Toyota, leader de la mobilité durable par la diversification de ses éco-moteurs.

Air Liquide organise les 4 et 5 octobre des tests de véhicules électriques à hydrogène en vue d'échanger avec les différents acteurs de la filière hydrogène sur l'intégration des véhicules électriques à hydrogène dans la mobilité durable en France.

Certains pays en Europe et dans d'autres régions du monde ont déjà commencé à investir dans les infrastructures pour permettre aux véhicules électriques à hydrogène de circuler librement. Cette technologie, qui a désormais atteint sa maturité, apporte une réponse supplémentaire aux enjeux énergétiques et environnementaux des transports.

Toyota est heureux de s'associer à cet événement avec son FCHV-Adv.

Bien décidé à lutter contre les problèmes écologiques de la planète - telles les émissions de CO2, de NOX et de matières particulaires - Toyota étudie et développe depuis plus de 40 ans des solutions de mobilité plus respectueuses de l'environnement, dans sa quête de l'éco-voiture ultime.

Il est essentiel de continuer à faire évoluer les technologies de motorisation pour améliorer les performances écologiques des véhicules. Pour ce faire, l'entreprise a identifié trois objectifs fondamentaux :

1. Abaisser la consommation de carburant et les émissions de CO2

2. Purifier les rejets d'échappement afin d'améliorer la qualité de l'air

3. Diversifier les énergies pour faire face à l'appauvrissement des réserves pétrolières

Conscient de l'importance d'une diversification énergétique, Toyota adopte une "approche globale des technologies environnementales" via la mise au point d'un large éventail de technologies de pointe qui permettront à plusieurs types d'éco-voitures de coexister à l'avenir.

Dès aujourd'hui, le constructeur conforte son avance environnementale en développant de nouvelles technologies sur deux fronts simultanés : Toyota Optimal Drive et Hybrid Synergy Drive®.

Toyota reste convaincu que la motorisation hybride constitue le pivot des technologies de demain.

Avec 3,3 millions de véhicules hybrides déjà vendus dans le monde, l'entreprise a engrangé une masse d'expérience hors pair qui lui donne une avance considérable en matière de mobilité durable - laquelle passe par l'adaptation de l'Hybrid Synergy Drive® aux véhicules hybrides rechargeables (VHR), aux véhicules électriques (VE) et aux véhicules hybrides à pile à combustible hydrogène (FCHV).

Toutefois, les carburants fossiles restant dans l'immédiat la source première d'énergie, Toyota va continuer d'améliorer le rendement de ses moteurs essence et diesel grâce aux technologies Toyota Optimal Drive dont bénéficient déjà 90 % de ses modèles.

Malgré une gamme comptant plusieurs gros véhicules, Toyota s'est classé deuxième pour son taux de CO2 en 2010, avec 128 g/km de moyenne.

Toyota FCHV : un pas de plus vers l'éco-voiture ultime

En termes de distance parcourue par unité de carburant et de CO2 émis par kilomètre, les FCHV - véhicules hybrides à pile à combustible hydrogène - surclassent en rendement du puits à la roue les hybrides, les moteurs à essence ou diesel conventionnels - quels qu'ils soient - et même les véhicules électriques.

Une pile à combustible produit de l'électricité par réaction chimique entre l'hydrogène (stocké dans le véhicule) et l'oxygène (de l'air), en n'émettant que de la vapeur d'eau. Elle est constituée d'électrodes et de membranes de polyélectrolyte, prises en sandwich entre des séparateurs. Lorsque des centaines d'éléments sont empilés, on obtient une "pile" (stack en anglais), d'où le nom de "Fuel Cell Stack" donné par Toyota à sa pile.

Une pile à combustible peut convertir jusqu'à 80 % de l'énergie de l'hydrogène en puissance exploitable, soit le double du rendement possible sur les moteurs thermiques d'actuelle génération.

Toyota a commencé à travailler sur les FCHV en 1992, en développant en interne ses propres piles à combustible hydrogène, ses moteurs électriques et ses réservoirs d'hydrogène sous haute pression. L'entreprise applique sa propre technologie HSD (Hybrid Synergy Drive) au développement des FCHV, en remplaçant le moteur à essence par une pile à combustible et les réservoirs d'essence par des réservoirs d'hydrogène sous haute pression.

Dernier hybride Toyota de ce type, le FCHV-adv est un Toyota Highlander à motorisation basée sur cette technologie dérivée du système HSD. Il comprend un électrolyte polymère "maison", une pile à combustible de 90 kW, une batterie Ni-MH de 21 kW, un moteur électrique de 90 kW/260 Nm et quatre réservoirs de stockage d'hydrogène, sous 700 bars de pression.

Sur un seul plein d'hydrogène effectué en dix minutes au plus, le FCHV-adv est capable de parcourir jusqu'à 830 km pour une vitesse maximale de 155 km/h. Il fonctionne sans problème jusqu'à -30°C, offre une conduite complètement silencieuse et n'émet ni CO2 ni polluant - uniquement de la vapeur d'eau.

En poursuivant ses efforts pour augmenter la longévité et la fiabilité des batteries, réduire considérablement le prix de revient, abaisser le CO2 émis du puits à la roue et mettre sur pied une infrastructure de recharge en hydrogène, Toyota compte débuter la commercialisation des FCHV en 2015.

Infrastructure d'approvisionnement en hydrogène : la nécessité d'un partenariat

Une transition en douceur vers une société fondée sur l'hydrogène ne sera pas une mince affaire.

L'obtention d'un consensus sur les sources de production de l'hydrogène, son mode de livraison et la mise sur pied d'un réseau de stations-service dépend des efforts conjoints de tous les secteurs de la société, y compris les gouvernements, les entreprises privées ainsi que les organismes de recherche et de normalisation.

Pour ce faire et en prévision de la commercialisation imminente d'un certain nombre de FCHV, les constructeurs Toyota, Ford, Daimler, General Motors, Honda, Hyundai/Kia et Renault/Nissan ont signé en septembre 2009 une lettre d'entente, dans laquelle ils appellent les sociétés pétrolières, les fournisseurs d'énergie et les organisations gouvernementales à coopérer en vue de créer des réseaux d'approvisionnement en hydrogène suffisamment denses en Europe, aux états-Unis , au Japon et en Corée d'ici à 2015.

Début 2010, Toyota a rejoint le Clean Energy Partnership (CEP), une alliance de treize entreprises majeures qui se sont donné pour objectif de faire de l'hydrogène le carburant du futur et préparer ainsi une ère de mobilité sans émissions. Elle compte dans ses rangs des acteurs majeurs des secteurs technologiques, du pétrole et de l'énergie, la majorité des constructeurs automobiles allemands et deux grosses entreprises de transports publics.

Via la participation des autorités locales qui doivent fournir des régions-pilotes pour les premiers projets de démonstration, l'objectif déclaré du CEP est de porter à 50 % la proportion d'hydrogène produit à partir d'énergies renouvelables. Les premières initiatives des états allemands marquent le coup d'envoi d'un programme d'envergure nationale, visant à mettre en place et tester un réseau de stations-services d'hydrogène. Toyota apportera sa pierre à l'édifice en fournissant cinq FCHV-adv au CEP avant fin 2011.

Aux états-Unis, 100 FCHV-adv sont d'ores et déjà impliqués dans divers programmes de démonstration qui vont se dérouler à l'échelon national sur les trois prochaines années, l'un d'entre eux étant mené avec le California Fuel Cell Partnership.