Dans le cadre de son programme des « laboratoires roulants », Hyundai explore les technologies d’un futur proche avec le concept N Vision 74, utilisant l’architecture hybride à pile à combustible.
Les laboratoires roulants de Hyundai, début en 2012 avec le projet RM (« Racing Midship »), du prototype N (propulsion et moteur en position centrale), constituent des axes de recherches pour le label sportif de la marque, comme la i20 N (lire notre essai ici). Parmi technologies qui ont été développées sur des laboratoires roulants avant d’être adoptées sur des modèles de série, on peut notamment citer le différentiel électronique à glissement limité (e-LSD), la transmission à double embrayage à bain d’huile à 8 rapports (8DCT), les technologies avancées du système de propulsion électrique, le double embrayage électrique, ou le système de contrôle vectoriel du couple fonctionnant à la manière d’un différentiel à glissement limité.
L’électrification n’étant plus une simple option pour l’industrie automobile, mais une tendance de fond, elle s’étend désormais aux véhicules sportifs. Toutefois, avant de pouvoir se substituer complètement à leurs homologues à moteur thermique, les véhicules électriques à hautes performances devront surmonter un certain nombre d’obstacles techniques : les batteries de grande capacité augmentent le poids du véhicule et limite ses qualités dynamiques, l’absence de refroidissement limitent les performances, la recharge électrique s’avère plus longue que le ravitaillement des véhicules thermiques. Hyundai et ses ingénieurs dédiés au label N travaillent pour préserver ces trois piliers de la performance sportive : agilité, dynamisme, rendement énergétique en entrée (recharge) comme en sortie (autonomie).
Après le concept RN22e dédié à la propulsion électrique pure (lire ici), le concept N Vision 74, d’abord virtuel, est désormais un véhicule totalement opérationnel associant une motorisation électrique à batterie à un système de pile à combustible de 85 kW (maxi 95 kW). Avec une puissance électrique moteur annoncée de 500 kW soit 680 ch et 900 Nm de couple, le concept N Vision 74 est par la même occasion l’hybride le plus puissant à être alimenté à l’hydrogène.
Pour rappel, les piles à combustible fonctionnent en combinant l’hydrogène à l’oxygène de l’air pour produire de l’électricité, de la chaleur et de l’eau. Lorsque l’hydrogène stocké dans les réservoirs pénètre dans la pile à combustible, il se sépare en protons et en électrons. Le flux d’électrons généré dans la pile fournit l’électricité qui entraîne le moteur électrique, tandis que les protons réagissent avec les molécules d’oxygène de l’air pour produire de la chaleur et de l’eau, ne rejetant aucune émission à l’échappement. Même si la pile à combustible (FCEV) offre pour le moment un rendement énergétique moins élevé que la chaîne de traction électrique à batterie (BEV), son efficacité annoncée par Hyundai est de 50 à 60 % lors de la seule production d’électricité, et de 80 à 90 % lors du recyclage de la chaleur générée. Les FCEV obtiennent une meilleure autonomie que les BEV ainsi que des temps de ravitaillement plus courts.
Bien qu’animé par un groupe propulseur hybride à hydrogène, le concept N Vision 74 se dote d’une architecture différente de celle des traditionnels véhicules électriques à batterie ou à pile à hydrogène. Contrairement aux actuels FCEV utilisant des piles à hydrogène intégrées qui fournissent directement l’électricité aux moteurs électriques, le concept N Vision 74 stocke l’électricité dans une batterie de 62,4 kWh afin d’améliorer le pic de charge des batteries, de maintenir une plage de température optimale et d’assurer une fourniture de puissance plus homogène. Ces deux sources d’énergie peuvent être utilisées avec flexibilité en fonction des différentes conditions de conduite via un système de contrôle permettant d’agir de concert pour garantir un mix efficience/performance énergétique optimale.
La pile à hydrogène est montée à l’avant tandis que la batterie de type T est implantée juste derrière le conducteur afin d’abaisser la hauteur hors-tout du véhicule et son centre de gravité (meilleure motricité, plus faible roulis de la caisse) garantissant ainsi une plus grande stabilité de conduite, notamment à vitesse élevée. Deux réservoirs d’hydrogène de 2,1 kg sont positionnés sur l’essieu arrière, au-dessus des deux moteurs électriques – entraînant chacun une des roues arrière de manière indépendante avec fonction contrôle vectoriel du couple – d’une puissance combinée de 500 kW et 900 Nm. Les systèmes de propulsion électrique à batterie et à pile à hydrogène du concept N Vision 74 peuvent fonctionner séparément. Lorsque la pile à combustible n’est pas utilisée pour maximiser les performances du véhicule, elle assure sa propulsion ; en revanche, lorsque le véhicule doit délivrer sa pleine puissance, les deux systèmes fonctionnent de concert. Ses piles à hydrogène peuvent être rechargées en moins de cinq minutes et utilisées pour recharger la batterie en conduite, tandis que son système de propulsion électrique à batterie permet de maintenir le véhicule pleinement opérationnel même en l’absence d’hydrogène.
Pour le concept N Vision 74, Hyundai a mis au point un système de refroidissement complexe à 3 canaux assurant une gestion des écoulements d’air et un refroidissement en cas de fonctionnement à haut rendement, notamment en conduite sur circuit. La forme suit la fonction : les éléments de refroidissement de N Vision 74 font partie intégrante de son design aérodynamique : calandre pixelisée, évents latéraux et arrière, prises d’air au niveau des roues avant, extrémités de la jupe latérale, becquet arrière (générant une force d’appui à l’arrière et garantissant une meilleure aérodynamique), jantes profilées (performances et efficacité aérodynamique).
Pour le moment, Hyundai ne communique pas de valeurs de poids, annonçant une autonomie supérieure à 600 km ainsi qu’une VMax 250 km/h, les concepts N Vision 74 et RN22e faisant office de laboratoires roulants pour ses futurs véhicules électriques sportifs.
Source CP Hyundai
