Fu Yu, qui travaille dans le domaine des véhicules à pile à combustible à hydrogène depuis plus de 20 ans, éprouve récemment un sentiment de « travail acharné et de douce vie ».

« D’une part, les véhicules à pile à combustible feront l’objet d’une phase de démonstration et de promotion de quatre ans, et le développement industriel connaîtra une période faste. D’autre part, dans le projet de loi sur l’énergie publié en avril, l’hydrogène a été intégré pour la première fois au système énergétique de notre pays ; auparavant, il était classé comme produit chimique dangereux », a-t-il déclaré avec enthousiasme lors d’un récent entretien téléphonique avec un journaliste de l’agence de presse chinoise China News Agency.

Au cours des vingt dernières années, Fu Yu s'est consacré à la recherche et au développement dans le domaine des piles à combustible et des sources d'hydrogène, notamment à l'Institut de physique chimique de Dalian, à l'Académie chinoise des sciences et au Centre national de recherche en ingénierie. Il a étudié auprès de Yi Baolian, expert en piles à combustible et membre de l'Académie chinoise d'ingénierie. Par la suite, il a rejoint une entreprise de renom et collaboré avec des équipes en Amérique du Nord, en Europe, au Japon et en Corée du Sud, afin de « comprendre les écarts entre notre pays et les leaders mondiaux, mais aussi d'évaluer nos propres capacités ». Fin 2018, il a estimé que le moment était venu de fonder Ji'an Hydrogen Energy, une entreprise scientifique et technologique, en partenariat avec des acteurs partageant sa vision.

Les véhicules à énergies nouvelles se divisent principalement en deux catégories : les véhicules à batterie lithium-ion et les véhicules à pile à combustible hydrogène. Les premiers se sont largement répandus, mais en pratique, des problèmes tels que leur faible autonomie, leur long temps de charge, la faible capacité de leur batterie et leur faible respect de l’environnement restent à résoudre.

Fu Yu et d'autres croient fermement que le véhicule à pile à combustible à hydrogène, tout en offrant la même protection de l'environnement, peut pallier les lacunes du véhicule à batterie au lithium et constitue la « solution ultime » en matière d'énergie automobile.

« En général, il faut plus d'une demi-heure pour recharger un véhicule électrique, contre seulement trois à cinq minutes pour un véhicule à pile à combustible à hydrogène », a-t-il précisé. Cependant, l'industrialisation des véhicules à pile à combustible à hydrogène est bien moins avancée que celle des véhicules à batterie lithium-ion, notamment en raison des limitations liées aux batteries elles-mêmes, et plus précisément à leurs piles.

« Le réacteur électrique est le lieu où se déroule la réaction électrochimique et constitue le composant essentiel du système de pile à combustible. Son essence est comparable à celle du moteur, que l'on pourrait qualifier de cœur de la voiture. » Fu Yu a expliqué qu'en raison des importantes barrières techniques, seules quelques grandes entreprises automobiles et les équipes entrepreneuriales d'instituts de recherche scientifique spécialisés dans le monde possèdent l'expertise nécessaire à la conception technique des réacteurs électriques. La chaîne d'approvisionnement de l'industrie chinoise des piles à combustible à hydrogène est relativement ténue et le degré de localisation est faible, notamment pour la plaque bipolaire, un composant crucial, ce qui représente la difficulté de fabrication et le principal obstacle à son application.

Il est généralement admis que les technologies de plaques bipolaires en graphite et en métal sont les plus répandues dans le monde. La première, grâce à sa forte résistance à la corrosion, sa bonne conductivité électrique et thermique, a occupé la part de marché prépondérante lors des premières phases d'industrialisation. Cependant, elle présente également certains inconvénients, tels qu'une étanchéité à l'air insuffisante, un coût des matériaux élevé et une technologie de fabrication complexe. La plaque bipolaire en métal, quant à elle, offre les avantages d'une légèreté, d'un encombrement réduit, d'une grande résistance, d'un faible coût et d'une procédure de fabrication simplifiée, ce qui la rend très prisée par les constructeurs automobiles nationaux et internationaux.

C’est pourquoi Fu Yu a mené son équipe à étudier la question pendant de nombreuses années et a finalement lancé début mai la première génération de piles à combustible à plaques bipolaires métalliques, développée indépendamment. Ce produit intègre la technologie de revêtement en métal non noble de quatrième génération, ultra-résistante à la corrosion et conductrice, de Changzhou Yimai, partenaire stratégique, ainsi que la technologie de soudage laser à fibre de haute précision de Shenzhen Zhongwei, résolvant ainsi le problème de durée de vie qui a longtemps affecté le secteur. D’après les données de test, la puissance d’un réacteur unique atteint 70 à 120 kW, ce qui le place actuellement au premier rang du marché ; sa densité de puissance spécifique est équivalente à celle de Toyota, constructeur automobile de renom.

Le produit testé a été contaminé par le nouveau coronavirus à un moment critique, ce qui a beaucoup inquiété Fu Yu. « Les trois testeurs initialement prévus ont été isolés et ne pouvaient que former quotidiennement le personnel de R&D à l'utilisation du banc d'essai par visioconférence. C'était une période difficile. » Il a ajouté que, heureusement, les résultats des tests étaient meilleurs que prévu et que l'enthousiasme était palpable.

Fu Yu a révélé qu'ils prévoient de lancer cette année une version améliorée de leur réacteur, dont la puissance unitaire dépassera les 130 kilowatts. Après avoir atteint l'objectif de produire « le meilleur réacteur de puissance de Chine », ils ambitionnent d'atteindre les plus hauts niveaux mondiaux, notamment en portant la puissance unitaire de leurs réacteurs à plus de 160 kilowatts, en réduisant encore les coûts, en s'appuyant sur une technologie chinoise d'excellence et en propulsant le développement des véhicules à pile à combustible à hydrogène en Chine vers une croissance exponentielle.

D'après les données de l'Association chinoise de l'industrie automobile, la production et les ventes de véhicules à pile à combustible en Chine ont atteint respectivement 2 833 et 2 737 unités en 2019, soit une hausse de 85,5 % et 79,2 % par rapport à l'année précédente. La Chine compte plus de 6 000 véhicules à pile à combustible à hydrogène, et l'objectif de « 5 000 véhicules à pile à combustible d'ici 2020 », inscrit dans la feuille de route technique pour les véhicules à économie d'énergie et à énergies nouvelles, a été atteint.

Actuellement, en Chine, les véhicules à pile à combustible à hydrogène sont principalement utilisés dans les bus, les poids lourds, les véhicules spéciaux et d'autres secteurs. Fu Yu estime que les exigences élevées du secteur de la logistique et du transport en matière d'autonomie et de capacité de charge accentueront les inconvénients des véhicules à batterie lithium-ion, permettant ainsi aux véhicules à pile à combustible à hydrogène de conquérir ce segment de marché. Avec la maturation et le développement progressifs des piles à combustible, leur utilisation se généralisera également dans les voitures particulières.

Fu Yu a également souligné que le dernier projet de plan de démonstration et de promotion des véhicules à pile à combustible en Chine mettait clairement en évidence la nécessité de promouvoir un développement durable, sain, scientifique et ordonné de cette industrie. Cela renforce sa motivation et sa confiance, ainsi que celles de son équipe.