Les premiers usages de l'hydrogène avant l'automobile

Le 11 juillet 2013

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Si l’échéance pour un déploiement à grande échelle de l’hydrogène dans l'automobile n'arrivera pas avant 2020, d’autres types de véhicules fonctionnent déjà à l’hydrogène et assurent ainsi la démonstration d’un système fiable et sûr. Ce sont principalement dans les flottes captives que la plus grosse part de marché va se situer, sur des engins de manutention pour les centres logistiques, les aéroports, mais aussi sur des véhicules pour des usages urbains etc. Plus précisément, comme l’avait relevé le cabinet Pike & Research, l’hydrogène se développera pour :

  • les chariots-élévateurs,
  • les véhicules utilitaires légers,
  • les flottes de bus,
  • les véhicules électriques à deux roues.

 

Les chariots élévateurs, premier débouché de la pile à combustible

Dans l’industrie, ce sont donc principalement les chariots élévateurs à fourche qui sont le premier débouché de la pile à combustible. En Amérique du Nord et au Canada, cela fait déjà plusieurs années que les chariots élévateurs circulent à l’hydrogène. En 2011, on comptait aux Etats-Unis et au Canada  plus de 4000 de ces véhicules avec une propulsion hydrogène et c’est en Amérique du Nord que l’on compte le plus de stations hydrogène, avec 80 stations déployées dans le pays sur 215 présentes dans le monde.

Selon le cabinet Pike & Research, leUsage hydrogène 2020s flottes de chariots élévateurs seraient le premier débouché de l’hydrogène en 2020, devant les flottes de véhicules utilitaires légers et les systèmes d’alimentation de secours ou de continuité d’alimentation électrique.

En France, nous n’en sommes qu’au frémissement du marché dans les applications de mobilité. Que ce soit l’hydrogène pour alimenter certains véhicules équipés de moteur à combustion interne fonctionnant au gaz, comme les bus ou les bennes à ordures ménagères ou les piles à combustible servant directement de force de traction pour tout type de véhicules via l’énergie électrique générée (des convertisseurs électrochimiques produisent électricité et chaleur par oxydation d’un carburant et la réduction d’oxygène) ; l’hydrogène n’est qu’une part mineure des systèmes de propulsion.

Pour preuve, les initiatives de déploiement sont exception et font l’objet de communiqués de presse. Le centre de distribution d'IKEA de Saint Quentin-Fallavier a ainsi récemment annoncé avoir équipé une vingtaine de chariots avec des piles à combustible et une pompe à hydrogène y a été installée pour les recharger. Ces chariots bénéficient d’une autonomie de 8 heures et la station Air Liquide permettra de faire un plein en 3 minutes.

En France, Air Liquide et la société américaine Plug Power ont créé la coentreprise HyPulsion pour développer le marché de la pile à combustible dans les chariots élévateurs au niveau européen. Air Liquide estime d’ailleurs ce marché à 10 000 unités en Europe à l'horizon 2015.

Les autres marchés de niche

Sur d’autres usages de mobilité, le transport maritime et la plaisance devraient être un autre débouché de l’hydrogène, que ce soit en mode de propulsion principal ou en fournisseur d’auxiliaires, d’équipements secondaires (APU : Auxiliary Power Unit) ou de générateurs de secours. Le système est d’autant plus intéressant qu’il peut replacer l’équation groupe électrogène, batteries et chaudières par l’installation d’un APU en cogénération. Cet APU permet alors de réduire significativement les consommations de gazole destinées à l’électricité et au chauffage du bateau.

Sur les différents usages maritimes et marins, on retrouve en commun les intérêts suivants : le système est compact, silencieux et surtout ne génère pas de pollution. C’est d’ailleurs pour cette raison que la pile à combustible se développe dans le domaine de la défense et de l’armement conventionnel.

Les sous-marins, en recherche d’autonomie énergétique et de discrétion sonore et thermique sont en effet un des premiers domaines militaires à avoir éprouvé la propulsion hydrogène. Ce sont les allemands qui ont fait les premiers des tests en mer dès la fin des années 80. (voir document de l'AFHYPAC)

En France, le CEA (Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives) qui intervient notamment dans les énergies bas carbone, la défense et la sécurité globale a depuis longtemps développé des actifs dans le domaine des piles à combustible et son lien historique avec la défense et l'armement français l'ont amené à développer dans le cadre de programmes de recherche, des PAC portables pour des minis robots et drones.

C'est sans doute dans des marchés comme celui-ci, avec des exigences très fortes, que les piles à combustible se développeront. En effet, la nécessité du résultat liée à son usage (silence, autonomie etc.) sont des contraintes plus fortes que le coût du développement et de l'achat de la technologie elle-même.

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