Faire du soleil un carburant d’appoint? C’est le chantier de plusieurs industriels français, qui espèrent ainsi muscler l’autonomie des véhicules électriques. Chacun de leur côté, Plastic Omnium et Stellantis ont annoncé des travaux avec le CEA pour intégrer des panneaux photovoltaïques sur des pièces de carrosserie. Ces projets pourraient être industrialisés dès 2026.
Dernièrement, le rêve de la «voiture solaire» a plutôt été associé à des start-up aux véhicules plus ou moins insolites. Aptera aux États-Unis, Lightyear et Squad Mobility aux Pays-Bas, Sono Motors en Allemagne… Plusieurs d’entre elles se sont brûlé les ailes. En janvier, Lightyear a décidé d’arrêter la production de son premier modèle pour se concentrer sur un successeur moins onéreux. De son côté, Sono Motors peine à boucler son financement participatif, dont l’objectif a été fixé à 100 millions d’euros.
Lightyear La start-up Lightyear fait partie des principaux défenseurs de la voiture solaire, avec un véhicule recouvert de cellules photovoltaïques sur le capot, sur le toit et même sur le hayon. Crédit: Lightyear
La «voiture solaire», un abus de langage
Ces déboires ont quelque peu terni la crédibilité de la voiture solaire. Et pourtant, à côté des jeunes pousses tapageuses, plusieurs gros constructeurs (Stellantis, Toyota, Hyundai…) se penchent sur le sujet. «Cela confirme que la technologie a du sens, ce qui ne paraissait pas évident il y a quelques années. Nous arrivons à des niveaux de performance significatifs», se réjouit Yohan Souteyrand, directeur des partenariats industriels en charge des technologies de la transition énergétique au CEA, à L’Usine Nouvelle.
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3 Avril 2026
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Au lieu de voiture solaire, un abus de langage, on préfère parler de «Vehicle Integrated PhotoVoltaics» (VIPV) chez les ingénieurs du CEA. «Le photovoltaïque ne peut pas assurer l’autonomie complète du véhicule, mais c’est un complément d’énergie intéressant», explique Yohan Souteyrand. Un pragmatisme partagé par Stellantis. Pour le groupe franco-italien, les panneaux solaires serviront avant tout à maximiser l’efficacité énergétique des voitures électriques. «Plutôt que d’installer des très grosses batteries pour avoir beaucoup d’autonomie, nous pouvons réaliser des voitures plus frugales», plaide Nicolas Champetier, directeur de la recherche avancée et de l’innovation chez Stellantis.
Des gains d’autonomie «significatifs»
Les panneaux photovoltaïques ne suffisent pas à remplacer les bornes de recharge. Mais ils permettent au moins de diminuer les temps d’arrêt en station. Une grande préoccupation des industriels automobiles, qui regrettent souvent le manque d’infrastructures de recharge. «Sur le toit d’une Renault Zoe, avec environ 1,5 mètre carré de panneaux solaires et avec les composants actuels, nous pourrions offrir plus de 2 000 kilomètres supplémentaires d’autonomie sur une année», chiffre Alexandre Corjon, directeur de l’innovation de Plastic Omnium.
CEA En 2019, le CEA avait testé l'installation d'un kit pour «solariser» une Renault Zoe. Crédit: CEA
Cela correspond à environ cinq kilomètres par jour. Au CEA, on évoque une performance pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilomètres, en fonction de l’ensoleillement et de la surface du panneau. «Ce ne sont pas des niveaux anodins», insiste Yohan Souteyrand. Selon une enquête mobilité du gouvernement de 2019, plus d’un tiers des actifs parcourent moins de cinq kilomètres pour aller travailler.
Les panneaux solaires pourraient aussi alimenter une partie des équipements électroniques, toujours plus nombreux à bord des véhicules. «Nous voulons amener une solution qui pourrait, dans certaines conditions, compenser toute la consommation électrique du réseau de bord. Cela comprend le système d’infodivertissement et les aides à la conduite qui fonctionnent en permanence avec des caméras et des radars. C’est significatif», souligne Nicolas Champetier de Stellantis.
«Un procédé industrialisable à grands volumes»
Pour Yohan Souteyrand, la recharge solaire représente «une technologie de rupture». Maintenant, il faut passer des prototypes à la production en série. Le CEA compte apporter son expertise dans le photovoltaïque avec son Institut national de l'énergie solaire (Ines), un centre basé au Bourget-du-Lac (Savoie). Stellantis et Plastic Omnium n’ont pas dévoilé de partenariat sur ce thème, mais chacun d’entre eux travaille avec le CEA. Spécialiste des éléments de carrosserie, Plastic Omnium avait dévoilé son partenariat avec le CEA en novembre 2022. De son côté, Stellantis a présenté un capot solaire sur le stand du CEA à l’édition 2023 du CES. Stellantis comme Plastic Omnium semblent viser la même date de mise en production, en 2026.
Simon Chodorge Le CEA et Stellantis ont présenté un prototype de capot solaire au CES 2023. Conformable, le module peut s'adapter aux contours de la carrosserie pour préserver le design du véhicule. Crédit: SC
«Nous avons développé une solution industrialisable à grands volumes», se félicite Yohan Souteyrand. Le CEA revendique le seul panneau photovoltaïque répondant aux contraintes du secteur automobile: performance, légèreté, résistance aux déformations, recyclabilité, coûts compétitifs…
Élément notable: le module du CEA comporte des surfaces en matériaux thermoplastiques, et non en verre. Cela lui permet d’afficher un poids inférieur à cinq kilos par mètre carré. Plastic Omnium décrit des gains de poids similaires. Selon l’équipementier, l’injection plastique permettrait de réduire de 30% la masse des toits solaires par rapport aux enrobages en verre. «Le plastique transparent a aussi un effet bénéfique sur la capture du photon et sur sa capacité à rester dans une zone active», ajoute le directeur de l’innovation de Plastic Omnium. L'équipementier travaille sur le sujet au sein de son laboratoire Sigmatech à Sainte-Julie (Ain).
Pascal Guittet L'institut national de l'énergie solaire du CEA a été fondé en 2005. Crédit: Pascal Guittet
«Au-delà des cellules, qui sont des cellules silicium haut rendement du marché, tout le reste du module est réalisé avec des composants français ou européens. Le process lui-même a été travaillé avec la PME savoyarde Roctool, spécialisée dans l’injection plastique et les technologies avancées de chauffage des moules, développe Yohan Souteyrand. Cela permet de réaliser des pièces solarisées de formes variées, intégrant des nouveaux matériaux issus de l’automobile et réduisant l’impact environnemental.» L’institut travaille en parallèle sur des architectures de cellules dites tandem qui combinent des couches de pérovskite et de silicium, et qui permettraient d’améliorer significativement le rendement des panneaux photovoltaïques.
Décroissance du prix des cellules
Malgré ces signes de maturité, plusieurs points font toujours l’objet de travaux. Dans quelle mesure les modules solaires pourront servir d’éléments de carrosserie structurels? Où sera distribuée l’énergie absorbée par les panneaux? Comment leur fabrication sera intégrée dans les usines automobiles? Les équipes de Stellantis et Plastic Omnium devront aussi étudier l’intégration de cette technologie à l’architecture électrique du véhicule. «En courant continu, il y a une perte d’énergie entre le toit et les batteries. Nous sommes en train de regarder avec le CEA si des évolutions d’architecture pourraient permettre d’être encore plus efficaces», évoque Alexandre Corjon.
Hyundai Hyundai a introduit une option de toit solaire sur le véhicule hybride Sonata. Crédit: Hyundai
Autres interrogations: dans quels pays cette technologie est-elle pertinente, dans quels types de véhicules, quelles seront les économies pour les clients et à quel prix sera commercialisée cette technologie? Chez Plastic Omnium et Stellantis, il est trop tôt pour évoquer quelconque tarif, mais «la décroissance du prix des cellules photovoltaïques suit le même chemin que celle des batteries lithium-ion», rassure Alexandre Corjon. Du côté de Stellantis, on ne veut pas forcément réserver cette technologie à des voitures premium. «La marque Citroën a fait de la faible empreinte carbone le coeur de sa stratégie. Elle sera peut-être le lanceur de la solution. Tout cela reste à définir. Les véhicules utilitaires ont de grandes surfaces de toit donc ils pourraient bénéficier aussi de cette solution», suggère Nicolas Champetier.
