Alpine Alpenglow HY4 : quels défis pour l'hypercar à moteur hydrogène ?

Alpine a dû relever une multitude de défis pour concevoir son Alpenglow HY4. Le concept à hydrogène, qui est désormais un véhicule roulant, est le fruit d’un travail intense qui nous a été détaillé par  les équipes du constructeur. 

Pour sa renaissance, Alpine a fait un hommage à son passé avec la berlinette A110 et ses nombreuses déclinaisons. Désormais, la marque de Dieppe se veut avant-gardiste et elle va se concentrer sur deux grands axes. C’est Bruno Famin, le vice-président d’Alpine et directeur de la branche sportive, qui explique cela. Il rappelle que l’axe principal est l’électrique, avec plusieurs modèles à venir. Néanmoins, Alpine veut aussi se lancer sur l’hydrogène, qui fait partie de sa « mission » pour décarboner l’automobile.

« Cette mission traduit deux choses importantes. C’est d’abord une exploration concrète de la puissance électrique, que nous aurons avec la révélation de l’A290 aux 24 Heures du Mans, le 13 juin. Mais, c’est aussi le lancement de la technologie hybride à hydrogène », a déclaré Famin à plusieurs médias, dont H2 Mobile. « Pourquoi l’hydrogène ? Parce que nous pensons que c’est une solution très prometteuse pour les voitures de sport, sur la route et en compétition. Nous gardons ce que nous aimons des moteurs thermiques, tout en ayant très peu d’émissions polluantes » a-t-il justifié.

En effet, le petit constructeur du groupe Renault a choisi une solution hybride avec un moteur thermique. La combustion se fait grâce à l’injection d’hydrogène, et le moteur ne rejette que de l’eau. Contrairement aux autres marques, Alpine n’a pas associé l’hydrogène avec une pile à combustible. En revanche, la firme explore bien les solutions liées à l’hydrogène liquide, qui présente des avantages. « Aujourd’hui, notre Alpenglow a un réservoir d’hydrogène gazeux, mais nous travaillons déjà sur le stockage de l’hydrogène en forme liquide. Le gain en termes de packaging et de performance sera très significatif »

Des défis de sécurité et de conception

Bien sûr, tout ne se fait pas sans mal, et Alpine a dû batailler pour développer ce concept. Car les défis que représentent ces toutes nouvelles technologies ne sont pas simples à relever. La base de la voiture est un châssis de prototype LMP3, une catégorie d’endurance à l’échelle européenne. C’est une base conçue par Ligier, que décrit François Champod, le directeur des véhicules d’Alpine Racing.

« L’Alpenglow HY4 repose sur une base de châssis LMP3 en carbone. Il embarque un moteur 4 cylindres de deux litres turbo avec injection à l’eau. Cela signifie une aide pour réduire les émissions polluantes », nous a expliqué François Champod à Spa. Il a ensuite donné les détails en matière de motorisation, et expliqué les contraintes en matière d’architecture.

« La puissance est de 250 kW, soit 340 chevaux, pour une vitesse maximale de 270 km/h. La boîte de vitesses vient de X-Trac, elle est séquentielle et l’embrayage est centrifuge. Le couple et la puissance sont comparables à un moteur à essence. L’autonomie ne l’est pas, mais nous n’avons pas honte des 100 km que nous pouvons parcourir en piste sans recharger. »



« Nous avons choisi de l’hydrogène gazeux et cela a été un défi. Tout d’abord, nous avons dû installer trois réservoirs de 55 litres, de gros cylindres, sur cette voiture. Il a donc fallu les installer dans de bonnes conditions pour la sécurité évidemment, en cas d’accident, mais aussi pour une bonne ventilation et un contrôle des températures. Une fois que le stockage est en place, nous devons emmener l’hydrogène au moteur. Cela signifie qu’il faut passer de 700 bars, la pression du stockage, à 40 bars, la pression d’injection. Il faut donc diviser la pression par 17, et je vous laisse imaginer les chutes de température qui vont avec. »

« Enfin, il faut aussi le brûler. Et l’hydrogène brûle avec des concentrations allant de 4 % à 76 %. Pour faire cela, on doit contrôler les températures et l’homogénéité du mélange. Pour ce qui est de la sécurité, les réservoirs ont une certification R134, selon les normes européennes. Nous avons aussi développé un système complet de sécurité, spécialement pour cela. On a un système antifuite, on a des valves, dans le cas où l’hydrogène sorte des réservoirs. Il y a aussi des capteurs et un mode de sécurité, et le conducteur est toujours informé de cela. »

Le responsable de ce développement nous a aussi expliqué les choix techniques sur l’Alpenglow HY4. Il a ainsi détaillé les raisons pour lesquelles la pile à combustible n’a pas été retenue. « Chaque technologie a ses avantages et nous pensons que pour cette application, avec de grandes charges, un moteur à combustion interne à hydrogène est une bonne solution. Le ratio poids/puissance est très bon, le refroidissement est moindre, car la chaleur est rejetée par l’échappement. De plus, il y a très peu d’émissions et c’est très bien sur le plan environnemental. ».

« L’osmose entre technologie et design »

Mais l’Alpenglow n’est pas qu’un concept de propulsion et de mécanique. Alpine en a aussi fait une clé de voûte de son design, notamment pour ses futures créations. Anthony Villain, le directeur du design au sein de la marque, raconte la genèse de l’Alpenglow, entre concept statique et véhicule roulant.

« A Paris, il y a un an et demi, c’était basiquement un concept. On avait une idée du design, mais depuis, c’est devenu un prototype roulant. Ça fait la différence, et je vais vous expliquer ce que l’on a fait. Car elle a la même forme, mais il y a beaucoup de différences », note le responsable. « C’était une voiture à une seule place, et c’est devenu une voiture à deux places. On a donc changé les proportions, qui sont plus proches de l’A424 et de celles des Hypercar. Nous avons aussi adapté la hauteur pour qu’elle accueille deux passagers. La voiture est un peu plus haute, et nous avons élargi la voiture pour intégrer les réservoirs, le moteur, et nous avons de belles proportions. ».


« Parfois, intégrer tous les éléments techniques améliore le design d’une voiture. Les formes sont pures, et la voiture fait 2,15 mètres de largeur, c’est une voiture très large. Elle fait 5,20 mètres de longueur et 1,10 mètre de hauteur. C’est un beau bébé, et ce qui est très important, c’est l’osmose entre technologie et design. C’est ce qui fait la différence, la collaboration entre les équipes de design et d’ingénierie. »

En effet, si le design initial de l’Alpenglow a été respecté, le fait d’en faire un modèle roulant a obligé à le retravailler en détail. Par exemple, ce qui était précédemment une face avant uniquement esthétique est désormais un modèle d’efficacité aérodynamique, ainsi qu’une aide au refroidissement.

« Il y a eu un gros travail sur l’aérodynamique »

« La chose que nous aimons, c’est que tout a été fait pour avoir une fonction. La première chose, c’est l’aérodynamique, car pour atteindre la performance, on a poussé tout en gardant le design. On a retravaillé tout l’avant de la voiture, avec la cellule de survie très importante pour le pilote. Mais nous avons réussi à avoir de grandes prises d’air pour le refroidissement. Nous avons deux radiateurs, mais aussi un couloir de flux d’air qui passe sous la voiture et alimente aussi l’aileron arrière. Il y a donc eu un gros travail sur l’aérodynamique, il y a toujours ce concept ‘long tail’ que nous aimons et qui nous rappelle les A220 et A210 du Mans dans les années 60. C’est une forme pure. »



Cet aileron arrière, qui vient discrètement terminer cette ligne ‘long tail’, est très spécial. Le design a été peaufiné par Marc Poulain, un ancien de Ferrari qui travaille directement sous la responsabilité d’Anthony Villain. L'arrière de la voiture, en plus d’un diffuseur et d’ailettes très aérodynamiques, se distingue autrement. En effet, c’est un aileron arrière transparent qui fournit de l’appui à l’Alpenglow. Comme sur le concept, il se veut invisible grâce à l’utilisation de polycarbonate.

« Nous avons gardé l’aileron arrière transparent, ce qui était un défi », poursuit Anthony Villain. « C’est un symbole de légèreté et ça garde la voiture pure, mais il est fonctionnel, ce qui est fou. »
« Nous avons aussi travaillé sur le diffuseur pour améliorer l’appui aérodynamique et le défi était de garder un bon équilibre entre vitesse et appui, tout en gardant ces formes pures et organiques. La voiture est musclée et organique, tout a une fonction. Il y a les réservoirs sur les côtés, donc toutes les formes ont été pensées pour accueillir les réservoirs. »