Bilan

La voiture solaire passera par la toiture

Envisagée il y a trente ans, l’idée d’alimenter les automobiles en énergie solaire ressuscite avec l’électrification des voitures. A condition de la stocker sous forme d’hydrogène.

  • 1990: la Spirit of Biel II de l’Ecole d’ingénieurs de Bienne remporte le World Solar Challenge.

    Crédits: Keystone
  • 2008: le pionnier suisse Louis Palmer dans son SolarTaxi, en Pologne.

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  • 2019: la Sion de Sono Motors bénéficie d’une carrosserie tapissée de cellules solaires.

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«Les prédictions sont difficiles surtout lorsqu’elles concernent l’avenir.»  En s’emparant du sujet des voitures solaires en 1989, Bilan saisit bien l’air du temps écolo qui souffle alors fort en Suisse. Mais notre magazine n’évite pas l’écueil décrit par l’humoriste Pierre Dac en évoquant «un marché qui à peine né serait déjà en difficulté» (lire l’encadré). Trente ans plus tard, on ne nie pas ces difficultés mais on attend surtout la naissance… 

Cela ne signifie pas que l’économie solaire n’ait pas considérablement évoluée depuis trente ans. Le photovoltaïque est une réalité sur beaucoup de toitures, à défaut de voitures. En termes de puissance, le courant solaire est même la technologie de production d’énergie qui a été le plus déployée dans le monde en 2017 (100 gigawatts, soit 33% de plus que l’année précédente). 

«Tour de Sol», premier rallye solaire

En Suisse, cependant, cette part du courant solaire augmente lentement (d’un demi pourcent par an) pour atteindre 3,6%. Pionnière du solaire à la fin des années 80 avec non seulement des voitures solaires, comme les fameuses «Spirit of Biel», mais aussi les travaux d’Arvind Shah, à l’Institut de microtechnique de l’Université de Neuchâtel, ou de Michael Graetzel, à l’EPFL, la Suisse n’a pas concrétisé son potentiel. L’histoire n’est pas terminée.

Dans le monde, et en particulier parmi les premiers de classe comme l’Allemagne (117 GW installés en 2018), l’Italie (60,6 GW) ou l’Espagne (51,8 GW), le décollage de l’électricité solaire est affaire d’installations fixes. L’expansion de cette énergie pour la mobilité reste une question ouverte. De même que celle de savoir si l’industrie helvétique pourrait y trouver une place?

Certes, ce sont des Suisses qui ont effectué les premiers tours du monde spectaculaires avec des véhicules entièrement alimentés en énergie solaire. Bertrand Piccard et André Borschberg en avion avec Solar Impulse. Raphael Domjan en bateau avec PlanetSolar. Et, avant eux, Louis Palmer
en voiture avec son Solartaxi

En termes de marketing, ces symboles feraient une bonne base. Mais comme les Suisses l’ont appris lors de l’aventure des prototypes des Spirit of Biel, c’est loin de suffire dans l’industrie. Pionnier de la motorisation électrique à l’Ecole d’ingénieurs de Bienne, René Jeanneret avait ainsi construit dès 1985 le tout premier véhicule à propulsion solaire. Le concept s’était même popularisé avec le «Tour de Sol», premier rallye solaire parcourant la Suisse entre 1985 et 1993. 

Avec la création en 1987 du World Solar Challenge, une traversée nord sud de l’Australie, les ingénieurs biennois développent le «Spirit of Biel» qui arrive deuxième de la compétition avant que son successeur ne prenne la première place en 1990. Aucune voiture grand public ne sortira de ces travaux. Mais les technologies développées seront bien transférées. Créée en 1991 à Bienne, Sputnik Engineering produira des onduleurs pour coupler les centrales solaires photovoltaïques au réseau qui seront considérées comme les meilleurs du monde. Cela ne l’empêchera de tomber en faillite en 2014, biffant 340 places de travail. 

Cette issue malheureuse rappelle qu’en trente ans le marché photovoltaïque,
de même que celui de l’automobile, a profondément changé. Et avec, le paradigme des voitures alimentées par le soleil. Les investissements massifs de la Chine dans la production de panneaux photovoltaïques ont entraîné une baisse phénoménale du prix du courant solaire. «Le kilowatt heure est passé d’un franc il y a trente ans à moins de 8 centimes dans les grandes installations», estime le consultant en énergie solaire Jean-Christophe Hadorn. 

Parallèlement à cela, Tesla (aidé par les différentes flambées des prix du pétrole depuis 2007) a rendu la transition vers la voiture électrique réaliste. Non pas que cela ait toutes les vertus. Pour commencer, une voiture électrique pèse le double de son équivalent thermique. Mais à condition de provenir d’une source renouvelable comme l’énergie solaire, son avantage écologique est bien réel. Et maintenant que les constructeurs comme Volkswagen annoncent une conversion massive à l’électricité, la question de la source de cette production d’électricité nouvelle passe au centre.

Les industriels helvétiques absents

Que se passerait-il en effet si les 4,6 millions de voitures immatriculées en Suisse passaient à l’électrique? Devrions-nous importer ce courant supplémentaire des centrales à charbon d’Europe de l’Est ou nucléaires françaises? Jean-Christophe Hadorn a fait le calcul. «En 2017, les véhicules de tourisme suisses ont parcouru 60 milliards de kilomètres. Si on se base sur la consommation moyenne de 10kWh pour faire 100 kilomètres des petits véhicules électriques du marché, il faudrait produire 6 térawattheure (tWh) en plus d’électricité pour alimenter le parc. La Suisse produisant environ 70 tWh, c’est environ 10% d’électricité supplémentaire. Si on le fait avec du solaire suisse, cela suppose d’installer une capacité de 6 GW de panneaux dans le pays. Soit, avec 3,7 millions de ménages en Suisse en 2017, 10 m2 de panneaux solaires par ménage pour alimenter sa voiture.»

Dit comme ça, cela ne semble pas hors de portée. Mais le solaire est intermittent (jour, nuit, été,hiver etc.). Par conséquent, il faut stocker son électricité. Les batteries actuelles peuvent jouer ce rôle mais pas sans difficultés: ressources naturelles rares ou obtenues dans des conditions scandaleuses, durée de vie limitée (environ 1500 cycles charges/décharges) imposant le recyclage… 

Dans ces conditions, pourquoi ne pas recouvrir les voitures de panneaux solaires? A la fin des années 2000, on a vu quelques tentatives allant dans ce sens au Salon de l’auto de Genève. «Cela faisait à peine la ventilation», douche Jean-Christophe Hadorn. Une limite que la startup munichoise Sono Motors contourne cependant désormais, avec les 7,5 m2 de carrosseries photovoltaïques de sa Sion, suffisantes pour une autonomie limitée (30 km). 

«La vraie solution, selon Jean-Christophe Hadorn, c’est l’électrolyse solaire de l’eau.» Là, l’électricité solaire est stockée sous forme d’hydrogène qui la restitue pendant les trajets. C’est l’idée du fondateur de Swatch, Nicolas Hayek. Sauf que neuf ans après sa mort, elle n’est pas concrétisée. Alors que, dans le même temps, le diesel est passé de 15 à 30% de la consommation du parc automobile suisse. 


«La lutte confuse des constructeurs»

En 1989 L’article du premier numéro de Bilan part des difficultés de l’importateur bâlois d’un fabricant danois de voitures solaires. On n’est pas encore, à l’époque, des startups mais 18 millions de francs ont été perdus dans cette aventure. On découvre aussi deux mondes qui à l’époque ne communiquent guère. D’un côté, les inventeurs académiques qui expriment leur liberté créative dans des initiatives comme le Tour de Sol. De l’autre, des entrepreneurs qui sont en réalité des importateurs. La différence aujourd’hui est que ces deux mondes se sont rapprochés.

Fabrice Delaye
Fabrice Delaye

JOURNALISTE

Lui écrire

Fabrice Delaye a découvert Internet le 18 juillet 1994 sur les écrans des inventeurs du Web au CERN. La NASA diffusait ce jour-là les images prises quasi en direct par Hubble de la collision de la comète Shoemaker-Levy sur la planète Jupiter…Fasciné, il suit depuis ses intuitions sur les autoroutes de l’information, les sentiers de traverse de la biologie et étend ses explorations de la microélectronique aux infrastructures géantes de l’énergie.

L’idée ? Montrer aux lecteurs de Bilan les labos qui fabriquent notre futur immédiat; éclairer les bases créatives de notre économie. Responsable de la rubrique techno de Bilan depuis 2006 après avoir été correspondant de L’Agefi aux Etats-Unis en association avec la Technology Review du MIT, Fabrice Delaye est diplômé de l’Institut d’Etudes Politiques de Paris et de l’EPFL.

Membre du jury des SwissICT Awards, du comité éditorial de la conférence Lift et expert auprès de TA-Swiss à l’Académie Suisse des Arts et des Sciences, Fabrice Delaye est l’auteur de la première biographie du président de l’EPFL, Patrick Aebischer.

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