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Les meilleures piles à combustible de 2020

Petit modèle
Modèle medium
Modèle puissant

Notre mode de consommation d’énergie se doit de changer. L’écologie et la sauvegarde de notre planète sont considérées aujourd’hui comme les plus grands défis de l’humanité. Parmi les technologies de production d’énergie écologique, la plus prometteuse reste encore à ce jour les piles à combustible. Ce type de générateur ne rejette que de l’hydrogène, plus familièrement appelé : l’eau. Les piles à combustible ont révolutionné le monde spatial et bientôt aussi celui de l’automobile. Elle est aujourd’hui l’outil idéal pour fournir de l’énergie en camping-car et en sorties en sites isolés. Découvrez le monde de la pile à combustible, son histoire, son fonctionnement et tout ce qu’il faut savoir pour faire le bon choix.

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Pile à combustible EFOY Comfort 210i

Pile à combustible EFOY Comfort 210i

Voici la plus puissante des piles à combustible avec le modèle EFOY Comfort 210i pour les amateurs de longues périodes en bateau ou camping-car. Cette pile à combustible développe pas moins de 210 Ah par jour (2520Wh) pour seulement 0,9L par kWh de carburant. Le leader des piles à combustible pour particulier propose son plus puissant modèle capable d’alimenter tous les types d’appareils électriques y compris les plus énergivores comme les frigos, cafetières, micro-onde, etc. Elle recharge votre batterie de 120 à 350 Ah et s’arrête automatiquement lorsqu’elle est pleine. C’est l’outil indispensable pour passer l’hiver dans votre véhicule sans le moindre souci énergétique. La qualité allemande est au rendez-vous avec une garantie de 5 ans possible. Un prix de départ important mais tout à fait justifié.

Caractéristiques Pile à combustible EFOY Comfort 210i
Caractéristiques Pile à combustible EFOY Comfort 210i
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Pile à combustible EFOY Comfort 140i

Pile à combustible EFOY Comfort 140i

La pile à combustible EFOY Comfort 140i est le modèle de milieu de gamme. En effet, sa puissance de charge de 140 ampères-heures par jour permet d’alimenter toutes les lumières, les téléviseurs, voire une petite machine à café ou sèche-cheveux. Des appareils dont la consommation d’énergie ne dépasse pas les 1000 Watts. Ce modèle EFOY Comfort 140i est recommandé pour un usage maximum de 120 jours par an. Cette pile est adaptée aux installations photovoltaïques et vous pourrez l’utiliser toute l’année même si passer l’hiver sera plus aisé avec le modèle au dessus. Ce type de générateur d’énergie écologique et silencieux ne consomme que 0,9L par kWh de combustible. Partez en camping-car l’esprit tranquille avec toute l’énergie dont vous avez besoin sous n’importe quel climat !

Caractéristiques Pile à combustible EFOY Comfort 140i
Caractéristiques Pile à combustible EFOY Comfort 140i
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Pile à combustible EFOY Comfort 80i

Pile à combustible EFOY Comfort 80i

Parlons ici du plus petit modèle des piles à combustible EFOY Comfort avec leur modèle 80i. Moins puissante mais moins chère et avec la même qualité que la marque nous propose depuis tant d’années. Ce modèle EFOY Comfort 80i, d’une capacité de charge de 80 Ah par jour, ne possède pas d’onduleur. Son usage est donc adapté à tous les petits appareils électriques de base tels que les lumières ou une télévision mais pas pour des appareils à forte consommation d’énergie. Passez l’hiver avec cette seule pile n’est donc pas recommandé, elle manquera de puissance pour vous chauffer et alimenter votre véhicule lors de vos vacances. Ce modèle est recommandé pour un usage de 60 jours maximum par an. Un peu plus légère que ses grandes sœurs, la pile à combustible EFOY Comfort 80i est un excellent produit d’une qualité allemande encore inégalée.

Caractéristiques Pile à combustible EFOY Comfort 80i
Caractéristiques Pile à combustible EFOY Comfort 80i

De plus en plus d’appareils et de véhicules nécessitent une alimentation innovante en énergie électrique, fiable et de longue durée. Parmi les solutions existantes, la pile à combustible (PAC) ouvre de nombreuses possibilités. Son principe d’oxydation et de réduction sur des électrodes pour créer une tension électrique pourrait connaître de larges applications à l’avenir.

L’histoire de la pile à combustible

La découverte du procédé

Contrairement à une idée répandue, la pile à combustible n’a rien d’une invention récente. La découverte de son effet remonte à 1839, par l’intermédiaire de Christian Schönbein. Un prototype reprenant ce principe est produit en laboratoire en 1842 par William Robert Grove (cf image ci dessous). Il est conçu en utilisant une cellule d’hydrogène-oxygène, des électrodes constituées de platine ainsi que de l’acide sulfurique tenant lieu d’électrolyte. La pile à combustible trouve sa forme moderne en 1889 avec les travaux de Ludwig Mond et Carl Langer.

William Robert Grove et la pile

Une mise en application tardive

Par sa complexité de mise en œuvre, cette invention ne va trouver aucune application pratique pendant plusieurs décennies. C’est Francis T. Bacon, entre 1932 et 1959, qui met au point des modèles viables allant de 1 à 5 kW. En 1960, un grand pas est franchi puisque la NASA utilise des piles à combustible sur les véhicules spatiaux de la mission Apollo. À partir des années 1980, des chercheurs japonais comme américains perfectionnent la PAC.

Aujourd’hui, la pile à combustible trouve des applications multiples grâce à son alimentation en hydrogène, notamment dans le cadre de l’alimentation des véhicules électriques et des générateurs d’énergie portatifs.

Comment fonctionne une pile à combustible ?

Principe de base

Une pile à combustible fonctionne par l’oxydation d’un combustible réducteur sur une première électrode et la réduction d’un oxydant sur une seconde. Elle réunit trois éléments, à savoir l’anode, la cathode et l’électrolyte qui les sépare.

On a recours le plus souvent à des systèmes à dihydrogène-dioxygène ou à dihydrogène-air. La réaction chimique entraînée sert à produire de l’électricité, de la chaleur et de l’eau. Pour cela, un apport en combustible est indispensable, dans la plupart des cas de l’hydrogène (H2). Il en résulte une tension de 0,7 V environ (flux d’électrons), de la chaleur et de la vapeur d’eau (H2O). Plusieurs modèles existent, dont ceux à membranes échangeuses de protons et à oxyde solide.Schéma de fonctionnement d'une pile à combustible

Avantages et inconvénients

Actuellement, les piles à combustible fonctionnent surtout à base de dihydrogène-dioxygène. Cette solution permet de fournir une énergie propre puisqu’elle consomme des gaz et n’engendre au final que de l’eau. Une telle pile peut permettre d’arriver à un rendement de 60 % quand un groupe électrogène ne dépasse pas les 25 %.

Si le procédé semble donc particulièrement attractif, il a néanmoins des défauts qui ont freiné son développement. Le principal problème concerne le coût de fabrication des piles, à la fois pour le platine et les membranes échangeuses.

Utilisation du méthanol

Ces dernières années, des piles à combustible utilisant du méthanol ont été mises au point. Leur fonctionnement est différent. Les piles RMFC vont reformer le méthanol pour réaliser la production d’hydrogène. Quant aux piles DMFC, elles procèdent à l’oxydation directe du méthanol. Dans les deux cas, il ne s’agit pas d’une énergie totalement propre dans la mesure où elle rejette du dioxyde de carbone (CO2).

Les différences entre une pile à combustible et une batterie

Il est fréquent de rencontrer la confusion entre pile à combustible et batterie. Il s’agit pourtant de deux technologies très différentes à ne pas confondre. Voici leurs principales différences, qui pourront vous aiguiller dans votre choix de source d’énergie.

Recharge électrique

La différence la plus fondamentale entre une PAC et une batterie concerne la recharge électrique. En effet, la pile à combustible fonctionne du moment qu’elle est alimentée et n’a donc pas besoin de recharge. Une batterie contient pour sa part les éléments consommés au fil de l’utilisation alors que ceux-ci se trouvent dans des réservoirs extérieurs pour une pile à combustible. Le système utilisé par les PAC est ainsi plus complexe puisqu’il sépare l’énergie fournie par le combustible et la puissance de la pile.

Cette différence importante devrait permettre d’améliorer peu à peu les piles à combustible et d’en faire la source d’alimentation la plus performante pour tous les véhicules électriques, en les dotant d’une autonomie supérieure.

Rentabilité

Différence entre hydrogène, essence et batterieÀ l’heure actuelle, le problème le plus important des PAC est leur rentabilité. La technologie permettant d’utiliser l’hydrogène comme combustible est coûteuse à mettre en place. Il s’agit d’une différence majeure avec les batteries classiques, plus faciles à faire fonctionner et donc moins onéreuses.
Sur un plan purement technique, les piles à combustible sont sans conteste les plus performantes, en raison de leur forte densité en énergie. Malgré tout, les batteries au lithium-ion demeurent aujourd’hui plus rentables en dépit de leur défaut comme la lenteur à se recharger.

Avec le développement de la technologie, les PAC constituent une solution d’avenir pour alimenter, via l’hydrogène, des véhicules électriques variés.

Les différents types de pile à combustible

Il existe de nombreux types de PAC, certains au stade de prototypes. Pour l’heure, trois grands modèles sont employés pour générer de l’électricité à partir de gaz.

PEMFC

La pile à membrane échangeuse de protons ou PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) permet de fournir facilement de l’électricité. Son rendement se situe autour de 40 à 60 %. Parmi les modèles de piles à combustible, il s’agit de celle dont les coûts de production sont les plus bas. Elle utilise pour cela du platine aussi bien pour sa cathode que pour son anode. Elle s’emploie aussi bien selon un mode portatif dans le domaine du transport qu’à travers un mode stationnaire. Elle fait office alors de générateur électrique de secours. Diverses études sont menées dans le monde pour perfectionner ce système et améliorer ses performances.

SOFC

La pile à combustible à oxyde solide ou SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) sert à générer électricité et chaleur avec un haut rendement, sans aucune émission de particules polluantes. Son alimentation se fait à l’aide d’un combustible gazeux qui peut être un gaz naturel ou bien du biogaz. Son rendement électrique peut dépasser 60 % et son rendement thermique se révèle tout aussi bon. Avec sa technologie de cogénération unique, elle est très utile pour créer de l’électricité et une importante quantité de chaleur facile à récupérer. On la trouve dans les habitations pour alimenter réseaux électriques et chauffages. En raison de son poids important, elle ne permet que des usages stationnaires.

Pile à alcool

À côté de ces modèles plus imposants, des PAC miniaturisées existent aussi pour alimenter simplement les appareils portatifs comme les téléphones et les ordinateurs portables. On parle alors de pile à méthanol direct ou DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) et de pile à éthanol direct ou DEFC (Direct Ethanol Fuel Cell). Ces deux modèles sont conçus pour utiliser comme alimentation l’hydrogène se trouvant dans les molécules de ces deux alcools afin de générer de l’électricité.

Comment choisir sa pile à combustible pour son camping-car ?

Pile à combustible pour camping-car

Puissance

En matière de PAC pour camping-car, la marque Efoy Comfort fournit de nombreux modèles susceptibles de convenir à la plupart des véhicules. Le principal élément à prendre en compte ici est la puissance de la pile. Trois choix sont envisageables, à savoir une pile de 40, 72 ou bien 105 W. Pour obtenir une autonomie complète, les deux modèles les plus puissants sont recommandés. Si vous avez besoin d’une utilisation plus occasionnelle, le premier modèle peut également convenir. Le prix est aussi un critère à considérer avec attention, les piles les plus puissantes représentant un investissement conséquent, cependant vite amorti.

Équipements à bord

Le choix de votre pile est à mettre en relation avec les installations électriques se trouvant dans votre camping-car. Les piles Efoy Comfort peuvent produire 80, 140 ou 210 Ah au quotidien. On considère que la consommation moyenne d’un tel véhicule est de 100 Ah par jour. Pour autant, cette estimation peut être revue à la hausse en cas d’utilisation d’appareils énergivores comme un réfrigérateur à compression. Une estimation journalière de l’énergie nécessaire dans votre camping-car permettra de vous aiguiller vers le choix le plus adapté.

Quels sont les avantages d’une pile à combustible EFOY en camping car ?

Avec une pile à combustible EFOY à bord, vous avez toujours et partout votre propre producteur de courant. Ceci offre toute une série d’avantages décisifs.

Pleine puissance !

La pile à combustible EFOY existe, en fonction de votre besoin personnel en courant dans votre camping-car, dans différentes puissances :

  • La pile à combustible EFOY 80i avec une puissance de 40 W par jour garantit une autonomie tout au long de l’année
  • La pile à combustible EFOY 140i avec une puissance de 72 W par jour est la variante confort pour des besoins élevés en énergie
  • La pile à combustible EFOY 210i avec une puissance de 105 W par jour est la variante confort pour des besoins très élevés en énergie

Fiable et toujours disponible !

La pile à combustible EFOY ne se contente pas de fournir du courant silencieux et écologique, mais produit du courant fiable et sans frais d’entretien là où vous en avez besoin. Le jour comme la nuit, par mauvais temps et dans n’importe quel endroit, elle offre un maximum de confort et de sécurité.

Totalement automatique !

Le chargeur intégré « Automatic Charge Control » de la pile à combustible EFOY surveille en permanence et totalement automatiquement le niveau de charge de la batterie. Si la tension chute à un niveau inférieur à 12,3 V, la pile à combustible EFOY s’enclenche automatiquement et la batterie se recharge jusqu’à ce qu’elle soit pleine. Elle s’arrête ensuite automatiquement. Vous n’avez pas besoin de vous occuper d’elle.

Extrêmement silencieuse !

Le fonctionnement de ces piles est si silencieux qu’elle ne vous dérangera pas pendant votre sommeil. Intégrée dans le double plancher, la pile à combustible EFOY est pratiquement inaudible. Un avantage décisif par rapport aux générateurs !

Super légère !

La pile à combustible EFOY pèse entre 7,1 et 8,5 kg en fonction du modèle. Un poids léger et des dimensions compactes qui trouvent leur place dans tous les camping-cars. Le courant n’a jamais été aussi léger !

Pile à combustible EFOY dans un camping-car

High-tech pour une énergie propre et écologique

Les piles à combustible EFOY fonctionnent de manière écologique, économique et exempte d’émissions polluantes. Outre du courant, tout ce qui est produit est de l’eau et du dioxyde de carbone dans une quantité qui correspond environ à l’air expiré d’un enfant.

Partez en voyage et appréciez le même luxe qu’à la maison de façon écologique. Même les cafetières électriques ou les sèche-cheveux ne posent plus de problème. De plus, le montage est facile et accessible à tous.

La pile EFOY comparée aux autres sources d’alimentation en camping-car :

Prenons pour exemple le modèle medium des piles à combustible EFOY : la pile EFOY 140i :

  • Quatre fois plus de courant qu’une installation solaire de 100 W en été
  • Fonctionne aussi bien à l’ombre, la nuit et lorsqu’il pleut
  • Elle produit autant de courant qu’une dynamo en six heures de fonctionnement
  • Elle recharge la batterie autant qu’un générateur en six heures, mais ce sans bruit ni odeur désagréable
  • En hiver, elle fournit environ 16 fois plus de courant qu’une installation solaire de 100 W
  • Elle peut être combinée à une installation solaire

Facile d’installation

Pile à combustible EFOY facile d'installation

Avec ses dimensions compactes de seulement 443 x 202 x 288 mm (L x l x h) et un poids de 7 kg environ, la pile à combustible EFOY peut être installée dans pratiquement tous les camping-cars ou caravanes. Les lieux d’installation dans un camping-car les plus appropriés sont le double-plancher, le compartiment latéral ou le coffre arrière.

La pile à combustible EFOY est livrée avec tout ce qui est nécessaire pour son intégration dans votre camping-car, caravane ou bateau. L’installation est ainsi facile à réaliser. Les frais d’installation et du câblage électrique sont minimes. Des travaux de câblage onéreux ne sont pas nécessaires. Vous pouvez obtenir de plus amples informations dans le manuel d’installation à télécharger :

Instruction d’installation pile EFOY

La pile à combustible EFOY un excellent complément au solaire

La pile à combustible EFOY, le partenaire parfait pour votre installation solaire.

Si vous utilisez déjà une installation solaire sur votre camping-car ou votre bateau, mais avez constaté qu’elle ne fournit malgré tout pas suffisamment de courant lors de mauvais temps ou pendant les vacances d’automne, la pile à combustible EFOY est alors la solution parfaite pour vous.

Pile à combustible EFOY et module solaire : du courant fiable par tous les temps :

  • Par beau temps : dans la combinaison hybride d’une pile à combustible et d’un module solaire, le module solaire est le seul à produire du courant par beau temps. La pile à combustible EFOY est alors en mode de veille
  • Par mauvais temps, obscurité, hiver : le courant provient de la pile à combustible EFOY. Par mauvais temps, le module solaire ne fournit plus suffisamment de courant dans la batterie. Le régulateur de charge intégré de la pile à combustible EFOY qui est directement relié à la batterie surveille sa tension en permanence. Dès que le niveau de charge de la batterie chute à un niveau inférieur à 12,3V, la pile à combustible EFOY s’enclenche automatiquement et recharge la batterie. Elle se remet ensuite automatiquement en mode de veille.

En fonctionnement, la combinaison hybride d’une pile à combustible EFOY et d’un module solaire est une solution économique : le courant provenant du soleil est gratuit, seul le prix du carburant nécessaire au fonctionnement de la pile à combustible doit être payé en cas d’absence de lumière solaire.

Quel est l’avenir de la pile à combustible ?

Le dihydrogène comme carburant de demain

Des enjeux importants

Avec l’omniprésence des appareils nomades tels que les téléphones et les ordinateurs portables, l’alimentation en énergie représente un enjeu considérable pour les années à venir. De nombreuses méthodes sont développées pour offrir à la fois des performances élevées, un coût de production permettant la rentabilité et une solution non polluante. Les PAC font partie des pistes les plus prometteuses en la matière, en particulier par l’énergie susceptible d’être fournie grâce à l’hydrogène et en raison de son aspect 100 % écologique. Des études et des projets visant à augmenter le rendement des piles à hydrogène sont en cours à travers le monde et pourraient porter très prochainement leurs fruits.

Un rendement énergétique à améliorer

La question du rendement est centrale pour l’avenir des PAC. En Suisse, le Laboratoire de conception mécanique appliquée travaille à l’amélioration du rendement électrique des SOFC pour un usage domestique. La recirculation des gaz constitue à ce titre l’un des éléments les plus importants, qui peut contribuer également à accroître la durabilité des piles. Une augmentation de 10 % du rendement en énergie de ces piles a déjà pu être observée. Les premiers résultats témoignent d’un rendement brut atteignant 66 % s’accompagnant d’une génération de chaleur utile. Actuellement, les centrales thermiques les plus évoluées ne dépassent pas 63 % de rendement, sans permettre de créer de la chaleur récupérable. Un prochain développement commercial et industriel de cette technologie constituerait ainsi une petite révolution.

Questions concernant les piles à combustible

Questions et réponses sur les piles rechargeables

Faut-il privilégier la pile à combustible ou les panneaux solaires pour un camping-car ?

Ces deux solutions offrent une puissance égale, et les panneaux solaires n’utilisent pas de combustible. Cependant, c’est une source d’énergie aléatoire, dépendante de l’ensoleillement. Pour un camping-car, la PAC a l’avantage d’être autonome, ce qui la rend bien plus pratique au final.

Quelle est l’autonomie d’une PAC ?

Une pile à combustible va alimenter la batterie d’un véhicule dès que nécessaire. Par exemple, on estime qu’une PAC comprenant 10 litres de combustible peut assurer une autonomie de quatre semaines à un camping-car.

Une pile à combustible est-elle bruyante à l’utilisation ?

Contrairement à un générateur électrique, la PAC se révèle très silencieuse d’utilisation. En fonctionnement, elle ne fait pas plus de bruit qu’un ordinateur portable récent.

La PAC est-elle respectueuse de l’environnement ?

L’un des grands atouts de la pile à combustible se situe dans son approche écologique. Fonctionnant au gaz, elle ne rejette que de la vapeur d’eau. Il s’agit donc d’une énergie totalement propre.

Quelles sont les dimensions d’une pile à combustible ?

Cela dépend des modèles mais les piles Efoy Comfort, prévues pour des véhicules comme les camping-cars, possèdent des dimensions réduites : 44 x 20 x 28 cm. Leur poids ne dépasse pas les 8 kg.

La PAC va-t-elle remplacer le diesel ?

Dans certains domaines, l’aspect écologique des piles à combustible pourrait leur permettre de gagner de nouveaux marchés. En août 2019, la SNCF s’est notamment engagée à remplacer progressivement ses trains diesel par des trains à hydrogène utilisant des PAC. Quinze modèles sont attendus à l’horizon 2022.

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