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Een onderneming van Daimler
Une entreprise de Daimler
La Mercedes-Benz Classe B F-CELL à pile à combustible
La première voiture électrique
parfaitement apte à l’utilisation
quotidienne, dotée du dynamisme et du
confort de conduite d’une version
essence deux litres
Avec la nouvelle Classe B F-CELL, Mercedes-Benz lance son
premier véhicule électrique à propulsion par pile à combustible
fabriqué dans les conditions de série. La production en petite
série de cette voiture électrique écologique a déjà démarré. Les
premiers des 200 véhicules prévus seront livrés aux clients en
Europe et aux Etats-Unis au début de l’année prochaine.
L’élément central de la Classe B F-CELL est la nouvelle
génération de propulsion électrique à pile à combustible,
compacte, performante, sûre et parfaitement adaptée à
l’utilisation quotidienne. La pile à combustible produit le
courant de traction à bord sans aucune émission polluante, la
seule substance dégagée durant ce processus étant de l’eau.
Les principaux composants de la propulsion sont logés dans le
plancher sandwich, ce qui les protège et permet de préserver
l’intégralité du volume de l’habitacle et du coffre. Offrant une
autonomie significative de près de 400 kilomètres et ne
demandant que peu de temps pour faire un plein, la Classe B F-
CELL conjugue mobilité localement propre, aptitude à parcourir
de longs trajets et performances routières convaincantes. Avec
une puissance de 100 kW/136 ch et un couple souverain de
290 Nm, le moteur électrique offre un plaisir de conduite et une
dynamique comparables à ceux d’un moteur essence de
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2,0 litres. La Classe B F-CELL affiche une consommation de
seulement 3,3 litres de carburant (équivalence diesel) aux cent
kilomètres selon le nouveau cycle mixte européen.
Sur le plan technique, la propulsion de la Classe B F-CELL repose
sur une version optimisée du système de pile à combustible de la
toute dernière génération. Ainsi, par rapport à la Classe A F-CELL
de 2004, le système est plus compact (près de 40 % ) et il
développe une puissance en hausse (+ 40 %) pour une
consommation moindre (- 30 %). Les principaux composants de la
propulsion sont :
Le stack de pile à combustible, de taille particulièrement
compacte
La batterie performante lithium-ion
Trois réservoirs sous pression accueillant l’hydrogène
comprimé à 700 bars
Le moteur d’entraînement compact et léger au niveau de
l’essieu avant
Démarrage à froid possible jusqu’à - 25 degrés Celsius
Le module de piles à combustible de la Classe B F-CELL se
caractérise par une très bonne capacité de démarrage à froid
(jusqu’à - 25 °C). Le système dispose d’un nouveau système
d’humidification à fibres creuses. Ainsi, contrairement aux premières
générations de pile à combustible, l’eau ne peut plus geler dans le
stack, ce qui rendait les démarrages à froid plus difficiles.
Aujourd’hui, même à une température de - 15 degrés Celsius, le
temps de démarrage de la Classe B
F-CELL est comparable à celui d’un véhicule équipé d’un moteur
diesel moderne. Une stratégie de fonctionnement spécifique garantit
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que le stack de la pile à combustible atteint aussi rapidement que
possible sa température de fonctionnement optimale (environ
80 degrés Celsius) après le démarrage du véhicule. Grâce au
système de refroidissement performant et à la gestion intelligente de
la température, cette valeur idéale est maintenue constante dans
toutes les conditions d’utilisation.
Autonomie de près de 400 kilomètres avec un plein
L’hydrogène, servant au fonctionnement de la pile à combustible, est
stocké à une pression de 700 bars dans les trois réservoirs du
véhicule. Ces réservoirs peuvent accueillir près de 4 kilogrammes de
carburant gazeux. Ils sont parfaitement hermétiques, rendant
impossible tout dégagement d’hydrogène dans l’environnement,
même en cas d’arrêt prolongé du véhicule. Grâce au taux de
compression élevé, la Classe B F-CELL possède une autonomie
importante : près de 400 kilomètres par plein, soit deux fois plus que
la Classe A F-CELL. Un système standardisé de remplissage des
réservoirs permet de s’approvisionner en hydrogène aisément et
rapidement, en moins de trois minutes.
Une consommation équivalent à 3,3 litres de diesel aux
100 kilomètres
Le moteur électrique, de type synchrone à aimant permanent, délivre
une puissance de pointe de 100 kW/136 ch et un couple maxi de
290 Nm, élevé comme il convient à un moteur électrique et
disponible dès les premiers tours. La Classe B F-CELL affiche ainsi
une allure particulièrement remarquable et offre des performances
dynamiques élevées, parfois même nettement supérieures à celles
d’une version essence deux litres. Et pourtant, ce moteur électrique
localement propre à pile à combustible ne consomme que
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l’équivalent de 3,3 litres de carburant (équivalence diesel) aux
100 kilomètres (nouveau cycle mixte européen).
Batterie compacte lithium-ion à capacité d’accumulation élevée
Le courant est emmagasiné dans une batterie lithium-ion haute
tension très performante. Celle-ci, disposant d’une puissance
énergétique de 1,4 kWh, est refroidie par l’intermédiaire du circuit
climatique du véhicule. Mercedes-Benz a appliqué à la batterie de la
Classe B F-CELL les enseignements tirés de la technologie lithium-
ion développée pour la Classe S 400 HYBRID. La batterie lithium-ion
présente plusieurs avantages : dimensions compactes et
performances nettement supérieures à celles des batteries hybrides
nickel-métal (NiMH). Par rapport à la technologie NiMH, elle offre
30 % de densité énergétique et 50 % de densité de puissance en
plus. En outre, elle se distingue par un rendement de charge élevé
et une longévité exemplaire.
Gestion intelligente de la transmission pour une efficience
optimale
Lors du développement de la Classe B F-CELL, Mercedes-Benz a
optimisé la stratégie de fonctionnement de la propulsion électrique à
pile à combustible. Lors de démarrages à froid à des températures
extérieures particulièrement basses, le moteur électrique est
approvisionné en énergie électrique non seulement par la batterie
lithium-ion, mais aussi par le système de pile à combustible se
mettant en route. A des températures extérieures plus élevées, le
courant de la batterie suffit, et la pile à combustible ne s’enclenche
que plus tard selon les besoins de puissance. Pendant la conduite,
la gestion de l’énergie maintient en permanence le système F-CELL
dans la plage de fonctionnement optimale. La batterie lithium-ion
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intervient de manière dynamique pour compenser les écarts par
rapport à la puissance électrique requise dans une situation de
conduite donnée.
A chaque freinage, et dès que le conducteur relâche la pédale
d’accélération, le moteur électrique transforme l’énergie cinétique en
énergie électrique stockée dans la batterie (processus de
récupération). Lors de manœuvres ou de trajets courts, le moteur
d’entraînement électrique fonctionne avec le courant accumulé dans
la batterie. Si la capacité d’énergie accumulée est insuffisante, la pile
à combustible s’enclenche automatiquement. Selon les besoins, la
gestion intelligente de la transmission décide d’utiliser l’énergie
électrique de la batterie lithium-ion seule, de la pile à combustible
seule ou des deux systèmes en même temps, en vue d’obtenir une
efficience optimale et un avantage maximal pour le client.
Parfaite aptitude à une utilisation quotidienne grâce au plancher
sandwich
Les quatre véritables places et le volume du coffre à bagages
(416 litres) font de la Classe B F-CELL un véhicule parfaitement
adapté à une utilisation quotidienne, y compris par les familles.
Le concept F-CELL a été réalisé avec un plancher sandwich
exclusif, une architecture introduite par Mercedes-Benz il y a dix ans
déjà sur la première génération de la Classe A, dans la perspective
de l’intégration de modes de propulsion de substitution, et
systématiquement optimisée depuis. Les principaux composants de
la propulsion électrique à pile à combustible sont implantés dans le
soubassement, ce qui constitue un atout pour le centre de gravité du
véhicule, l’encombrement et la sécurité. Cette construction présente
les avantages suivants :
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