Un véhicule urbain peut-il rouler en toute liberté et de façon autonome grâce à des panneaux solaires sur le toit ?

[Tribune - Raympond Bonnaterre] Pour répondre à cette question saugrenue, alors que nos médias, après l’avion électrique, nous annoncent déjà le concept car « Ford C-MAX Solar Energi » (sic), alliance gagnante et autonome du panneau solaire en toiture et du moteur électrique, il faut avoir en tête quelques données simples, qui méritent, à mon avis, d’être rappelées.

D’une part, un véhicule urbain (léger) à moteur électrique, équipé d’un dispositif de récupération d’énergie au freinage, consomme aujourd’hui entre 10 et 15 kWh d’énergie électrique aux cent kilomètres. C’est l’énergie nécessaire pour faire acquérir l’énergie cinétique nécessaire à l’engin, pour lutter contre la réaction de pénétration dans l’air, pour assurer les déperditions par frottement tout au long de la chaîne de traction et celles de frottement et de déformation des pneumatiques au contact de la chaussée. Une part importante de l’énergie cinétique sera récupérée dans la batterie, plus tard, durant le freinage. Les modèles i-Miev de Mitsubishi Motors par exemple sont présentés avec des consommations, selon les normes japonaises, de 11 kWh aux cent kilomètres. Un prototype japonais (SIM DRIVE) équipé de moteurs « dans la roue » affiche cette consommation optimale de 10 kWh aux cent kilomètres.

D’autre part, un panneau solaire en plein soleil à midi, qui présenterait un excellent rendement de conversion proche de 23% (un très bon standard est aujourd’hui de 20%), devrait pouvoir produire près de 230 W/m2 d’électricité.

Il résulte donc que pour parcourir 100 km en une heure en plein soleil, il faudrait disposer d’une puissance électrique d’au moins 10 000 Watts pour alimenter le moteur électrique, ce qui nécessiterait donc un module solaire sur le toit du véhicule de 44 m2, sacrée voilure, qu’il faudrait traîner au moins en remorque.

Heureusement les batteries sont là pour emmagasiner l’énergie avant le départ, ce que Ford propose sur son véhicule rechargeable hybride, soit à l’aide d’un chargeur classique connecté au réseau électrique, soit au moyen d’un concentrateur de rayons solaires (8X) par lentille de Fresnel, sorte de catafalque sous lequel se déplace lentement et automatiquement le véhicule pour que le module solaire soit toujours dans le champ du concentrateur, quelle que soit l’inclinaison du soleil sur l’horizon.

Compte tenu du module SUNPOWER de 1,5 m2 de surface, installé sur le toit du véhicule FORD et capable de produire une puissance électrique de 300 Watts, il est possible de calculer qu’en une heure d’ensoleillement naturel, le véhicule pourra parcourir en mode électrique entre 2 ou 3 kilomètres, selon sa consommation d’énergie aux cents kilomètres affichée. C’est toujours ça de gagné aurait dit ma Grand-Mère. Placé sous le concentrateur, en plein soleil, cette autonomie du véhicule après une charge d’une heure devrait être au moins doublée ou quintuplée. Il faudrait pour plus de précision connaître la courbe de rendement de conversion du module SUNPOWER en fonction de la puissance du flux lumineux. De toute façon, cette autonomie en mode purement électrique est limitée par la taille de la batterie installée, à 33 kilomètres affirme le constructeur. Cette faible autonomie est normale pour un véhicule hybride rechargeable qui est défini pour parcourir les petits trajets urbains en mode électrique et finir les grands trajets en mode hybride conventionnel.