Comment l’énergie solaire pourrait-elle alimenter les véhicules électriques de demain? Mercedes-Benz explore une approche innovante avec leur technologie de peinture solaire, qui pourrait transformer l’ensemble de la surface des voitures en panneaux photovoltaïques. Cette initiative promet-elle une autonomie accrue et une réduction des besoins en recharge?
Les véhicules électriques pourraient bientôt être recouverts de panneaux solaires non seulement sur leur toit, mais sur l’ensemble de leur carrosserie, grâce à un revêtement spécial. Cette peinture solaire, capable de capter l’énergie du soleil que la voiture soit en mouvement ou à l’arrêt, alimenterait directement la batterie du véhicule. Bien que cela puisse évoquer une scène de science-fiction, les chercheurs de Mercedes-Benz travaillent déjà à rendre cette technologie réalité.
La mise en œuvre de la peinture photovoltaïque
Jochen Schmid, senior manager de Future Electric Drive, une division de recherche et développement au sein du constructeur automobile, a posé la question suivante : «Nous produisons des centaines de voitures par jour, et cela représente une surface considérable. Pourquoi ne pas utiliser cette surface pour récupérer l’énergie solaire?».
Le matériau photovoltaïque, étudié par Mercedes, se présente sous forme de pâte qu’on peut appliquer sur l’extérieur des véhicules. Le revêtement, d’une épaisseur de seulement 5 micromètres (contre environ 100 micromètres pour un cheveu humain), pèse 50 grammes par mètre carré. Sur un SUV de taille moyenne, cette pâte, que Mercedes appelle aussi peinture solaire, occuperait environ 11 mètres carrés, produisant suffisamment d’énergie pour parcourir jusqu’à 12.000 km par an. Cependant, Mercedes souligne que cela se réalise dans des «conditions idéales». En effet, la quantité effective d’énergie obtenue dépend de l’intensité du soleil et du niveau d’ombre.
Flexibilité et esthétique de la peinture solaire
Grâce à sa flexibilité, la peinture solaire s’adapte aux formes courbes comme les ailes des voitures, offrant plus d’opportunités pour la capture de l’énergie solaire par rapport aux panneaux solaires en verre, qui ne peuvent être installés que sur les surfaces plates comme le toit ou le capot. Cette peinture fait partie d’un revêtement multicouche comprenant du matériau conducteur, de l’isolation, le matériau photovoltaïque actif, et enfin une couche supérieure pour la couleur, le tout totalisant 5 microns d’épaisseur.
La couche supérieure de cette peinture ne serait pas une peinture automobile standard car elle ne contient pas de pigments. Il s’agit d’un matériau translucide rempli de nanoparticules qui réfléchissent les longueurs d’onde de la lumière solaire. Ces nanoparticules peuvent être conçues pour refléter des longueurs d’onde spécifiques, permettant ainsi aux véhicules électriques de se présenter dans diverses couleurs tout en laissant passer la lumière solaire vers la couche photovoltaïque.
Intégration et potentiel de la peinture solaire
La peinture solaire serait reliée par des câbles à un convertisseur d’énergie situé à proximité de la batterie, alimentant directement la batterie à haute tension. À Stuttgart, en Allemagne, où Mercedes-Benz a ses quartiers généraux, le constructeur automobile indique que le conducteur moyen parcourt 50 km par jour ; là-bas, environ 62 % de ces besoins pourraient être couverts par l’énergie solaire grâce à cette technologie. Pour les conducteurs dans des endroits comme Los Angeles, la peinture solaire pourrait couvrir 100 % de leurs besoins en déplacement. L’énergie excédentaire pourrait ensuite être utilisée via la charge bidirectionnelle pour alimenter un domicile.
Contrairement aux panneaux solaires typiques, cette peinture solaire ne contient aucun métal rare, silicium ou matériaux toxiques, facilitant ainsi son recyclage. Mercedes-Benz explore également comment rendre la réparation de cette peinture simple et abordable. «Il pourrait y avoir des craintes de ‘si ma voiture a une éraflure, alors le panneau de porte est probablement endommagé’. Nous avons donc pris nos précautions, et nous pouvons facilement dire que nous avons des contre-mesures pour cela.» a précisé Jochen Schmid.
Avec des véhicules électriques recouverts de peinture solaire, le souci des réseaux de charge ou de l’installation de chargeurs domestiques diminuerait. Beaucoup de personnes hésitent encore à acheter un véhicule électrique en raison des préoccupations liées à la charge. «Nous espérons que cette technologie aura un impact sur l’acceptation par les clients», a-t-il déclaré. «Et si 50 % ou plus de vos kilomètres annuels pouvaient être générés gratuitement par le soleil, c’est un énorme avantage et pourrait aider à la pénétration du marché. » Avec la charge bidirectionnelle, cela signifie que les véhicules électriques pourraient également devenir des centrales électriques personnelles.»
Quelles perspectives pour le futur
Mercedes-Benz travaille sur cette recherche depuis des années. Le constructeur a dévoilé un concept de voiture Mercedes avec une peinture solaire en 2014. Mais la technologie a évolué. Récemment, Mercedes a présenté un prototype de peinture solaire lors d’un événement R&D à ses quartiers généraux en Allemagne. «Ce n’est pas juste un gadget ou une présentation PowerPoint», a affirmé Jochen Schmid. «Ça fonctionne réellement.»
Néanmoins, le chemin semble encore long avant que la peinture solaire sur les véhicules électriques ne devienne une réalité. Le constructeur Allemand reste prudent et n’avance aucune date. Cependant, il se dit confiant dans l’atteinte de son objectif. Les ingénieurs continuent leurs recherches pour rendre cette technologie réalisable et rentable. «Nous y croyons fermement», a-t-il conclu, «sinon nous ne l’explorerions pas.»
Légende illustration : Mercedes-Benz
Source : Fast Company
