Quand Nikola affronte Tesla : le match batterie électrique vs. hydrogène (2)

Rédigé le 13 mars 2017 par | Nouvelles technologies Imprimer

Vendredi dernier, nous avons parlé de la lutte engagée dans le domaine crucial du transport routier.

D’un côté, Tesla, avec ses batteries révolutionnaires-mais-déjà-familières. De l’autre, Nikola Motor, une plus petite entreprise, pour qui l’avenir appartient à l’hydrogène.

Les camions de demain rouleront-ils à l’électrique ou bien seront-ils propulsés par l’hydrogène ?

Aujourd’hui, nous allons tâcher de déterminer qui sera vainqueur. Soyons honnête, ce n’est pas chose facile. L’Histoire a prouvé qu’il valait mieux ne pas contredire Elon Musk : il a presque toujours raison. Mais dans ce cas particulier, je pense que son argumentaire a plusieurs défauts.

D’accord, la production d’hydrogène n’a actuellement ni queue ni tête : certes, il n’y a pas d’émissions au niveau du pot d’échappement, mais la pollution existe bien quelque part. Pour les 5 à 10 prochaines années, je dirais donc que Musk ne se trompe pas de pari. Je pense en tous cas que les camions électriques joueront au minimum un rôle significatif, en tous cas pour les applications moins exigeantes – les trajets courts et les chargements légers.

Mais qu’en est-il du long-terme et des chargements ou des trajets plus complexes ?

J’ose à peine le dire, mais je pense que Musk se trompe dans ses prévisions. Les batteries ont un côté peu pratique qui sera, selon moi, difficile à éliminer. Personne n’a envie de patienter des heures pendant que son camion charge. De plus, le poids des batteries diminue le poids disponible pour le chargement. Ce qui signifie plus de trajets, plus de camions et plus de chauffeurs.

Ces problèmes retarderont sans doute l’émergence des camions électriques pour les longs trajets, mais n’ouvrent pas forcément la porte à l’hydrogène. A court terme, le diesel sera difficilement remplaçable, et ce malgré la question de la pollution induite par ce genre de motorisation.

D’autres solutions sont possibles. Tesla pourrait concevoir des camions à batteries interchangeables. La palettisation de nombreux entrepôts joue en faveur de cette solution facile. Un simple chariot élévateur peut ôter une batterie vide et la remplacer par une nouvelle. Un jeu d’enfant !

Et pourquoi ne pas envisager des batteries qui seraient rechargées en cours de trajet ? On pourrait utiliser des câbles situés au-dessus de la route, comme ceux utilisés par les trams (Siemens), ou des plaques de chargements intégrées à la chaussée (comme celles que teste Highway England). Les deux sont possibles mais nécessitent des infrastructures coûteuses. Les batteries se chargent si lentement qu’il faudrait modifier des kilomètres de routes. Il est donc peu probable que cela se produise sans subventions gouvernementales à grande échelle.

Même si l’électrique finit par devenir plus pratique, il reste un souci, qui à long terme pourrait nuire sérieusement à la logique de Musk. L’énergie du futur sera dominée par le renouvelable. Or l’hydrogène est une des meilleures solutions qui s’offre à nous pour résoudre un des principaux obstacles aux développement de ces sources alternatives : le stockage. Il y a de grandes chances que l’alliance énergies renouvelables-hydrogène gagne du terrain dans les années à venir.

Je suis donc prêt à parier que cette réhabilitation de l’hydrogène passera aussi par le développement de véhicules à hydrogène.

Je pense donc que Tesla pourrait gagner à court terme mais que Nikola pourrait bien avoir de meilleures perspectives à long terme… quant à savoir si l’entreprise survivra suffisamment longtemps pour les concrétiser, c’est une toute autre question.

Les moteurs à hydrogène présentent de nombreux avantages de long terme par rapport au diesel (un carburant moins cher, moins de pollution), mais tout cela ne lui garantira pas une adoption à grande échelle sans un réseau d’approvisionnement digne de ce nom.

La réflexion se complique encore si l’on prend en compte le fait que la technologie de Tesla pourrait s’améliorer radicalement avec le temps. Je pense tout particulièrement aux ultra-condensateurs, le moins connu des systèmes de stockage énergétique.

Pour faire simple, les condensateurs ont une capacité de stockage très faible, mais se chargent extrêmement vite. Si les camions pouvaient se recharger en quelques secondes, la conversion en hydrogène serait soudain nettement moins attrayante. De plus, les problèmes de capacité de ces condensateurs pourraient être résolus dans les années qui viennent. Si cela se produit, nous aurons sans doute toujours besoin d’hydrogène dans notre économie, mais il ne sera plus nécessaire de lui faire jouer le moindre rôle dans le transport routier.

Quelles sont les autres solutions ?

Si batterie électrique et hydrogène présentent tous les deux des inconvénients, n’existerait-il pas d’autres types de motorisation capables de s’imposer ?

Volvo parie ainsi sur un carburant appelé méthoxyméthane (ou diméthylether, DME). L’entreprise n’est pas la seule, et ce carburant a même une association professionnelle pour représenter ses intérêts.

Le DME, c’est deux molécules de méthane collées l’une à l’autre avec un atome d’oxygène. L’avantage : il brûle plus proprement que du diesel, et se comporte mieux que de l’hydrogène en termes de transport et de stockage. Il est très proche du GPL (gaz de pétrole liquéfié). Sa fabrication nécessite pour l’instant l’utilisation d’énergies fossiles mais, à terme, il pourrait être fabriqué à partir d’hydrogène produit de manière durable. Malgré tout, c’est une solution plutôt chère par rapport à d’autres technologies de conversion d’électricité en carburant (power-to-fuel).

Je ne suis toujours pas convaincu qu’il soit très utile de prendre un carburant viable (de l’hydrogène) et de le transformer en d’autres.

Wal-Mart propose quant à lui le camion WAVE. C’est un hybride à batterie électrique, où une turbine à gaz Capstone fournit la puissance initiale. C’est une bonne solution, dans la mesure où le moteur électrique permet de résoudre l’un des problèmes principaux des turbines à gaz : le retard.

Il y a des décennies, des fabricants automobiles (comme Rover) ont tenté d’utiliser des réacteurs dans leurs voitures. Mais la lenteur de réaction de l’accélérateur les rendait peu pratiques, sans parler de toute une quantité d’autres problèmes, comme un risque d’aspiration de débris.

La turbine WAVE peut utiliser du diesel ou du gaz naturel. Le gaz naturel est un carburant (assez) propre, déjà utilisé dans des moteurs conventionnels, comme les camions-poubelles. Le gaz « naturel » peut aussi être synthétisé à partir d’hydrogène, ce qui ouvre la voie à une technologie durable à long terme, utilisant des infrastructures de distribution déjà existantes.

Reste un problème : au cours des dernières décennies, plusieurs tentatives ont été faites pour utiliser des turbines dans des véhicules terrestres. Dans les trains comme dans les voitures, personne n’a réussi à trouver la combinaison gagnante. Je ne pense pas que les choses puissent changer soudain du tout au tout.

Conclusion ?

Pour conclure, je dirais donc que, selon moi, la technologie Tesla gagnera cette bataille – en tous cas à court voire moyen terme. Je ne sais pas si Tesla sera la première entreprise dans le domaine des camions électriques, mais le palmarès de l’entreprise rend cette hypothèse crédible.

A plus long terme, c’est une autre histoire. Si les ultra-condensateurs ne deviennent jamais une réalité, l’hydrogène aura sa chance.

L’hydrogène est un bon pari en théorie. Mais les infrastructures actuelles sont nettement plus adaptées à des carburants comme du gaz naturel ou du DME/acide formique.

Choisir un gagnant n’est pas chose facile. Si vous voulez un choix sûr, soutenez la croissance des camions électriques. Ils ne s’empareront pas facilement de l’ensemble du marché, mais ils auront certainement leur place sur nos routes, et ce plus vite qu’on ne le pense.

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Andrew Lockley
Andrew Lockley

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