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LES PROGRAMMES VOLKSWAGEN ET AUDI - 9.1.11 - Volkswagen... · PDF fileLES PROGRAMMES VOLKSWAGEN ET AUDI Sommaire 1. Volkswagen 1.1 – Historique 1.2 – Collaboration avec la Chine

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    Rvision : avril 2018 Source : AFHYPAC - Thierry Alleau

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    Mmento de lHydrogne FICHE 9.1.11

    LES PROGRAMMES VOLKSWAGEN ET AUDI

    Sommaire

    1. Volkswagen 1.1 Historique 1.2 Collaboration avec la Chine

    2. Audi

    Ces deux constructeurs apparaissent dans la mme fiche car ils appartiennent tous deux au mme groupe industriel (Volkswagen AG).

    1. Volkswagen (VW)

    1.1 Historique - Cest en 1996, dans le cadre du projet europen Capri (1996-2000), qua dbut le

    dveloppement du premier prototype produit par VW : une plateforme Bora baptise Variant (Fig. 1) quipe dune pile de 20 kWe de chez Ballard. Lhydrogne tait produit via un reformer de mthanol embarqu.

    Figure 1 Le prototype Variant (2000)

    - En novembre 2000 est apparue la Bora HyMotion (base Jetta) (Fig. 2) quipe dune pile UTC Power de 28 kWe. Lhydrogne tait stock bord sous forme cryognique dans un rservoir de 49 litres.

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    Figure 2 Le prototype Bora HyMotion (2000)

    - Cest autour de lanne 2000 que des travaux de R&D ont dbut avec le PSI (Paul Scherrer Institut) sur des membranes protoniques dun nouveau type. En novembre 2001 cette collaboration a conduit la prsentation, Berlin, du prototype Bora HyPower (Fig. 3). Il tait quip dune pile de 40 kWe hybride avec deux modules de super-capacits capables de dlivrer 60 kWe. Lhydrogne tait stock 320 bars.

    Figure 3 - La Bora HyPower (2001)

    - En septembre 2004, VW prsente la Touran HyMotion (Fig. 4) quipe dune pile Ballard de

    type Mark 902 de 66 kWe hybride avec une batterie de type NiMH. Lhydrogne (1,9 kg) tait stock bord 350 bars.

    - En 2006, la presse se fait lcho du dveloppement dune pile dite haute temprature sur laquelle VW a travaill au dbut des annes 2000. Il sagissait dune pile de type PAFC acide phosphorique- qui fonctionnait 120C. Le problme de la dissolution de leau produite dans lacide semblait alors incompltement rsolu.

    - En septembre 2007, VW prsente au Salon de Francfort, un vhicule baptis Space Up Blue

    (Fig. 5), qui fonctionnait avec un moteur lectrique aliment par une batterie Li-ion de 12 kWh pour une autonomie de 100 km. De plus, une pile combustible haute temprature branche en prolongateur dautonomie lui permettait de parcourir 250 km

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    supplmentaires. La pile tait alimente en hydrogne (3,3 kg) stock sous pression. Le moteur lectrique avait une puissance de 45 kW.

    Figure 4 Le prototype Touran HyMotion (2004)

    Figure 5 Le concept-car Space Up Blue (2007)

    - En 2007 est prsente, loccasion du Challenge Bibendum, la Tiguan HyMotion (Fig. 6)

    quipe dune pile combustible de 80 kWe hybride avec une batterie Li-ion de 6,8 Ah (puissance 22 kWe). Lhydrogne (3,2 kg) tait stock sous 700 bars.

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    Figure 6 Le prototype Tiguan HyMotion (2007)

    - En 2009, est prsente la version pile combustible du Caddi Maxi (Fig. 7) dans laquelle

    cette pile de 80 kWe tait hybride avec une batterie Li-ion de 22 kWe. Lhydrogne tait stock 700 bars.

    Figure 7 Le prototype Caddi Maxi (2009)

    - En aot 2010, VW a annonc un test de longue dure, en conditions climatiques

    montagneuses, dune nouvelle version de la Bora HY.POWER quipe dune pile de 75 kWe ralise avec une nouvelle membrane de chez PSI (Paul Scherrer Institute) et hybride avec deux super capacits de 30 kWe.

    - En mars 2013, malgr une dclaration pessimiste du patron de VW (Martin Winterkorn) sur lavenir du vhicule pile combustible, publie dans le numro de mars de Auto News, une collaboration entre Volkswagen et le canadien Ballard Power Systems a t annonce. Cest en quelque sorte un retour aux sources puisque VW avait ralis ses premiers prototypes

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    -en 1996- avec une pile Ballard. Cette nouvelle collaboration a pour objet lutilisation de la technologie Ballard de piles combustible pour quiper des vhicules de dmonstration Volkswagen HyMotion. La dure de la collaboration tait initialement de 4 ans avec une extension possible de deux annes supplmentaires. Le montant mis en jeu dans cet accord se situerait dans la gamme 60-100 millions de dollars canadiens.

    (ndlr : ce choix laisse penser que les rsultats obtenus par Volkswagen avec leur technologie base sur les membranes PSI (voir plus haut) nont pas t trs satisfaisants).

    - Au Los Angeles Auto Show de novembre 2014, a t prsent le vhicule de recherche Golf SportWagen HyMotion (cf. Fig. 8) quip d'une pile Ballard de 100 kWe dite de 4me gnration, hybride avec une batterie Li-ion, et de 4 rservoirs de stockage d'hydrogne sous pression pour une autonomie de 500 km.

    Figure 8 - Golf SportWagen HyMotion (2014)

    - En fvrier 2015, Ballard a prcis quil avait conclu une transaction technologique avec VW incluant un transfert de proprit industrielle relative la pile combustible pour un montant de lordre de 80 millions de $ US et dont une partie provenait des acquisitions faites par Ballard auprs de United Technologies Corp.

    1.2 Collaboration avec la Chine VW avait engag, en 1978, une collaboration avec le constructeur chinois SAIC (Shanghai Automotive Industry Corp.) qui sintitulait : la Shanghai Volkswagen Automotive et qui a permis la Chine, ds 1983, de montrer un prototype baptis Santana driv de la Passat. Puis la Chine a dmarr le dveloppement de la pile PEM au dbut des annes 90 ; il a t amplifi en 2001 dans le cadre du programme quinquennal 863. La VW Santana a servi de base pour la srie des deux prototypes pile combustible Start1 (2003), Start2 (2004) (Fig. 9 et 10). Bien qu cette poque, VW dveloppt dj sa technologie de pile PEM, ces prototypes -de type hybride batterie Li-ion- ont t quips de piles chinoises, de respectivement 30 et 35 kWe, dveloppes par lUniversit de Tongji et Shanghai ShenLi High Tech Co..

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    Figure 9 Le prototype Start1 (2003)

    Figure 10 Deux exemplaires de la Start2 (2004)

    A partir de la fin 2006, le modle Passat de VW a servi de plateforme aux prototypes FCV chinois. Il embarquait 3,4 kg dhydrogne sous pression de 350 bars et tait quip dune pile chinoise dite de 4me gnration. Une flotte de 22 exemplaires -baptiss Passat Lingyu FCV- a t mise en service pour les VIP aux Jeux de Pkin en 2008 (Fig. 11). A partir de fvrier 2009, 16 exemplaires ont circul aux USA dans le cadre du California Fuel Cell Partnership et ont t prsents diverses manifestations. Plusieurs exemplaires ont galement circul dans le cadre de lExpo Shanghai 2010. En aot 2015, VW a annonc que son partenariat serait poursuivi via la SAIC (Shanghai Automotive Industry Corporation of China). Nota : La Volkswagen Passat nest que lune des 3 plateformes -avec Roewe et Eastar Chery- qui ont t utilises par les chinois pour dvelopper leur technologie de vhicules piles combustible.

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    Figure 11 La flotte des Passat Lingyu FCV Shanghai (2008)

    2. Audi

    Ds 2014, Audi est apparu dans le paysage des vhicules pile combustible avec la prsentation, en novembre de cette mme anne, du prototype baptis A7 Sportback h-tron quattro avec le h pour hydrogne (Fig. 12). Ce dmonstrateur hybride disposait dune puissance de 170 kWe (batterie de 98,8 kWh + pile) alimentant les 4 roues motrices et avait une autonomie de 500 km. Son autonomie en pile combustible ntait que de 100 km. La pile combustible Ballard tait constitue de 300 cellules fonctionnant jusqu -28C.

    Figure 12 Le dmonstrateur Sportback h-tron quattro (2014)

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    - En janvier 2016, Audi prsente au Detroit Auto Show, une volution de son prototype baptis Audi h-tron quattro concept (Fig. 13 et 14). Il dispose dune pile combustible de 110 kWe et dune batterie capable de fournir 100 kWe. Deux moteurs lectriques alimentent les roues avant (90 kW) et arrire (140 kW). Lautonomie annonce est de 600 km (6 kg dhydrogne embarqu).

    Figure 13 Le prototype Audi h-tron quattro concept (2016)

    Figure 14 - Le prototype Audi h-tron quattro concept (2016)

    Il se confirme alors que Audi va prendre dornavant le contrle du dveloppement des futurs vhicules pile combustible dans le groupe VW.

    En mars 2018, le constructeur allemand annonce officiellement son projet de commercialisation dici 2021.