Voiture électrique/hydrogène : cette technologie pourrait convaincre les plus sceptiques
Peu autonome, la mobilité électrique ? Face à cette critique, certains constructeurs automobiles couplent désormais leurs modèles électriques à une pile à combustible empruntée à la technologie hydrogène, prolongeant ainsi l’autonomie des véhicules.
La propulsion par pile à combustible (PAC) nous vient des années 60, au temps des premières fusées aux Etats-Unis. Source additionnelle d’énergie, la PAC génère de l’électricité à partir d’une réaction entre l’hydrogène embarqué dans un réservoir et l’oxygène de l’air. Ainsi équipé, le véhicule ne produit ni gaz à effet de serre ni particule et ne rejette que de l'eau, répondant au besoin de mobilité zéro émission. Par rapport à l’électrique classique, l’hybridation avec l’hydrogène apporte un doublement de l‘autonomie, et le plein d’hydrogène est réalisé en quelques minutes. Toyota et Honda sont déjà sur les rangs.
En France, Symbio, entreprise co-détenue par Michelin et Faurecia, produit des kits de piles à hydrogène servant de prolongateurs de batterie pour véhicules électriques. Depuis octobre dernier, on retrouve le StackPack S, soit une pile 5 kW, sur le modèle du Kangoo ZE de Renault (avec un surpoids total de 110 kg), et il dotera cette année le Master ZE de la même marque (deux réservoirs d’hydrogène placés sous la caisse). PSA pourrait, lui, proposer des hybrides utilitaires courant 2021.
Transition énergétique
Cette double alimentation convient particulièrement aux utilitaires qui ont besoin de rouler toute la journée. Le procédé concerne pour le moment des flottes captives, groupées autour de stations de rechargement, sur des périmètres limités, comme les bus, les flottes d’entreprises ou de collectivités locales. A Paris, on peut croiser les taxis de la compagnie Hype, dotés d’une PAC.
L’industriel français Safra propose un bus, le Businova H2, équipé de la PAC de Symbio (pile de 30 kW associée à une batterie de 132 kWh), qui roule à Lens depuis l’an dernier. Sur le même principe, l’entreprise belge Van Hool équipe 8 bus à Versailles et 2 à Pau. Le déploiement de bus hydrogène est prévu dans le cadre du Plan national hydrogène du gouvernement, lancé en juin 2018 dans le cadre de la transition énergétique, qui ambitionne de mettre sur la route 800 véhicules lourds d’ici à 2023, dont des bus (ils seront 20 en 2020), puis 2 000 à l’horizon 2028. L’Association française pour l'hydrogène et les piles à combustible (AFHYPAC), qui rassemble les acteurs français du secteur, envisage le déploiement de 1 000 bus d’ici 2024. Et si la technologie est prête, son déploiement est conditionné au nombre de stations hydrogène dans l’Hexagone, qui devrait passer de seulement 26 en 2019 à 100 d’ici la fin 2020. A terme, il est envisagé de développer des stations desservant à la fois électricité et hydrogène.
Conformité à la réglementation
« Bureau Veritas accompagne ses clients, industriels, collectivités et constructeurs, dans l’évaluation et la maîtrise de ces risques et les démarches de conformité à la réglementation, explique Clément Poutriquet, ingénieur commercial en charge du développement des projets hydrogène chez Bureau Veritas. Nous sommes présent sur toute la chaîne, afin d’être capable de comprendre les risques à chaque étape et d’aider à concevoir des systèmes sécurisés ». Bureau Veritas a réalisé une étude HAZOP (Analyse de risques et de sécurité de fonctionnement) pour la société H2V avant la construction de ses deux usines de production d’hydrogène « vert » par électrolyse de l’eau et a contribué à la rédaction du permis de construire. De son côté, EDF Ingeum a sollicité une étude ATEX (Atmosphères explosives) dès la phase de conception d’une station de production, compression, stockage et distribution d’hydrogène, consistant en une analyse qualitative et quantitative des risques (simulation de perte de confinement, de fuite et d’explosion).
Et parce que la recharge des véhicules nécessite que l’hydrogène reste dans des gammes de pression et de température spécifiques, Air Liquide a demandé à Bureau Veritas de réaliser une évaluation de la conception des fonctions de sécurité de ses stations de charge, suivant la norme de sécurité fonctionnelle IEC 61508-2. L’évaluation du choix des composants, de l’architecture de la conception électrique, et du processus de développement logiciel est réalisée en parallèle de l’avancement du projet, dans le but d’en valider les différentes étapes.