Quel avenir pour le VAE à hydrogène ?
Nous avons eu l’occasion de dire combien le Vélo à Assistance Electrique (VAE) semblait voué à un bel avenir. Limité à ses débuts aux seuls vélos de ville, il s’est étendu aux VTC, puis aux VTT, et aujourd’hui aux vélos de route. A n’en pas douter on en verra prochainement dans les pelotons de cyclos.
Le VAE permet aux sportifs de passer des obstacles ou de gravir des bosses, voir des cols, sans trop d’efforts et avec la sensation d’avoir des jambes magiques. A l’utilisateur occasionnel, il évite de remiser ce bel achat après une première utilisation tant le vélo peut être douloureux quand l’on est mal préparé.
Les limites du VAE résident aujourd’hui, dans la puissance et l’autonomie des batteries et surtout dans la durée de rechargement de celles-ci.
Une entreprise de Biarritz, « Pragma Industrie » vient de commercialiser un VAE, baptisé « Alpha » qui fonctionne grâce à une pile à combustible à hydrogène qui aux dires du fabriquant a pour principal avantage, d’une part de porter l’autonomie à environ 100 km et d’autre part de permettre des recharges très rapides, en une à trois minutes. Par ailleurs l’hydrogène à l’avantage d’être une énergie vertueuse et respectueuse de l’environnement. Il n’y a aucun rejet toxique, juste de la vapeur d’eau. Intéressant, allons voir cela de plus près !
Comment cela fonctionne ?
Certains se souviennent peut être d’avoir appris à l’école qu’en envoyant un courant électrique sur une anode et une cathode plongées dans de l’eau (H2O) on obtenait par « électrolyse » deux gaz : le dihydrogène (H2) et le dioxygène (O2). Et bien la pile à combustible fonctionne sur le principe d’une électrolyse inversée, mais en plus compliqué.
La réaction chimique (oxydation) provoquée par l’oxygène de l’air au contact d’hydrogène produit outre de la chaleur, de l’électricité et de la vapeur d’eau.
Le VEA « Alpha » est donc équipé d’une bonbonne d’hydrogène, qu’il suffit de remplir pour assurer environ 100 km d’autonomie. La recharge peut se faire, soit par le remplacement de la bonbonne vide par une pleine, soit par son remplissage en gaz dans des stations dédiées. L’entreprise commercialise également des stations de remplissages spécifiques (Station « Atawey ») dans la mesure où les infrastructures de distribution d’énergie ne fournissent pas aujourd’hui d’hydrogène.
La puissance électrique fournie par la pile à combustible est aujourd’hui de 150 Wh. Cette puissance n’étant pas suffisante pour assurer les démarrages et montées des côtes, la pile est couplée à une batterie classique de 100 Wh fonctionnant au lithium-ion.
L’électricité produite par la pile permet de faire avancer le vélo sur le plat et de recharger la batterie quand la puissance demandée par le moteur est faible, voire nulle lors des arrêts où lors des phases de roue libre.
Au niveau matériel, le vélo est équipé en « Shimano », freins et dérailleur dans le moyeux Alfine 11 V, selle Brooks, moteur Brose 36V 250 W, le tout pour un poids raisonnable de 27 Kg.
Quel avenir ?
Installer une pile à combustible sur un vélo constitue une innovation, même si ces piles existent depuis fort longtemps. Elle à été expérimentée pour la première fois en 1839 et trouvera une première application dans les années 1960 avec les programmes spatiaux GEMINI et APOLLO.
Qu’apporte le système ?
Du point de vue de l’autonomie l’argument des 100 Km est peu convaincant. On en veut pour preuve le test fait par « La Gazette » du côté du Mont Ventoux (Voir chronique du 5 juin 2016). Avec une batterie lithium-ion classique j’ai pu faire une sortie de 90 km avec quatre cols en utilisant seulement 75 % des capacités de la batterie. (VTC KALKHOFF Intégrale)
L’argument de la rapidité de chargement trouve aussi rapidement ses limites. Changer de bonbonne, ou changer de batterie revient au même. Recharger dans une station de remplissage, c’est effectivement plus rapide, mais le problème c’est qu’à ce jour les infrastructures de distribution d’hydrogène n’existent pas.
A cela « Pragma Industrie » répond qu’elle a à l’étude un système embarqué sur le vélo qui permettrait à terme de produire directement de l’hydrogène…
Enfin une autre limite, c’est celle de la puissance électrique produite, les 150 Wh ne suffisent pas. La pile ne peut donc se substituer à la batterie lithium-ion et doit au contraire être couplée à elle pour pouvoir assumer sa fonction.
Nous ne parlerons pas du coût, dans la mesure où le produit est encore expérimental et que les investissements sont difficiles à amortir sur quelques unités produites.
Au total le bilan des gains est plutôt maigre, dommage, l’idée était intéressante.
Mais « La Gazette » se devait de se pencher sur une démarche innovante relative au vélo et de la saluer avec enthousiasme.
Jean Yves LE PERSON
