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Le déploiement passe par la mobilité

L’usage de l’hydrogène décar­boné pour­ra être indus­triel, mais son déploiement dans le cadre de la tran­si­tion énergé­tique passe par la mobil­ité, tous azimuts : bus, véhicules util­i­taires, trains, bateaux et même vélos. Les col­lec­tiv­ités vont jouer un rôle essen­tiel, car l’avitaillement de l’hydrogène doit être cou­plé avec la pro­duc­tion. État des lieux.
Comme on le sait, les avan­tages de l’hydrogène sont l’autonomie, une recharge rapi­de et des moteurs qui ne rejet­tent que… de l’eau ! Une absence de par­tic­ules fines et de rejet de car­bone par­ti­c­ulière­ment appré­cia­ble en milieu urbain, mais aus­si à tra­vers nos cam­pagnes. Des car­ac­téris­tiques qui devraient entraîn­er un engoue­ment pour les véhicules à hydrogène. Cepen­dant, le développe­ment presque ex nihi­lo et les car­ac­téris­tiques de l’avitaillement en hydrogène impliquent aujourd’hui une util­i­sa­tion de ce vecteur d’énergie par des flottes « cap­tives ». Non que l’hydrogène souf­fre de manque d’autonomie, puisque, au con­traire, un « plein » effec­tué en quelques min­utes seule­ment per­met de par­courir une dis­tance com­pa­ra­ble à celle de véhicules diesel, mais parce que, d’une part, le nom­bre de sta­tions est encore trop lim­ité et que, d’autre part, celles-ci deman­dent des tech­niques particulières.
Molécule la plus légère, le dihy­drogène doit être com­pressé* à 700 bars (ou à 350 bars) pour offrir un vol­ume com­pat­i­ble avec les dimen­sions des réser­voirs actuels des véhicules. Par ailleurs, le trans­port par citerne n’est ni économique­ment ni tech­nique­ment intéres­sant. Il est donc néces­saire de réalis­er la pro­duc­tion par élec­trol­yse sur place. Une sta­tion hydrogène doit donc inté­gr­er un poste de pro­duc­tion et un poste de com­pres­sion, avec un coût de plusieurs cen­taines de mil­liers d’euros.
D’autre part, dans un pre­mier temps, seuls des flottes de véhicules ou des engins de trans­port lourds (bateau, TER) peu­vent jus­ti­fi­er une util­i­sa­tion suff­isam­ment impor­tante des sta­tions. Ces sta­tions sont bien enten­du adap­tées pour l’avitaillement de véhicules par­ti­c­uliers, mais, seule une den­sité suff­isam­ment impor­tante (cor­rélée à une baisse des prix) per­me­t­trait, à notre avis, dans un deux­ième temps de dévelop­per ce marché.
Des bus à hydrogène
Les ini­tia­tives ter­ri­to­ri­ales se mul­ti­plient dans de nom­breux domaines. Générale­ment, là où se trou­ve une sta­tion se trou­ve un pro­jet de mobil­ité porté par une col­lec­tiv­ité ou un industriel.
Avant de retrou­ver dans les pages suiv­antes les pro­jets retenus lors de l’appel à pro­jets lancé par l’ADEME, nous avons souhaité bross­er un éven­tail d’initiatives (non exhaus­tif) qui mon­trent les usages de la mobil­ité hydrogène.
Les bus à hydrogène sans rejet, mais dis­posant d’une grande autonomie, sont en pre­mière ligne. Pio­nnière en la matière, la com­mu­nauté d’agglomération Pau-Pyrénées, label­lisée « Ter­ri­toire Hydrogène » en 2016, a prévu de longue date la mise en ser­vice d’une ligne de bus hydrogène appelée Fébus. Les bus Van Hool util­isés sont équipés de piles à com­bustible du cana­di­en Bal­lard ; 174 kg d’hydrogène par jour seront néces­saires à la cir­cu­la­tion en autonomie des 6 bus sur un axe gare de Pau-Hôpi­tal. L’électrolyse sera réal­isée sur place à par­tir d’électricité provenant de pan­neaux solaires. Pour le syn­di­cat mixte des trans­ports Pau Béarn Pyrénées Mobil­ités, le choix de bus à hydrogène, c’est d’abord zéro émis­sion, le con­fort d’usage et le silence, mais c’est aus­si l’autonomie de plus d’une journée et une recharge rapi­de. La com­mu­nauté de l’Auxerrois a été égale­ment retenue dans l’appel à pro­jets pour 5 bus hydrogène. Mais c’est à Houdain, dans le Pas-de-Calais, que seront désor­mais exploités les pre­miers bus hydrogène 100 % français Busi­no­va, avec une ligne péri­ur­baine inau­gurée le 21 juin dernier. Ces bus conçus par la société Safra (une entre­prise d’Albi fondée en 1955) sont dotés d’une pile à com­bustible fournie par Sym­bio (la société hydrogène rachetée par Miche­lin cette année). Out­re la flex­i­bil­ité de leur plate-forme mécanique, ces bus présen­tent la car­ac­téris­tique d’avoir des réser­voirs d’hydrogène à 350 bars (et non à 700 bars). Cela demande certes plus de vol­ume, ce qui n’est pas un prob­lème pour des véhicules de cette taille, mais cela sim­pli­fie l’installation des réser­voirs et réduit finale­ment les coûts. L’usage de pres­sion plus basse est une voie à étudi­er pour réduire les coûts sur de gros véhicules, car les réser­voirs à 700 bars sont onéreux et tech­nique­ment plus com­plex­es. Les 4 bon­bonnes de forme cylin­drique situées sur le pavil­lon et qui con­ti­en­nent 28 kg d’hydrogène per­me­t­tent une autonomie de plus de 300 km. Pour ce qui est de l’avitaillement, c’est McPhy qui four­nit les élec­trol­y­seurs, alors qu’Engie four­nit de l’électricité garantie 100 % renouvelable.
Le train du changement
Alors que 50 % des loco­mo­tives TER fonc­tion­nent encore au diesel, même si ce mode de trans­port est cinq fois moins pol­lu­ant que la voiture indi­vidu­elle, la SNCF souhaite accélér­er le déploiement du train à hydrogène et prévoit la mise en ser­vice de TER à hydrogène dès 2022. Une arrivée qui s’inscrit dans le plan SNCF de verdisse­ment du fer­rovi­aire et la sor­tie du diesel d’ici à 2035. Les pre­miers essais de TER à hydrogène, dévelop­pés par­al­lèle­ment au TER hybride et aux recherch­es sur les bio­car­bu­rants, sont ain­si prévus au cours de l’année 2021. De nom­breuses régions sont d’ores et déjà intéressées pour faire cir­culer des TER à hydrogène et, en par­ti­c­uli­er, la Bour­gogne-Franche-Comté, l’Occitanie, l’Auvergne-Rhône-Alpes et les Hauts-de-France.
Bateaux et camions
Portée par la PME varoise Les Bate­liers de la Côte d’Azur, une navette mar­itime à hydrogène sera déployée dans la rade de Toulon et pour­ra embar­quer jusqu’à 200 passagers.
Les liaisons mar­itimes avec les îles sont en effet de gros con­som­ma­teurs de car­bu­rant. D’autres ges­tion­naires, par exem­ple le con­seil départe­men­tal du Mor­bi­han, s’intéressent au bateau à hydrogène, et de nom­breux développe­ments sont en cours dans les domaines mar­itime, flu­vial, de la pêche, du trans­port de pas­sagers. Ain­si, portée par un con­sor­tium rassem­blé autour de la CCI du Var, l’initiative HYNOVAR a été retenue par l’ADEME dans le cadre de son appel à pro­jets « Écosys­tèmes de mobil­ité hydrogène ».
Con­sti­tué de dif­férentes briques, ce pro­jet prévoit notam­ment la créa­tion d’une navette mar­itime à hydrogène, la mise en place d’une sta­tion hydrogène avec élec­trol­y­seur, ain­si que des infra­struc­tures per­me­t­tant de mutu­alis­er les appli­ca­tions ter­restres et maritimes.
Plusieurs pro­jets sont aus­si en cours con­cer­nant les poids lourds, notam­ment dans la région de Mar­seille. Ce sont en effet des véhicules bien adap­tés à l’hydrogène, par­ti­c­ulière­ment ceux de livrai­son sur les derniers kilo­mètres, avec des normes Crit’Air amenées à se dur­cir… Dans un cadre urbain, l’hydrogène est égale­ment prop­ice aux véhicules spé­ci­aux du type benne à ordures.
VU, VL, taxis
De gros acteurs de la livrai­son font part de com­man­des de cen­taines de véhicules util­i­taires à hydrogène. Ain­si, DHL a annon­cé sa coopéra­tion avec le fab­ri­cant alle­mand StreetScoot­er pour le développe­ment du H2 Pan­el Van, un four­gon doté d’une pile à com­bustible pour une autonomie de 500 km et un charge­ment de plus de 10 m³.
PSA s’intéresse égale­ment à ce secteur et annonce une gamme d’utilitaires hydrogène dès 2021 pour les flottes pro­fes­sion­nelles. Quant à Sym­bio, il pense met­tre ses piles à com­bustible dans les véhicules util­i­taires, les véhicules légers et les poids lourds.
En ce qui con­cerne les taxis, c’est Hyset­Co, une alliance com­posée de la com­pag­nie de taxis Hype, de Toy­ota, d’Idex et d’Air Liq­uide, qui veut démoc­ra­tis­er les taxis à hydrogène avec un pro­jet de 600 véhicules à Paris dès la fin de 2020. Hype (Société des taxis élec­triques parisiens) pos­sède déjà une cen­taine de véhicules et qua­tre sta­tions de charge (notam­ment à Orly et Rois­sy), deux autres étant en pro­jet. L’objectif d’HysetCo est bien d’équiper à terme l’ensemble des taxis et VTC avec cette tech­nolo­gie. Avant les JO de 2024 ?
Dans la caté­gorie véhicule légers, on note un élar­gisse­ment de l’offre. Trois con­struc­teurs com­mer­cialisent actuelle­ment cha­cun un mod­èle car­bu­rant à l’hydrogène. Hyundai a ouvert le bal, en 2015, avec le SUV ix35, désor­mais rem­placé par le Nexo (4,67 m, 163 ch, 72 000 €) et Toy­ota pro­pose la Mirai (4,89 m, 154 ch, 78 900 €). Hon­da com­mer­cialise la berline Clar­i­ty (4,91 m, 176 ch), qui n’est pas disponible actuelle­ment en Europe. En 2021, Toy­ota et Hyundai prévoient une pro­duc­tion annuelle de 30 000 voitures à hydrogène. Peu­geot s’intéresse au secteur tan­dis qu’Audi et BMW lanceront, à leur tour, un mod­èle de série. Les véhicules par­ti­c­uliers ne se dévelop­per­ont cepen­dant pas avant qu’un nom­bre suff­isant de sta­tions soit disponible.
La Pro­gram­ma­tion pluri­an­nuelle de l’énergie (PPE) prévoit de pass­er d’une ving­taine de sta­tions en 2018 à 100 sta­tions en 2023, puis à entre 400 et 1 000 sta­tions en 2028. Le développe­ment des sta­tions de recharge hydrogène se pour­suiv­ra selon la logique dite des « flottes cap­tives », qui con­siste à aider au déploiement de sta­tions à prox­im­ité des acteurs qui font le choix de l’hydrogène. Ain­si, le plan de déploiement de l’hydrogène vise à créer des écosys­tèmes ter­ri­to­ri­aux de mobil­ité hydrogène sur la base notam­ment de flottes de véhicules pro­fes­sion­nels. Mais la réal­ité pour­rait dépass­er les prévi­sions. En par­al­lèle, la fil­ière, réu­nie avec Mobil­ité Hydrogène France, con­sor­tium spé­cial­isé de l’AFHYPAC, a défi­ni un plan de déploiement jugé réal­iste de 250 sta­tions et 120 000 véhicules d’ici à 2024, puis de 600 sta­tions et 800 000 véhicules à l’horizon 2030. Il est lui aus­si fondé sur l’approche des flottes captives.
* Nous n’évoquons pas ici la liqué­fac­tion à − 253 °C, réservée à de très rares usages.

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