La fin des générateurs thermoélectriques pour la récupération de chaleur résiduelle dans l'automobile
pourrait surprendre, mais pour ceux qui ont suivi l'évolution de la situation ces dernières années, elle n'est sans doute pas si inattendue. Cependant, l'une des prédictions les plus alarmantes de ce rapport concerne la récupération de chaleur résiduelle dans les véhicules : selon IDTechEx, le déploiement de générateurs thermoélectriques dans les véhicules est compromis. L'enthousiasme des années précédentes et l'investissement de près de 250 millions de dollars dans des projets menés par les constructeurs automobiles en partenariat avec des entreprises spécialisées dans la thermoélectricité se sont estompés après 2014. Les subventions ont été suspendues, les livraisons des projets ont révélé des problèmes de robustesse mécanique et de développement des matériaux – des exigences qui nécessiteraient encore plusieurs années avant que les systèmes ne soient opérationnels. Aucun projet de suivi n'a été annoncé, et les communiqués de presse et les actions marketing des constructeurs automobiles se sont considérablement réduits.
La réduction de consommation de carburant de 3 à 5 % initialement prévue, associée à une puissance pouvant atteindre 1 200 W, n'était qu'un rêve éphémère, brisé par l'avènement de l'électrification automobile. Si les véhicules électriques ne remplaceront pas complètement les véhicules à moteur thermique dans l'immédiat, l'annonce faite par Volvo en 2017 de son intention de proposer des versions électriques et hybrides de tous ses modèles dès 2019 indique que le calendrier du remplacement total des moteurs thermiques est déjà établi. Investir dans le développement de générateurs thermoélectriques serait donc contre-productif, car l'échappement d'un moteur thermique constitue en réalité l'emplacement idéal pour un tel générateur, du fait de l'important écart de température avec l'environnement extérieur – un écart qui n'existe pas dans un véhicule électrique.
Pour ces raisons, IDTechEx estime que les travaux futurs dans ce domaine s'orienteront à terme vers des applications industrielles, avec des processus stationnaires à haute température dans de tels scénarios, offrant un segment avec des exigences de robustesse moins strictes pour les récupérateurs d'énergie.
Qu’en est-il de la thermoélectricité dans les objets connectés ?
Du côté des objets connectés, la situation n’est guère plus encourageante : la récupération d’énergie thermoélectrique dans l’électronique grand public reste le marché de prédilection de la plupart des développeurs, mais elle en est encore largement au stade conceptuel. L’idée est que la différence de température entre l’air ambiant et le corps humain génère suffisamment d’énergie pour alimenter certains appareils électroniques – pour effectuer une mesure et transmettre les données, par exemple. Cependant, la faible différence de température et la puissance de sortie qui en résulte, d’environ 30 W/cm², constituent des facteurs limitants, tout comme la nécessité d’utiliser des dissipateurs thermiques pour évacuer la chaleur et maintenir la différence de température la plus élevée possible, ce qui augmente l’encombrement du produit final. Ces limitations orientent les applications potentielles vers certains dispositifs de suivi d’activité physique et les objets connectés basse consommation (c’est-à-dire ceux dont les fonctionnalités sont réduites), où l’alimentation de capteurs et de radios sans fil basse consommation devient envisageable. Matrix Industries lancera sa montre connectée financée par crowdfunding le mois prochain, avec 10 000 unités ou plus qui parviendront aux partisans de sa vision quelques mois plus tard que prévu initialement, mais les difficultés que Matrix a dû surmonter pour faire de cette montre connectée une réalité ne font que confirmer à quel point il est difficile de pénétrer ce marché.
Par le Dr Harry Zervos, analyste principal chez IDTechEx
