Hyliion prouve que la production d'énergie est au cœur de ses préoccupations

Hyliion ne s'est pas initialement spécialisée dans la production d'électricité. L'entreprise texane, dont le nom combine « Hybride + Lithium + Ion », a été fondée en 2015 par Thomas Healy, aujourd'hui PDG, avec pour objectif de développer des groupes motopropulseurs hybrides électriques pour camions de classe 8. Ce n'est que quelques années plus tard que les solutions énergétiques sont devenues la priorité de l'entreprise.

Thomas Healy, PDG d'Hyliion. (Photo : Becky Schultz)

« Il y a quelques années, nous étions présents à ce salon et nous avons constaté une évolution du secteur », a déclaré Healy lors d'une conférence de presse organisée dans le cadre de l'ACT Expo 2025 à Anaheim, en Californie. « Nous avons constaté que l'adoption des véhicules électriques était plus lente que prévu. Nous avons constaté que le coût des composants montait en flèche et que les exigences réglementaires vacillaient. »

Lors de ce même salon, nous avons présenté pour la première fois le générateur Karno. Il s'agissait d'une technologie acquise auprès de GE Aerospace, et nous avons constaté qu'elle constituerait la solution idéale pour recharger les batteries des véhicules électriques (VE). C'est pourquoi, au cours des deux dernières années, nous avons pris la décision difficile, mais très fière, de nous retirer du marché des groupes motopropulseurs pour véhicules électriques, et nous nous sommes dit : « Pourquoi ne pas investir à fond dans le générateur Karno ? »

Le cœur du problème

Le module de puissance Karno est un système entièrement fermé et hermétiquement clos, abritant un module de puissance à quatre arbres, l'électronique de puissance et les systèmes de gestion thermique et de combustible. Au cœur de chaque unité se trouve le noyau Karno, un générateur linéaire basé sur les principes du cycle thermodynamique de Stirling, vieux de 200 ans.

« [Les moteurs Stirling] ont toujours été considérés comme le meilleur moyen de produire de l'énergie. Le problème, c'est qu'ils étaient quasiment impossibles à fabriquer », explique Healy. Hyliion a réussi à exploiter cette capacité de fabrication grâce à l'impression 3D métal (fabrication additive). « Nous avons donc repris une technologie vieille de 200 ans et l'avons propulsée au premier plan grâce à de nouvelles techniques de fabrication. »

Le noyau de Karno s'appuie sur les principes du cycle thermodynamique de Stirling, vieux de 200 ans. (Photo : Hyliion)

Chaque générateur linéaire de 200 kW intègre des moteurs électriques linéaires à quatre arbres synchronisés qui utilisent la chaleur pour alimenter les mouvements linéaires des pistons. Ces mouvements génèrent de l'électricité lorsque l'arbre, doté d'un réseau d'aimants, traverse des bobines de cuivre statiques à haute fréquence.

Ce système d'oxydation sans flamme et à basse température, associé à l'architecture unique Karno, nécessite un apport de chaleur uniquement au système d'alimentation principal, ce qui permet une conception indépendante du combustible. Selon Hyliion, le système est compatible avec les combustibles liquides ou gazeux dont les caractéristiques de flamme sont aussi lentes que l'ammoniac ou aussi rapides que l'hydrogène, sans aucune modification matérielle.

« Nous avons identifié plus de 20 carburants compatibles avec ce boîtier. Et contrairement à d'autres solutions, où la plateforme peut être adaptée à un carburant ou à un autre, nous avons conçu ce boîtier de manière à pouvoir changer de carburant instantanément, sans même avoir à éteindre le générateur », explique Healy. « Nous voyons cela comme une façon de se préparer à l'avenir, en adoptant dès aujourd'hui une solution compatible avec la plupart des carburants que l'on prévoit d'utiliser à l'avenir. »

Évolutif pour de multiples applications

Le module de puissance Karno est conçu pour fournir une énergie propre et distribuable à la demande, avec des émissions très faibles, voire nulles, sans nécessiter de traitement supplémentaire des émissions. Compact, il est conçu pour s'adapter à une puissance de 200 kW à plusieurs mégawatts.

« Comparés aux moteurs à combustion interne, nous sommes environ deux fois plus petits, voire un tiers, pour la même puissance, ce qui représente un avantage considérable pour une borne de recharge de véhicules électriques où l'espace est limité », a commenté Healy. « Ces boîtiers sont conçus pour pouvoir être empilés les uns à côté des autres. »

La conception compacte du module constitue un avantage pour les applications où l'espace est limité, notamment les bornes de recharge pour véhicules électriques. (Photo : Hyliion)

« Nous avons véritablement créé la base. À mesure que vous avez besoin de plus de puissance, c'est comme une batterie où vous assemblez plus de cellules pour obtenir la capacité nécessaire. Avec cela, vous assemblez plus de cœurs Karno pour obtenir la puissance dont vous avez besoin. »

Hyliion travaille également sur une variante qui regroupe 2 MW de puissance dans un boîtier de la taille d'un conteneur d'expédition de 20 pieds.

Bien que la recharge de véhicules électriques et les centres de données soient des applications cibles, Healy a déclaré que le module d'alimentation Karno est capable de fournir une « véritable » puissance principale.

« Nous voyons cela comme une solution non seulement pour la recharge des véhicules électriques, non seulement pour les centres de données, mais aussi pour les bâtiments commerciaux standard qui ont besoin d'électricité ou pour les applications de gaz résiduaires ou les sites pétroliers et gaziers qui sont trop éloignés pour pouvoir se connecter au réseau », a déclaré Healy.

Il a également souligné qu'Hyliion a signé un contrat avec la marine américaine pour alimenter de futurs navires. « Ils l'ont sélectionné comme centrale électrique de choix pour les futurs navires autonomes de la marine, ainsi que pour d'autres applications », a-t-il déclaré. « L'année dernière, nous avons annoncé un financement d'environ 20 millions de dollars de la marine pour contribuer au financement du développement. »

« Nous considérons donc cela comme une solution modulaire qui peut s'adapter à de nombreuses applications. »