{"id":395878,"date":"2023-10-02T15:24:07","date_gmt":"2023-10-02T19:24:07","guid":{"rendered":"https:\/\/autosphere.ca\/?p=395878"},"modified":"2023-10-02T17:26:30","modified_gmt":"2023-10-02T21:26:30","slug":"la-technologie-des-piles-a-hydrogene-est-elle-vraiment-viable","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/autosphere.ca\/fr\/parc\/2023\/10\/02\/la-technologie-des-piles-a-hydrogene-est-elle-vraiment-viable\/","title":{"rendered":"La technologie des piles \u00e0 hydrog\u00e8ne est-elle vraiment viable ?"},"content":{"rendered":"

Le webinaire sur la technologie des parcs durables examine les options disponibles. <\/strong><\/p>\n

Depuis plusieurs ann\u00e9es, les v\u00e9hicules \u00e9lectriques \u00e0 batterie (VEB) font l’objet d’une grande attention dans le domaine de la gestion de parc. Pourtant, le sujet g\u00e9n\u00e8re souvent plus de questions que de r\u00e9ponses.<\/p>\n

S’il est ind\u00e9niable que les VEB ont leur place dans certaines applications, telles que la livraison du dernier kilom\u00e8tre et d’autres op\u00e9rations sur courtes distances n\u00e9cessitant des d\u00e9marrages et des arr\u00eats fr\u00e9quents, ils ne conviennent pas \u00e0 toutes les applications du parc.<\/p>\n

Parmi les sources de carburant alternatives, l’hydrog\u00e8ne est depuis longtemps consid\u00e9r\u00e9 comme une option viable. Il est extr\u00eamement abondant et poss\u00e8de le contenu \u00e9nerg\u00e9tique le plus \u00e9lev\u00e9 en poids de tous les combustibles chimiques. De plus, lorsqu’il est associ\u00e9 \u00e0 des piles \u00e0 combustible, il n’\u00e9met aucune \u00e9mission, seulement de l’eau ionis\u00e9e.<\/p>\n

Autres avantages<\/strong><\/h2>\n

Parmi les autres avantages, citons des temps de ravitaillement beaucoup plus courts que pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, l’absence de d\u00e9pendance \u00e0 l’\u00e9gard des connexions au r\u00e9seau d’\u00e9nergie et un fonctionnement silencieux (il n’y a pas de pi\u00e8ces mobiles dans une pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne). De plus, \u00e9tant donn\u00e9 que la technologie des piles \u00e0 combustible a consid\u00e9rablement progress\u00e9 au cours des 15 derni\u00e8res ann\u00e9es et que l’hydrog\u00e8ne vert (cr\u00e9\u00e9 \u00e0 partir d’\u00e9nergies renouvelables et d’eau par \u00e9lectrolyse) devient enfin r\u00e9ellement comp\u00e9titif en termes de co\u00fbts, les avantages sont nombreux.<\/p>\n

Il reste cependant des d\u00e9fis \u00e0 relever, notamment en ce qui concerne l’infrastructure, qui reste un obstacle important \u00e0 toute forme d’adoption \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n

Pour aider \u00e0 comprendre les options qui s’offrent aux parcs en mati\u00e8re d’hydrog\u00e8ne, NAFA, en collaboration avec NC State University, a organis\u00e9 un webinaire intitul\u00e9 Hydrogen Applications for Transportation (Applications de l’hydrog\u00e8ne pour les transports), dans le cadre de la s\u00e9rie de webinaires Sustainable Fleet Technology (Technologie des parcs durables).<\/p>\n

Anim\u00e9 par Rick Sapienza, directeur des partenariats industriels au NC Clean Energy Technology Centre de NC State, le webinaire a r\u00e9uni un certain nombre d’intervenants et de sp\u00e9cialistes, dont Ophir Samson, directeur du d\u00e9veloppement commercial des piles \u00e0 combustible HYDROTEC chez General Motors ; Robert Mount, fondateur et pr\u00e9sident-directeur g\u00e9n\u00e9ral de Renewable Innovations ; Mark Finnicum, directeur des op\u00e9rations \u00e0 la Stark Area Regional Transit Authority (SARTA), ainsi que Christopher Cannon, directeur de la gestion environnementale et directeur de la durabilit\u00e9 au port de Los Angeles.<\/p>\n

Facteurs importants<\/strong><\/h2>\n

Ophir Samson a expliqu\u00e9 que trois facteurs importants, \u00e0 savoir les objectifs mondiaux de r\u00e9duction nette des \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre, les progr\u00e8s technologiques et la baisse des co\u00fbts, ainsi que le soutien croissant des pouvoirs publics, suscitent l’int\u00e9r\u00eat pour l’utilisation de l’hydrog\u00e8ne en tant que source de carburant durable.<\/p>\n

M. Samson a fait remarquer qu’en raison de sa densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e par rapport au poids, l’hydrog\u00e8ne est un tr\u00e8s bon choix pour les applications o\u00f9 les contraintes de poids sont une pr\u00e9occupation majeure, comme les transports. En ce qui concerne les syst\u00e8mes de propulsion \u00e9lectrique \u00e0 batterie par rapport aux syst\u00e8mes de propulsion \u00e0 hydrog\u00e8ne, l’un des principaux inconv\u00e9nients des premiers est la taille et le poids des batteries n\u00e9cessaires pour d\u00e9placer des charges plus lourdes.<\/p>\n

Avec l’hydrog\u00e8ne, il n’y a aucun de ces facteurs de poids, ce qui signifie que pour les v\u00e9hicules lourds, tels que les semi-remorques de classe 8, l’hydrog\u00e8ne est beaucoup plus viable que l’alimentation \u00e9lectrique par batterie. La dur\u00e9e de chargement est \u00e9galement un facteur cl\u00e9. M. Samson a expliqu\u00e9 qu’il fallait entre 5 et 20 minutes pour remplir un camion commercial d’hydrog\u00e8ne, contre un minimum de 45 minutes pour recharger la batterie d’un v\u00e9hicule VEB comparable. Contrairement aux batteries, les performances ne sont pas affect\u00e9es par les variations de temp\u00e9rature, ce qui signifie que dans les climats froids comme le Canada, il n’y aura pas de r\u00e9duction de l’autonomie ou des performances pendant les conditions de conduite hivernales, ce qui constitue un avantage pour les parcs commerciaux.<\/p>\n

N\u00e9anmoins, il y a des d\u00e9fis \u00e0 relever. M. Samson a soulign\u00e9 que malgr\u00e9 sa densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique \u00e9lev\u00e9e en poids, l’hydrog\u00e8ne a une faible densit\u00e9 en volume, ce qui signifie que son stockage et son transport constituent un d\u00e9fi. L’hydrog\u00e8ne n\u00e9cessite des volumes de stockage beaucoup plus importants que le diesel et, sous forme liquide, il doit \u00eatre conserv\u00e9 \u00e0 – 253 \u00b0F (-158 \u00b0C). L’hydrog\u00e8ne vert est \u00e9galement beaucoup plus cher que le diesel et, par rapport \u00e0 un v\u00e9hicule \u00e9lectrique \u00e0 batterie, l’efficacit\u00e9 roue par roue est plus faible. En outre, l’adoption de l’hydrog\u00e8ne pour une utilisation g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e des v\u00e9hicules se heurte encore \u00e0 d’importants probl\u00e8mes d’infrastructure, bien que certaines juridictions (notamment la Californie) aient r\u00e9guli\u00e8rement d\u00e9velopp\u00e9 leurs installations de ravitaillement et de stockage de l’hydrog\u00e8ne.<\/p>\n

D\u00e9veloppements FEO<\/strong><\/h2>\n

En ce qui concerne les constructeurs automobiles, notamment General Motors[as Samson referenced], les recherches sur la technologie des piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne remontent au d\u00e9but des ann\u00e9es 1960, depuis l’\u00e9quipement des modules lunaires de la NASA jusqu’au d\u00e9veloppement de voitures particuli\u00e8res, de camionnettes et de camions l\u00e9gers, de gros camions routiers et m\u00eame de locomotives \u00e9quip\u00e9s de piles \u00e0 combustible. Parmi les applications non automobiles de la technologie des piles \u00e0 combustible de GM, on peut citer les groupes auxiliaires de puissance (APU) pour les avions commerciaux, les petits et grands groupes \u00e9lectrog\u00e8nes stationnaires, les groupes \u00e9lectrog\u00e8nes mobiles et les powercubes Gen2 (utilis\u00e9s pour contr\u00f4ler les syst\u00e8mes de refroidissement, etc.)<\/p>\n

En ce qui concerne la technologie automobile, M. Samson a not\u00e9 que GM a fait progresser de mani\u00e8re significative sa technologie de pile \u00e0 combustible Hydrotec, avec des am\u00e9liorations majeures en termes de densit\u00e9 de puissance et de r\u00e9duction du poids. En outre, GM s’est associ\u00e9 \u00e0 Honda dans le cadre d’un accord de coentreprise pour la fabrication en s\u00e9rie de piles \u00e0 combustible dans une usine situ\u00e9e \u00e0 Brownstone, dans le Michigan. Ce partenariat s’appuie sur des atouts propres \u00e0 la technologie des \u00e9lectrodes \u00e0 membrane, ainsi que sur la fabrication d’assemblages de piles \u00e0 combustible. Bien que la technologie des piles \u00e0 combustible ne soit pas encore g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e du point de vue de l’adoption des v\u00e9hicules, des investissements comme ceux-ci du c\u00f4t\u00e9 des FEO indiquent qu’elle augmentera de mani\u00e8re significative au cours de cette d\u00e9cennie et au-del\u00e0.<\/p>\n

Passant \u00e0 la partie infrastructure, Robert Mount, de Renewable Innovations, a mis en lumi\u00e8re les solutions actuelles en mati\u00e8re d’hydrog\u00e8ne. Selon M. Mount, bien que l’accent ait \u00e9t\u00e9 mis sur l’expansion de la recharge des V\u00c9 en Am\u00e9rique du Nord, et en particulier aux \u00c9tats-Unis, le r\u00e9seau \u00e9lectrique reste fragment\u00e9, avec une mosa\u00efque d’op\u00e9rateurs qui ont souvent des int\u00e9r\u00eats divergents. Par cons\u00e9quent, il est actuellement tr\u00e8s difficile de construire les lignes \u00e9lectriques \u00e0 longue distance n\u00e9cessaires \u00e0 une infrastructure \u00e9olienne et solaire v\u00e9ritablement nationale, qui elle-m\u00eame est souvent incoh\u00e9rente et peu fiable en tant que source d’\u00e9nergie importante.<\/p>\n

Des solutions innovantes<\/strong><\/h2>\n

Renewable Innovations propose une gamme de solutions d’infrastructures de carburants alternatifs pour les parcs automobiles et commerciaux. Il s’agit notamment d’un ravitailleur de transport (minimum 1 000 kg de H2) aliment\u00e9 par une pile \u00e0 combustible avec compression et refroidissement embarqu\u00e9s, ainsi qu’une gamme de pressions de ravitaillement diff\u00e9rentes. Il comble un vide important sur le march\u00e9 en ce qui concerne non seulement le transport de l’hydrog\u00e8ne, mais aussi le remplissage des installations de stockage (pensez aux camions-citernes, mais avec de l’hydrog\u00e8ne).<\/p>\n

Renewable Innovations propose \u00e9galement des g\u00e9n\u00e9rateurs d’\u00e9lectricit\u00e9 mobiles et des unit\u00e9s d’alimentation de secours \u00e0 pile \u00e0 combustible con\u00e7us pour les b\u00e2timents et les projets d’infrastructure, ainsi que des chargeurs rapides de V\u00c9 mobiles, aliment\u00e9s par des piles \u00e0 combustible, qui peuvent \u00eatre d\u00e9ploy\u00e9s dans les stations-service et les d\u00e9panneurs pour recharger les v\u00e9hicules \u00e0 ces endroits.<\/p>\n

M. Mount a montr\u00e9 au public une vid\u00e9o sur le r\u00e9cent voyage de Renewable sur la c\u00f4te est des \u00c9tats-Unis, au cours duquel une exposition itin\u00e9rante s’est rendue dans diff\u00e9rents endroits pour d\u00e9montrer la valeur et la validit\u00e9 de la technologie des piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne, notamment le fait qu’en tant qu’\u00e9l\u00e9ment pur, l’hydrog\u00e8ne ne se d\u00e9grade pas au fil du temps, contrairement \u00e0 l’essence ou au diesel.<\/p>\n

En tant que substance abondante, sans pollution atmosph\u00e9rique, avec une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique \u00e9lev\u00e9e \u00e0 plusieurs points de vue, l’hydrog\u00e8ne appara\u00eet en effet comme une alternative \u00e9nerg\u00e9tique propre et viable au carburant diesel, en particulier pour les gros v\u00e9hicules tels que les tracteurs, les camions \u00e0 ordures et les engins tout-terrain.<\/p>\n

Mount a \u00e9galement donn\u00e9 un aper\u00e7u de l’\u00e9cosyst\u00e8me complet d’\u00e9nergie verte de Renewable Innovation, qui comprend le stockage de 2400 kg d’hydrog\u00e8ne via des remorques mobiles, une station de production et de compression d’hydrog\u00e8ne et une charge de 1 \u00e0 1,5 m\u00e9gawatt pour les micro-r\u00e9seaux, avec \u00e0 la fois une charge rapide de 400 kW et une distribution d’hydrog\u00e8ne de 35 \/ 700 BAR sur site pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques et les v\u00e9hicules \u00e0 pile \u00e0 combustible.Mount a \u00e9galement donn\u00e9 un aper\u00e7u de l’\u00e9cosyst\u00e8me complet d’\u00e9nergie verte de Renewable Innovation, qui comprend le stockage de 2400 kg d’hydrog\u00e8ne via des remorques mobiles, une station de production et de compression d’hydrog\u00e8ne et une charge de 1 \u00e0 1,5 m\u00e9gawatt pour les micro-r\u00e9seaux, avec \u00e0 la fois une charge rapide de 400 kW et une distribution d’hydrog\u00e8ne de 35 \/ 700 BAR sur site pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques et les v\u00e9hicules \u00e0 pile \u00e0 combustible.<\/p>\n

Premi\u00e8re dans l’industrie <\/strong><\/h2>\n

Bien qu’il en soit encore au stade du d\u00e9veloppement au moment du webinaire, M. Mount a d\u00e9clar\u00e9 qu’il s’agirait d’une premi\u00e8re en son genre et d’une premi\u00e8re dans l’industrie une fois qu’il aura \u00e9t\u00e9 mis au point. Il a \u00e9galement soulign\u00e9 que la technologie des piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne peut \u00eatre utilis\u00e9e non seulement pour alimenter les v\u00e9hicules V\u00c9 eux-m\u00eames, mais aussi pour g\u00e9n\u00e9rer de l’\u00e9nergie afin d’alimenter les V\u00c9, les b\u00e2timents, les centres de donn\u00e9es, des communaut\u00e9s enti\u00e8res et d’autres utilisations.<\/p>\n

Mark Finnicum de SARTA, une autorit\u00e9 r\u00e9gionale de transport situ\u00e9e dans le comt\u00e9 de Stark, dans le nord-est de l’Ohio, qui assure environ 2,2 millions de trajets par an, a d\u00e9clar\u00e9 que le parc, autrefois presque exclusivement aliment\u00e9 au diesel, est d\u00e9sormais domin\u00e9 par le gaz naturel comprim\u00e9, ainsi que par 19 bus et fourgonnettes \u00e9lectriques \u00e0 pile \u00e0 hydrog\u00e8ne. \u00ab Nous n’avons plus que quatre v\u00e9hicules diesel en service \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 M. Finnicum.<\/p>\n

La mission de SARTA est d\u00e9finie comme un engagement \u00e0 \u00ab am\u00e9liorer la qualit\u00e9 de vie de notre communaut\u00e9 en fournissant des options de mobilit\u00e9 efficaces, abordables et durables pour le comt\u00e9 de Stark \u00bb.<\/p>\n

Bien que ce comt\u00e9 du Midwest ne semble pas \u00eatre un emplacement \u00e9vident pour un parc de v\u00e9hicules fonctionnant enti\u00e8rement \u00e0 l’\u00e9nergie renouvelable, l’occasion s’est pr\u00e9sent\u00e9e par hasard. Initialement refus\u00e9e par le programme am\u00e9ricain Fuel Cell Bus, la SARTA a ensuite re\u00e7u des subventions qui avaient \u00e9t\u00e9 allou\u00e9es \u00e0 Cleveland et \u00e0 Chicago mais qui n’ont pas \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es. Aujourd’hui, elle poss\u00e8de le cinqui\u00e8me parc de v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne des \u00c9tats-Unis et le deuxi\u00e8me en dehors de l’\u00c9tat de Californie.<\/p>\n

D’un point de vue op\u00e9rationnel, Finnicum a d\u00e9clar\u00e9 que les agences ont besoin d’un v\u00e9hicule \u00e9lectrique \u00e0 batterie ou d’un v\u00e9hicule \u00e0 pile \u00e0 hydrog\u00e8ne qui peut \u00eatre utilis\u00e9 de la m\u00eame mani\u00e8re qu’un v\u00e9hicule diesel ou GNC aujourd’hui. Il a fait remarquer qu’\u00e9tant bas\u00e9 dans le nord-est de l’Ohio, o\u00f9 l’hiver est un facteur, les facteurs de charge parasites ont un impact sur le fonctionnement des v\u00e9hicules \u00e0 pile \u00e0 hydrog\u00e8ne. Les premiers bus \u00e0 hydrog\u00e8ne de la SARTA avaient une autonomie d’environ 320 km et, en hiver, cette autonomie diminuait d’environ 10 % en raison de la charge parasite (besoins en chauffage des passagers, etc.).<\/p>\n

Aujourd’hui, pr\u00e8s d’une d\u00e9cennie plus tard, les bus les plus r\u00e9cents de SARTA ont une autonomie de 368 km gr\u00e2ce \u00e0 une pile \u00e0 combustible plus petite et \u00e0 10 kg d’hydrog\u00e8ne suppl\u00e9mentaires. Le parc a \u00e9galement modifi\u00e9 ses fourgonnettes tronqu\u00e9es Ford e-Transit en rempla\u00e7ant les batteries \u00e9lectriques par des piles \u00e0 combustible, ce qui a permis d’augmenter l’autonomie de 160 km \u00e0 400 km, voire 480 km. En jouant un r\u00f4le moteur dans la collaboration avec les ing\u00e9nieurs et les fournisseurs pour apporter ces am\u00e9liorations et garantir la viabilit\u00e9 de leur parc de v\u00e9hicules \u00e0 carburant alternatif dans toutes les conditions m\u00e9t\u00e9orologiques, les r\u00e9sultats ont \u00e9t\u00e9 clairement d\u00e9montr\u00e9s.<\/p>\n

Crise de croissance<\/strong><\/h2>\n

Du point de vue de l’infrastructure, M. Finnicum a fait remarquer que l’utilisation r\u00e9ussie des piles \u00e0 hydrog\u00e8ne entra\u00eenera des difficult\u00e9s croissantes – dans le cas de SARTA, l’une des plus importantes a \u00e9t\u00e9 le d\u00e9placement du parking des employ\u00e9s pour accueillir les stations de ravitaillement du parc de bus. Selon lui, il faut environ 20 minutes pour remplir un bus \u00e0 hydrog\u00e8ne qui peut parcourir plus de 200 miles, mais le plus grand d\u00e9fi est souvent d’\u00e9duquer vos employ\u00e9s, les membres de la communaut\u00e9 et les premiers intervenants, ainsi que les politiciens de l’\u00c9tat et du gouvernement f\u00e9d\u00e9ral sur les piles \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne et sur la r\u00e9alit\u00e9 de leur utilisation commerciale dans les parcs de v\u00e9hicules.<\/p>\n

Christopher Cannon a indiqu\u00e9 que le port de Los Angeles a \u00e9labor\u00e9 son propre plan d’action pour la qualit\u00e9 de l’air, un document qui pr\u00e9sente une s\u00e9rie d’objectifs et de strat\u00e9gies visant \u00e0 r\u00e9duire les \u00e9missions atmosph\u00e9riques provenant des activit\u00e9s du port, qui comprend des navires, des trains, des camions et d’autres v\u00e9hicules tels que les a\u00e9roglisseurs et les grues\/chargeurs.<\/p>\n

Cette feuille de route pr\u00e9voit notamment que tous les \u00e9quipements terminaux et les camions routiers ne produisent aucune \u00e9mission d’ici \u00e0 2035 et que les \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre soient r\u00e9duites de 40 et 80 % par rapport aux niveaux de 1990 d’ici \u00e0 2030 et 2050.<\/p>\n

Comme d’autres objectifs de r\u00e9duction des \u00e9missions dans le Golden State, ces chiffres sont tr\u00e8s ambitieux, m\u00eame si M. Cannon reconna\u00eet qu’il s’agit d’objectifs et que la mani\u00e8re dont le port de Los Angeles se rendra \u00e0 destination ne d\u00e9pendra probablement pas d’une seule source de carburant – et plus le cycle de travail est lourd et plus la distance requise est longue, [such as long-haul trucks]plus l’hydrog\u00e8ne est int\u00e9ressant pour ce type d’applications. \u00ab Nous sommes tr\u00e8s enthousiastes quant aux possibilit\u00e9s et au potentiel de l’utilisation de l\u2019hydrog\u00e8ne \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 M. Cannon, ajoutant que \u00ab nous sommes conscients des pr\u00e9occupations li\u00e9es \u00e0 la perception de l’hydrog\u00e8ne ainsi que des consid\u00e9rations de s\u00e9curit\u00e9 li\u00e9es au stockage, au ravitaillement et \u00e0 l’utilisation de l’hydrog\u00e8ne pour alimenter les v\u00e9hicules circulant dans la juridiction du port de Los Angeles. \u00bb<\/p>\n

M. Cannon a fait remarquer qu’un projet pilote utilisant des camions classiques Kenworth T-680 FCEV de classe 8 \u00e9quip\u00e9s de piles \u00e0 combustible Toyota s’est av\u00e9r\u00e9 tr\u00e8s fructueux et pourrait ouvrir la voie au transport r\u00e9gional de marchandises depuis le port jusqu’aux points de distribution en Californie. Les camions eux-m\u00eames sont d\u00e9sormais propos\u00e9s aux exploitants de parcs, ce qui montre clairement que l’hydrog\u00e8ne, en tant que source de carburant alternative viable, commence vraiment \u00e0 gagner du terrain aupr\u00e8s des parcs.<\/p>\n

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Le webinaire sur la technologie des parcs durables examine les options disponibles. Depuis plusieurs ann\u00e9es, les v\u00e9hicules \u00e9lectriques \u00e0 batterie (VEB) font l’objet d’une grande attention dans le domaine de la gestion de parc. Pourtant, le sujet g\u00e9n\u00e8re souvent plus de questions que de r\u00e9ponses. 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