Québec
Énergie

Véhicules Électriques de Demain - Une Technologie Québécoise Révolutionnaire

Imaginons un Québec de 2020 où, dans un réseau électrique intelligent, des véhicules propres et efficients restituent une partie de leur énergie stockée. En cas de panne de courant, l’automobile de demain pourrait servir de batterie puissante et mobile. Cette vision des véhicules comme source d’électricité en cas d’urgence devient réalité un peu partout dans le monde. Grâce à un projet d’expérimentation déjà en cours et chapeauté par Hydro-Québec, des entreprises de chez nous sont à la fine pointe de cette innovation. Portrait d’une technologie d’ici.

Se projeter dans l’avenir
C’est une première au Canada. Dans le jargon du milieu, on parle des projet vehicle-to-home (v2h) et vehicle-to-grid (v2g). Le projet de v2h, « véhicule-maison », vise à créer une source d’énergie à la disposition du ménage lors d’une interruption de service. Le « véhicule-réseau », ou v2g, pourrait s’avérer très utile à Hydro-Québec, par exemple lors de pointes de consommation survenant en plein cœur de l’hiver : « On peut très bien imaginer Hydro-Québec faisant appel aux propriétaires de véhicules électriques en leur demandant de fournir de l’énergie au réseau durant les périodes critiques », précise Louis-André Patault, conseiller à la planification stratégique d’Hydro-Québec. Comme ces technologies nécessaires aux v2h et aux v2g ne sont pas au point, du moins dans notre climat nordique, Hydro-Québec, par le biais de son Institut de recherche (ireq), a pris l’initiative de les développer avec des entreprises québécoises.
Le résultat de plusieurs mois d’efforts et de coopération entre Hydro-Québec et ses partenaires est un premier prototype qui sera bientôt mis à l’essai. Une voiture de la flotte d’Hydro-Québec, équipée de son fameux moteur électrique tm4 et de sa batterie sous brevet composée de lithium, de fer et de phosphate, sera mise à la disposition d’une résidante de Boucherville qui s’en servira pour effectuer son aller-retour quotidien vers Montréal. Des conditions réelles observées sur un an permettront de « voir quelles sont les contraintes de ce type de service, indique Louis-André Patault. Nous testerons les technologies, mais nous observerons aussi le comportement de l’utilisatrice ».

Une question de contrôle
Le préjugé majeur à l’endroit de la voiture électrique concerne sa supposée carence en indépendance énergétique, c’est-à-dire les contraintes importantes associées aux déplacements. Ce souci risque d’augmenter avec l’idée même du v2g/v2h. Recharger une batterie prend quelques heures, ce n’est pas comme faire le plein à la station d’essence du coin... Que restera-t-il pour le propriétaire de la voiture si Hydro-Québec puise de l’énergie dans la batterie afin d’alimenter son réseau à une heure de pointe ? L’expérience menée avec la conductrice de Boucherville permettra de clarifier la dynamique de cette relation.
Lorsque Hydro-Québec souhaitera déclencher une décharge de sa batterie, elle recevra un signal par Internet. Libre à elle, ensuite, d’approuver ou non cet échange d’énergie. « Bien évidemment, nous lui donnerons la possibilité de paramétrer les différents critères pour qu’elle ait toujours le contrôle, souligne Louis-André Patault. Elle aura la possibilité de refuser si jamais elle a besoin, par exemple, d’aller conduire son fils ou sa fille à une activité quelconque. C’est son droit le plus strict. » Avec le temps, le ou la propriétaire de la voiture électrique, connaissant bien ses habitudes de consommation, pourra prévoir la quantité d’énergie à conserver dans le véhicule. Un écran d’ordinateur affiche le pourcentage de charge restant et indique clairement la distance potentielle que l’automobile peut couvrir. « C’est un changement de paradigme complet, ajoute le conseiller d’Hydro-Québec. La station-service se trouve maintenant à la maison. Le propriétaire de la voiture électrique est en plein contrôle de la charge et de la décharge de sa batterie, et ce, dans son garage, en toute sécurité. »
Concernant l’aspect v2h, ou « véhicule-maison », des simulations d’interruption de courant seront menées durant l’expérience de Boucherville, afin de cerner les réelles contraintes de cette technologie. Rappelons qu’ici, l’objectif est de pouvoir bien chauffer une pièce de la maison et de fournir assez d’électricité pour l’éclairage. La batterie de cette voiture de demain peut fournir 7 200 watts, assez pour plus de 7 heures de chauffage et d’éclairage. Il y aura peut-être des modifications à apporter à l’installation électrique de la maison pour augmenter l’efficience de ce système, indique Louis-André Pataud. « On part vraiment de zéro. Tout est à découvrir ! Le v2h et le v2g demeurent des projets à long terme. À la suite de cette expérimentation et en fonction des résultats obtenus, nous déciderons des étapes supplémentaires. »

Une machine à développer de l’expertise
« Grâce à la présence d’Hydro-Québec, l’industrie québécoise peut occuper une place sur le marché international des véhicules électriques et des technologies connexes, comme le v2g », déclare Stéfan Baumans, président et chef de la direction de b3cg Interconnect. Cette entreprise établie à Saint-Eustache représente le partenaire typique d’Hydro-Québec dans ce projet : « Un groupe de petits joueurs qui tentent de développer leur niche d’expertise propre, Hydro-Québec jouant le rôle de donneur d’ordres qui tire tout le monde dans la même direction et qui permet aux choses de se concrétiser », précise le pdg. Par exemple, ce projet donne à b3cg la possibilité d’innover en développant un module pouvant supporter la puissante charge de la batterie. Le chargeur bidirectionnel a constitué le plus gros défi du projet jusqu’à présent. Comme il doit être placé à bord du véhicule, il a fallu réduire considérablement sa taille par rapport aux modèles déjà existants. Le président de b3cg estime que ce projet tombe à point pour les entreprises en phase de mise en œuvre de leur expertise dans leurs domaines de pointe : « Le timing est excellent, et il y a encore plein de choses à réaliser. »

Une synergie québécoise prometteuse
Karim Zaghib est en grande demande. Ce chercheur principal de l’ireq qui travaille sur les batteries depuis 1986 est l’un des principaux responsables du développement québécois d’une batterie résistante aux grandes variations de température dont le brevet appartient à Hydro-Québec. Il a parlé à Forces en direct de Washington lors d’un séjour au département américain de l’Énergie. À son avis, en ce qui concerne les éléments (batterie, chargeur bidirectionnel, moteur) du véhicule électrique, Hydro-Québec et ses partenaires sont les pionniers nord-américains. « Nous avons notamment une avance sur le monde par rapport aux matériaux de batteries, dit-il. Nous faisons usage entre autres de fer phosphate, un matériau utilisé comme fertilisant pour les fleurs et les plantes. C’est très sûr, bon marché et écologique. En plus, notre batterie se charge rapidement et a une grande “cyclabilité”. Pourquoi ne pas développer les technologies autour de cela ? » Il ajoute que les autres matériaux, comme le fer, le granite, le lithium et le titane, sont tous présents dans le sous-sol québécois.
Le chercheur croit que d’ici 2020, le marché mondial du véhicule électrique sera nécessairement beaucoup plus important qu’aujourd’hui. « Cela va arriver rapidement, prévient Karim Zaghib. Il faut que nous puissions mettre de l’avant nos technologies partout dans le monde. Nous devons être prêts. » À son avis, le v2g et le v2h seront incontournables dans un contexte de changements climatiques rapides. Avec le réchauffement de la planète, le nombre et la force des tempêtes augmenteront, ce qui mettra à risque les réseaux de distribution d’électricité. En cas de panne majeure, des génératrices mobiles et puissantes offriraient une fonction de sécurité que les véhicules conventionnels au pétrole ne possèdent pas. ×

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