NISSAN ET LA MOBILITE ZERO EMISSION : L'HISTOIRE EN QUELQUES LIGNES
De la Tama à la Pivo2, 60 ans de recherche et de développement
L'AUBE D'UNE NOUVELLE ERE... ELECTRIQUE
« Son autre préoccupation était les batteries elles-mêmes. Thorne avait choisi les nouvelles batteries lithium-ion de Nissan, extrêmement efficaces compte tenu de leur poids. »
Les quelques mots ci-dessus pourraient sortir en tout droit du discours d'un fonctionnaire gouvernemental vantant les mérites d'une future flotte de véhicules à émission zéro. En réalité, ils datent de 1990 et sont tirés de Jurassic Park, célèbre roman de Michael Crichton devenu peu après un film à sensations.
Près de deux décennies plus tard, Nissan reste l'un des chefs de file du développement des batteries lithium-ion. Toutefois, l'histoire des véhicules électriques Nissan date de beaucoup plus tôt, de 1947. L'immédiat après-guerre fut une période unique pour les constructeurs automobiles et les recherches sur la propulsion électrique. En raison des pénuries énergétiques de l'époque, le gouvernement japonais encouragea en effet les entrepreneurs à produire des véhicules électriques pour faire face à la crise.
La « Tama Electric Car » fut créée par la Tokyo Electric Cars Company, l'un des ancêtres de la Prince Motor Co., Ltd., qui fusionna plus tard avec Nissan. Mise au point par des ingénieurs aéronautiques militaires ayant perdu leur emploi à la fin de la guerre, la Tama faisait appel à des batteries plomb-acide remplaçables pour générer la puissance de 3,3 kW et atteindre la vitesse de pointe de 35 km/h (22 mph). Avec leur autonomie de 65 km (40 miles), les Tama furent essentiellement utilisées comme taxis. Un pick-up compact fut également proposé.
DES IONS DE LITHIUM DANS LA PRAIRIE
La légende raconte que lors d'essais menés par le Ministère, la Tama atteignit la vitesse maximale de 35,2 km/h (22 mph) et montra la belle autonomie de 96 km (60 miles), soit beaucoup plus que ne le spécifiaient les brochures officielles. Ce modèle fut diffusé jusqu'en 1950, époque du renouveau du Japon et d'un approvisionnement pétrolier stabilisé
Aujourd'hui, alors que l'avenir du pétrole s'annonce incertain et que l'environnement est sous pression, il va sans dire que l'évolution de la technologie des batteries correspond à une nécessité sociale de même qu'à un certain esprit d'entreprise, deux fils conducteurs du développement des véhicules électriques Nissan. L'application à l'automobile des batteries lithium-ion (Li-ion) débuta en 1990 sous l'égide de Sony Corporation. A peine un jour après l'annonce officielle de Sony, Nissan entamait sa collaboration avec cette entreprise.
Le premier fruit de leurs efforts conjoints put être cueilli en 1995, date du lancement de la Nissan Prairie EV, première voiture électrique au monde équipée de batteries lithium-ion. Limitée aux flottes spécifiques, la Prairie EV fut écoulée à quelque 30 exemplaires vendus à différentes compagnies.
« La majorité de nos collègues de l'industrie, y compris chez nous, était sceptique à propos des accumulateurs lithium-ion, » se rappelle Hideaki Horie, Expert Leader au sein de la division EV Technology Development. « Nous avons opté pour cette batterie car nous croyions en elle, en son potentiel et en son application à l'automobile, nettement plus crédible que l'utilisation de batteries nickel-hydrure très communes à l'époque. »
LA PRAIRIE « ON ICE »
L'une des mises en œuvre les plus insolites de la Prairie EV a été ses années d'utilisation dans le froid polaire extrême, comme véhicule de soutien de l'Equipe nationale japonaise d'exploration du Pôle Nord. En 2000, alors que la Prairie EV subissait de nombreux essais par temps froid sur la piste Nissan d'Hokkaido, le propriétaire de l'auberge où logeait l'équipe d'évaluation annonça que l'Equipe internationale de recherche arctique recherchait un véhicule électrique pour sa station de recherche de Ny-Ålesund, dans l'archipel norvégien du Svalbard (Spitzberg), la ville la plus au nord du monde (79° de latitude Nord).
Tout de suite, les ingénieurs Nissan virent là une excellente opportunité de test prolongé par froid extrême, eux-mêmes pouvant le surveiller sous des latitudes plus clémentes. On loua donc aux chercheurs arctiques une Prairie EV équipée d'un bloc de batteries lithium-ion cylindrique. Cette Prairie EV, sans aucun soutien ni entretien direct de Nissan, servit de transport quotidien depuis la station de recherche jusqu'à la ville et l'aéroport, durant le suivi des observations météorologiques. Un véhicule à émission zéro était en effet indispensable pour cette mission afin de ne pas fausser les mesures avec des émissions de CO2.
« La Nissan électrique est devenu le symbole de notre engagement envers le Village international de recherche arctique stipulant que l'environnement ne serait pas affecté par le déroulement des études, » se rappelle le Dr Hajime Ito, Président du NySMAC (Ny-Ålesund Science Managers Committee). « Les VIP visitant notre village étaient accueillis à l'aéroport par la Prairie EV qui les menait en ville sans bruit et sans le moindre gaz d'échappement. Ce fut de même un excellent véhicule utilisé à des fins scientifiques comme l'observation de la faune sauvage que l'on pouvait approcher sans bruit ni odeur. »
En 2006, après six années de bons et loyaux services, la Prairie EV tomba en panne. Impossible, évidemment, de trouver un concessionnaire Nissan à Ny-Ålesund dont la population à l'année se limite à 35 résidents. La voiture fut donc renvoyée chez Nissan pour enquête et évaluation. A l'autopsie, les techniciens de la marque furent ravis de découvrir l'origine du problème : un simple condensateur déconnecté ! Une fois remise en état, la Prairie EV repartit de plus belle (même si ses performances s'étaient légèrement dégradées, conformément aux prévisions), prouvant la crédibilité et la longévité des batteries lithium-ion dans des conditions extrêmes.
CONTRACTUELLES A LOS ANGELES !
En 1997, deux ans après le lancement de la Prairie EV, Nissan dévoila l'Altra EV (appelée R'nessa EV au Japon), elle aussi équipée de batteries lithium-ion. Ce break électrique (considéré comme l'une des voitures les plus « vertes » par Green Guide to Cars and Trucks en 1999) fut vendu, au Japon et aux Etats-Unis, à environ 200 exemplaires.
Les premières voitures furent livrées à des entreprises de services publics dont Southern California Edison Company, Pacific Gas and Electric Company de même que le Los Angeles Department of Water and Power. Elles furent même utilisées comme « meter maid cars » (voitures servant à contrôler le stationnement) par le Santa Monica Police Department. Durant une brève période, il fut également possible de louer une Altra EV au Los Angeles International Airport.
En partie monospace, SUV, et break, l'Altra EV disposait d'un empattement relativement long (2 799 mm) pour une longueur hors-tout de 4 869 mm (des cotes presque identiques à la Nissan Maxima 2010 qui repose sur 2 776 mm d'empattement pour une longueur de 4 841 mm).
On rechargeait l'Altra EV avec un dispositif de charge inductive sûr et pratique via une palette électromagnétique insérée dans une prise située dans la calandre. Le moteur synchrone de 83 chevaux (62 kW) utilisait un aimant interne très performant en alliage néodyme-fer-bore (NdFeB) au rendement opérationnel évalué à 89 % environ. Le bloc de batteries lithium-ion (12 modules) se trouvait sous le plancher de l'habitacle et offrait une autonomie réaliste (en combinaison ville/autoroute) de 130 km (80 miles). L'Altra EV bénéficiait également d'un ABS sur les quatre roues, d'une vitesse de pointe de 120 km/h (75 mph) et d'une charge utile d'environ 400 kg. Quant aux passagers de l'Altra EV, ils étaient plutôt bien traités grâce à des équipements comme la climatisation, les vitres électriques, le verrouillage centralisé, un système audio haut de gamme et deux airbags frontaux.
ELECTRIQUE... ET STAR DE LA TELE !
Peu après les débuts de l'Altra EV, Nissan se lança le défi de mettre au point un véhicule électrique plus compact et moins utilitaire. Ce fut la légendaire Hypermini, qui débuta en 1999.
L'Hypermini, bâtie autour d'un cadre léger et très rigide, était équipée d'un moteur synchrone à aimant au néodyme et de batteries lithium-ion hautes performances. Il ne fallait pas plus de quatre heures pour recharger ses batteries par l'intermédiaire d'un chargeur à courant alternatif (200 volts) de type inductif sans contact. L'autonomie de l'Hypermini était de 115 km (72 miles) pour une vitesse de pointe d'environ 100 km/h (62 mph). Cette voiture fut très utilisée au Japon et aux Etats-Unis, notamment à l'University of California, Davis et dans le cadre d'un projet de « car-sharing » à Yokohama.
A peine longue de 2 655 mm et haute de 1 550 mm, cette petite voiture biplace au style spectaculaire attirait les regards partout où elle se rendait. Elle apparut même en figurante dans deux séries télé américaines, The Princess Diaries 2 et Sleepover, ainsi que dans une série d'animation japonaise, Shigofumi.
BIEN CHARGEE POUR L'AVENIR !
Le tournant du siècle fut également celui des batteries, Nissan allant largement de l'avant avec le développement - en collaboration avec NEC - des batteries lithium-ion de type lamellaire en lieu et place de l'ancien type cylindrique utilisé jusqu'à présent. Ces batteries lamellaires sont capables d'emmagasiner deux fois plus d'énergie que les cylindriques à volume égal.
Le développement des batteries s'est beaucoup accéléré durant la dernière décennie en grande partie grâce aux innovations apparues dans l'électronique grand public et particulièrement les téléphones portables.
« Nous pouvons même affirmer que l'évolution des batteries doit beaucoup aux écolières de Shibuya, littéralement pendues à leurs portables, » s'amuse M. Horie. « Elles sont impatientes d'avoir de plus en plus de messages et de possibilités de chatter avec des temps de recharge toujours réduits. C'est sûr, le boum des téléphones portables a certainement favorisé l'amélioration qualitative des batteries. »
La réduction continue de la taille des batteries est une aubaine non seulement pour les téléphones portables et ordinateurs nomades mais également pour les automobiles qui se conçoivent désormais différemment.
« Choisir la propulsion électrique libère de diverses contraintes, » affirme Shiro Nakamura, vice-président, Design, Nissan Motor Co., Ltd. « Cela vous permet, par exemple, de dessiner un capot très bas, favorable à l'aérodynamique de la voiture, de même qu'à son style. Vous pouvez abaisser le centre de gravité en plaçant les batteries sous le plancher et vous pouvez même monter un moteur dans chaque roue. Mieux encore, vous pouvez aller jusqu'à séparer l'habitacle de la plateforme grâce à la technologie « by-wire » où aucun organe n'est mécaniquement relié à sa commande, tout se faisant par des contacts électriques et des relais électroniques. Nous avons voulu souligner cette liberté de conception en dévoilant des hypothèses de mobilité futures et ce furent les Pivo et Pivo2, des concepts à habitacle rotatif avec motricité et direction sur les quatre roues avec commande individuelle de chacune d'entre elle. »
L'originale Pivo, l'une des stars du Salon de l'automobile de Tokyo 2005, fut suivie deux ans plus tard de la Pivo2, Nissan ayant pour tradition de dévoiler ses concepts de voitures électriques de pointe à chaque grand salon automobile. La sportive Nissan Mixim fut présentée à Francfort en 2007, suivie, à Paris en 2008, de la Nissan NUVU (littéralement une « nouvelle vue » sur le transport individuel urbain). La NUVU représentait avec esprit les intentions environnementales de Nissan avec, notamment, ses panneaux solaires intégrés au toit entièrement vitré et ses matériaux d'habitacle en partie bio et recyclés.
Pour Nissan, après plus de 60 ans de leadership en matière de véhicules électriques, l'année 2010 sera celle de la transition entre une époque de mobilité devenue conventionnelle et une nouvelle ère de mobilité à émission zéro ; elle débutera avec le lancement d'une toute nouvelle Nissan LEAF.