fortwo ED, la prochaine génération de modèles zéro émission se prépare. Ainsi, on peut voir sur le stand Nissan la TeRRA. Ce concept est un SUV dont la transmission 4x4 s'appuie sur 3 moteurs électriques, alimentés par une pile à combustible. Cette pile, d'origine Nissan, revendique une densité d'énergie qui est une première dans le monde (2,5 kW/L). La marque japonaise a réduit par six les coûts par rapport à l'équipement de génération précédente. Alors que Daimler et Renault-Nissan ont annoncé travailler en commun sur l'hydrogène, voici un message clair : l'hydrogène va devenir accessible.


Voir la vidéo de la Nissan TeRRA :

 

L'hydrogène est également présent chez Toyota, qui montre sa FCV-R.

La marque japonaise a déjà annoncé la sortie d'un modèle dérivé de ce concept en 2015. Un horizon que visent également d'autres acteurs, dont Hyundai, qui expose le ix35 FCV sur son stand.

Le coréen est en fait l'un des constructeurs impliqués dans le cadre du European Hydrogen Road Tour*, avec Honda, Mercedes et Toyota. Leurs modèles sont à l'essai sur la piste d'essai pour la voiture électrique et aujourd'hui seulement pour le grand public. C'est l'occasion de découvrir des modèles dont la technologie est prête et dont l'autonomie, selon les modèles, varie de 400 à 800 km. Les essais se déroulent grâce à Air Liquide, qui est le partenaire pour le remplissage en hydrogène de ces véhicules.

A ce propos, j'ai discuté avec Pierre-Etienne Franc, qui est le directeur des technologies du futur chez Air Liquide. Il m'a confirmé que l'infrastructure se mettait en place en Allemagne, au Japon, aux USA... Mais, évidemment pas en France. Notre beau pays a un problème avec l'hydrogène, car les deux constructeurs nationaux ont opté pour l'électrique à batterie. Et comme les pouvoirs publics n'ont pas tellement envie d'associer Mercedes dans des projets de recherche en France, voici pourquoi on regarde passer les trains.

Heureusement, il y a des acteurs tricolores qui se bougent un peu. Ainsi, on peut voir le Hy Kangoo de SymbioFcell. C'est une version du Kangoo ZE avec un prolongateur d'autonomie qui utilise une pile à combustible. La société, qui est basée à Grenoble, a collaboré avec le CEA pour intégrer cette pile, qui prend le relais des batteries lorsque le niveau de charge devient critique. Le Hy Kangoo a deux fois plus d'autonomie. En outre, la PAC fournit la chaleur nécessaire au chauffage sans faire appel aux batteries. Autre avantage : une recharge totale ne prend que 3 à 5 minutes au lieu de plusieurs heures pour les batteries classiques. SymbioFcell dispose en France de la première usine intégrant une ligne de production à l’échelle industrielle et de bout en bout de systèmes piles à hydrogène à destination des marchés du transport et de la mobilité.

Et en plus, comme ils sont sympas chez SymbioFcell, ils m'ont offert un flacon d'eau de pile. L'eau en question, qui est issue de la transformation chimique de l'hydrogène en courant électrique, vient de la green GT H2 ! Oui, il s'agit bien de l'eau issue de la pile à combustible de la voiture qui participera l'an prochain aux 24 Heures du Mans.

*Ce « road tour » organisé par H2moves Scandinavia et soutenu par le partenariat européen public/privé « Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking », est un projet qui vise à démontrer que la technologie est sûre et performante, et les véhicules disponibles. Il a également pour objectif de développer une mobilité hydrogène en Europe. Durant 5 semaines, H2moves Scandinavia va parcourir l’Europe de Hambourg à Copenhague, en passant par Hanovre, Bolzano, Paris, Cardiff, Bristol et Londres.