L’hydrogène, un des piliers de la transition énergétique

[Freddy]

Quelle place pour l’hydrogène au sein de la filière automobile française ?

 

Article du 22 janvier, très intéressant, qui montre les interrogations des uns (Renault notamment) et les raisons qui ont poussé les autres à sauter le pas (comme...Michelin !!!)

 

https://www.contrepoints.org/2018/01/22/307949-place-lhydrogene-sein-de-filiere-automobile-francaise

[Freddy]

La commercialisation des autobus à pile à combustible a fait un pas en avant avec le lancement du projet JIVE 2.

 

https://www.gasworld.com/commercialisation-of-fuel-cell-buses-moves-one-step-closer/2014105.article

 

Le secteur des autobus à pile à combustible en Europe a bénéficié d'un formidable coup de pouce cette semaine avec le lancement du projet JIVE 2 à Bruxelles le 25 janvier.

 

Coordonné par Element Energy, et soutenu par une subvention de 25 millions d'euros du Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU), le projet JIVE 2 (Second Joint Initative for Hydrogen Vehicles across Europe) déploiera 152 bus électriques à piles à combustible dans 14 villes européennes en France, en Allemagne, en Islande, en Norvège, en Suède, aux Pays-Bas et au Royaume-Uni. Cela permettra d'étendre le réseau de villes qui testent les autobus à pile à combustible en Europe, démontrant ainsi un appétit croissant pour la technologie.

 

Ce projet collaboratif est une extension de l'initiative JIVE qui entre dans sa deuxième année d'activité. Ensemble, les projets JIVE déploieront près de 300 autobus à pile à combustible dans 22 villes d'Europe d'ici le début des années 2020 - le déploiement le plus important en Europe à ce jour.

[Freddy]

Le gouvernement du Québec achète 50 Toyota Mirai à hydrogène

 

https://www.guideautoweb.com/articles/45345/le-gouvernement-du-quebec-achete-50-toyota-mirai-a-hydrogene/

 

Un nouveau marché s'est ouvert pour Toyota en Amérique du Nord. Après les Etats-Unis (principalement la Californie, cf http://www.automobile-propre.com/breves/hydrogene-plus-de-3000-toyota-mirai-vendues-californie/) c'est maintenant au Canada que Toyota vise de s'implanter... mais Hyundai et son Nexo ne devraient plus tarder !

[Freddy]

Une étude intéressante sur l'hydrogène, venue d'Allemagne évidemment.

 

"Analyse comparative des infrastructures. Alimentation en hydrogène et recharge électrique des véhicules"

 

http://h2-mobility.de/wp-content/uploads/2018/01/Energie-und-Umwelt_408_Robinius-final.pdf

 

"L'objectif de l'étude est de réaliser une analyse détaillée de la conception de l'infrastructure requise pour fournir des batteries et des véhicules électriques à pile à combustible en Allemagne à plusieurs échelles."

 

La conclusion est assez claire :

 

"Les analyses de scénarios démontrent que, pour les faibles niveaux de pénétration du marché de quelques centaines de milliers de véhicules, les coûts de déploiement de l'infrastructure sont essentiellement les mêmes pour les deux voies technologiques. L'hydrogène se révèle plus cher pendant la période de transition à la production d'électricité par électrolyse et stockage géologique, qui sont tous deux nécessaires pour accéder à l'hydrogène renouvelable à partir de l'électricité excédentaire. Dans le scénario de recharge des véhicules électriques à batterie, aucune option de stockage saisonnier n'est envisagée et l'électricité du réseau pour la recharge est en partie produite par des sources d'énergie non renouvelables. Si la pénétration du véhicule augmente jusqu'à 20 millions de véhicules dans le scénario de référence, une infrastructure de charge de batterie coûterait environ 51 milliards d'euros, ce qui la rendrait plus chère que l'infrastructure hydrogène, qui se situe autour de 40 milliards d'euros. De plus, pour sécuriser l'approvisionnement en électricité renouvelable, il faut tenir compte des options de stockage saisonnier. Pour la production d'hydrogène à 100% basée sur l'électricité, la capacité de stockage saisonnier devrait couvrir 60 jours à faible production d'électricité renouvelable. Une solution adéquate est nécessaire pour atteindre le même niveau de sécurité d'approvisionnement pour la recharge électrique basée sur des sources d'énergie renouvelables"

 

Il apparaît en outre que le bilan carbone de la solution "batterie" est près de 8x plus mauvais que celui de la solution "hydrogène" => 20,9 g/km contre 2,7 g/km

 

On comprend mieux la politique du gouvernement Allemand qui a visiblement décidé d'investir prioritairement dans un réseau de stations H2 sur tout le territoire.

[Invité]

Bonjour

étude qui ne prend en compte que ce qui l'intéresse

rien sur le premier dessin, les éoliennes et solaires sont mal placé, ils peuvent être au plus près de l'utilisateur final

 

ils oublient complètement les smart grid et les stockage batterie en fin de "vie" qui change totalement les résultats finaux

 

mais surtout cette filière oublie un élément essentiel

l'H2 produit ne sert qu'une seule et unique fois

 

Patrick

[elthib]

oui sauf qu'en allemagne, l'électricité est produit par quoi ? en majorité des centrales à charbon... donc normal que l'hydrogene soit moins polluant que l'élec

Faut voir les chiffres pour la france

[Dordrecht]

"Les analyses de scénarios démontrent que, pour les faibles niveaux de pénétration du marché de quelques centaines de milliers de véhicules, les coûts de déploiement de l'infrastructure sont essentiellement les mêmes pour les deux voies technologiques. L'hydrogène se révèle plus cher pendant la période de transition à la production d'électricité par électrolyse et stockage géologique, qui sont tous deux nécessaires pour accéder à l'hydrogène renouvelable à partir de l'électricité excédentaire. (...)

Conclusion complètement bidon : le coût de l'infrastructure hydrogène par rapport à l'infrastructure électrique n'est certainement pas "essentiellement le même" ! La distribution de l'hydrogène coûte évidemment infiniment plus cher que la distribution de l'électricité, qui d'ailleurs est déjà essentiellement en place. Qui a écrit cette étude ?

[wallace13]

Bonsoir, question simple : pourquoi y'a t'il des batteries de faible capacité dans les véhicules à hydrogène ?

[Freddy]

Bonsoir, question simple : pourquoi y'a t'il des batteries de faible capacité dans les véhicules à hydrogène ?

 

Pour faire tampon. Les piles à combustibles ne permettent pas (encore) de générer beaucoup de puissance en très peu de temps, pour les accélérations par exemple.

 

Il existe aussi des systèmes électriques à bases de condensateurs mais qui sont plus chers qu'une batterie de 1 ou 2 kWh (qui doit revenir à qq centaines d'euros max maintenant).

 

Il est possible qu'à terme elles ne soient plus nécessaire.

[drol]

Bonsoir, question simple : pourquoi y'a t'il des batteries de faible capacité dans les véhicules à hydrogène ?

j'avais pas vu la réponse .

Modifié janvier 28, 2018 par Invité

[Kratus]

Pour faire simple, une voiture à hydrogène est une voiture électrique à petite batterie.

La pile à combustible sert de prolongateur d'autonomie, un peu comme le Rex d'une BMW i3.

[wallace13]

51 milliards d'euros, ils font quoi une borne de recharge rapide tous les kilomètres ?. On peut en faire des corri door avec ces sous (10 millions pour 200 bornes). C'est peut être un peut sur estimé. J'ai souvent du mal a comprendre le choix des investissements, on veut bien mettre quelques milliards dans une technologie non aboutie ou pas encore industriellement rentable (véhicule trop cher, énorme investissements pour l'infrastructure de recharge) mais surtout pas quelques millions pour des bornes de recharge pour un système qui est en voie d'expansion.

[Freddy]

Pour 20 millions de véhicules ce n'est pas 200 bornes de recharge qu'il faut mais plutôt 200.000, voire 2.000.000 pour que tout le monde puisse se charger au boulot, pendant les courses, à domicile, dans la rue, dans les parking...etc. Les chargeurs rapides ne devraient représenter qu'une fraction minoritaire de l'ensemble.

 

Le coût intègre probablement aussi le renforcement du réseau, nécessaire dans certains cas (même si le grande majorité des bornes devraient être "lentes").

 

Les chiffres ne sont pas choquants à l'échelle d'un pays pour un déploiement étalé sur une décennie ou plus pour 20 millions de véhicules (alors qu'il n'y en a probablement pas plus de 200.000 à l'heure actuelle).

[wallace13]

Encore une petite question : pourquoi les voitures a hydrogène n'ont qu'une vitesse maxi de 160 ou 180 km/h , seraient elle bridée ?. Avec 100 kW de puissance et un scx bien trvaillé on peut aller bien plus vite.

[Invité]

Encore une petite question : pourquoi les voitures a hydrogène n'ont qu'une vitesse maxi de 160 ou 180 km/h , seraient elle bridée ?. Avec 100 kW de puissance et un scx bien trvaillé on peut aller bien plus vite.

Bonjour

à quoi ça sert hors circuit ????

Patrick

[wallace13]

Bien sur que ça ne sert à rien mais c'est juste pour comprendre cette technologie. y'a t'il une contrainte comme sur les VE pour ne pas vider la batterie trop vite par manque de capacité ou bridé pour ne pas rouler a plus de 180 parce que ça n'a pas d'intérêt.

[Kratus]

Encore une petite question : pourquoi les voitures a hydrogène n'ont qu'une vitesse maxi de 160 ou 180 km/h , seraient elle bridée ?. Avec 100 kW de puissance et un scx bien trvaillé on peut aller bien plus vite.

Pour la même raison qu'une BMW i3 REX ne peut pas rouler sur le Rex au-delà d'une certaine vitesse sans que sa batterie ne se vide inexorablement.

La pile à combustible ne peut pas fournir autant de puissance aussi longtemps.

[Freddy]

Encore une petite question : pourquoi les voitures a hydrogène n'ont qu'une vitesse maxi de 160 ou 180 km/h , seraient elle bridée ?. Avec 100 kW de puissance et un scx bien trvaillé on peut aller bien plus vite.

 

Personne n'a dit que les voitures à hydrogène étaient limitées en vitesse. Encore une contre-vérité.

 

Elles atteignent déjà les 300 km/h pour les meilleures. Une PAC est (relativement) lente à démarrer mais une fois lancée elle peut produire d'autant plus de puissance que la zone d'échange hydrogène/Oxygène est importante. Tout dépend de la puissance de la PAC donc.

 

http://greengt.com/nos-projets/h2/ et http://greengt.com/nos-projets/h2-speed/

 

 

"La GreenGT H2 est le premier prototype de compétition électrique-hydrogène dans le monde. Elle est née alors que les ingénieurs de la société développaient la GreenGT 300kw, un prototype électrique de compétition exclusivement alimenté par des batteries lithium-ion.

Leur autonomie s’étant rapidement avérée être un point très perfectible, GreenGT a choisi de recourir à une pile à combustible à hydrogène de 100kW permettant de fournir l’énergie complémentaire nécessaire aux moteurs électriques. Sur la base de ces travaux, un nouveau châssis et une nouvelle pile à combustible plus puissante (340 kW linéaire, soit 460 ch) et beaucoup plus compacte, ont été mis en chantier par GreenGT dès 2012."

[Invité]

Bonjour

on peu supposer que si la pac est tres puissante, dans le domaine "normal" d'utilisation, son rendement est tellement mauvais que , hors compétition, il est encore plus inutile de pousser cette puissance

inutile d'ajouter des élément de rendement désastreux

Patrick

[Freddy]

Bonjour

on peu supposer que si la pac est tres puissante, dans le domaine "normal" d'utilisation, son rendement est tellement mauvais que , hors compétition, il est encore plus inutile de pousser cette puissance

inutile d'ajouter des élément de rendement désastreux

Patrick

 

Le rendement d'une PAC dépend principalement de l'efficacité des membranes qui assurent le passage des ions Hydrogène H+. Je ne comprends pas vraiment ta notion de "domaine normal d'utilisation". Où est-ce que tu as vu ça ?

 

Les meilleures PAC actuellement industrialisées ont un rendement qui tournent autour de 60% (Hyundai Nexo), ce qui signifie que sur un potentiel de 33,3 kWh/kg d'Hydrogène, une PAC ne produira "que" 19,98 kWh d'énergie pour le moteur électrique. Il suffit donc d'emporter 5 kg d'H2 pour s'assurer plus de 500 km d'autonomie (la Nexo en aura 6 kg, d'où les 600 km EPA ou 800 km NEDC).

[alfniev]

Nexo , Mirai , etc...

Ce sont de beaux prototypes.

 

Pourquoi prototypes ?

Car actuellement il y a peu de station hydrogène et que le plein coute plus cher que l'équivalent thermique.

Sans parler du prix prohibitif de ces véhicules.

[Freddy]

Nexo , Mirai , etc...

Ce sont de beaux prototypes.

 

Pourquoi prototypes ?

Car actuellement il y a peu de station hydrogène et que le plein coute plus cher que l'équivalent thermique.

Sans parler du prix prohibitif de ces véhicules.

 

Non. Les prototypes ne sont jamais produits à plusieurs milliers d'exemplaire. Sinon, aucun rapport entre le stade industriel d'un véhicule, quel qu'il soit, et les stations qui sont sensées l'alimenter.

 

Accessoirement, "il y a peu de station hydrogène" ne veut rien dire. Il y en a plusieurs centaines dans le monde à l'heure actuelle... et plusieurs centaines en construction ou en projet (2 opérationnelles à Paris, 3 de plus prévues d'ici fin 2018). Il y en a suffisamment pour le nombre de véhicules H2 (probablement autour de 10.000). Le déploiement ne fait que commencer... mais avec une croissance très forte (78% pour la Californie entre 2016 et 2017) ! Et c'est ça qu'il faut retenir.

 

Sinon un plein de Mirail coûte environ 50€, ce qui est certes encore un peu au-dessus d'un plein standard pour un VT mais les coûts de production de l'hydrogène ne cessent de baisser alors que ceux des énergies fossiles ne font que grimper. Les courbes ne tarderont donc pas à se croiser.

 

Enfin la Hyundai Nexo devrait être proposée autour de 65.000€, moins cher que la Mirail (autour de 70-80.000€) ce qui reste cher mais pas tant que ça pour de si petites quantités et pour le segment "premium" visé.

[kafou59]

Il semble (jà la lecture d'un article de l'Express que sur les recherches de propulsions alternatives du transport maritime on abandonne le principe de la pile à combustible pour l'injection directe d'hydrogène dans un moteur thermique : plus fiable car moins exposé à la corrosion de l'air salin .

Comme avec la pile il reste le problème de la production, du transport et du stockage de l'hydrogene et la rentabilité économique .

 

Ca pose la question mais pourquoi s'enquiquine t on sur la piste de la pile à combustible en VE si ca fonctionne aussi bien sur un moteur thermique ?

[Freddy]

Il semble (jà la lecture d'un article de l'Express que sur les recherches de propulsions alternatives du transport maritime on abandonne le principe de la pile à combustible pour l'injection directe d'hydrogène dans un moteur thermique : plus fiable car moins exposé à la corrosion de l'air salin .

Comme avec la pile il reste le problème de la production, du transport et du stockage de l'hydrogene et la rentabilité économique .

 

Ca pose la question mais pourquoi s'enquiquine t on sur la piste de la pile à combustible en VE si ca fonctionne aussi bien sur un moteur thermique ?

 

Au contraire !

 

Le bateau Energy Observer est là pour montrer que ce type de technologie est parfaitement viable en ambiance marine.

http://www.energy-observer.org/

 

Sinon, la société Ballard Power System (http://www.ballard.com/) a livré en novembre dernier une pile à combustible à ABB (http://new.abb.com/) pour l'installer à bord d'un navire de croisière de luxe de la société Royal Caribbean (https://www.maritime-executive.com/article/royal-caribbean-to-test-fuel-cell-on-high-end-newbuild#gs.rtWaJFg). Dans un premier temps, il s'agira d'assurer les escales "avec pour objectif à plus long terme d'évaluer sa pertinence pour les applications de propulsion principales"

[kafou59]

Malheureusement'article est en ligne mais réservé aux abonnés https://www.lexpress.fr/actualite/societe/environnement/vers-des-transports-maritimes-plus-propres-cargos-a-voile-et-a-vapeur_1979233.html (perso je l'ai lu sur le magasine papier dispo dans le TGV)

 

Ils evoquent des pistes alternatives dont le vent , ils font reference à un nouveau prototype : Hydroville qui focntionne à l'hydrogene liquide qui utilise un moteur diesel de base et semble p;lus performant que ceux à pile à combustible

 

I9l il y a un site dédié à ce projet mais ces chameaux de Flamands ne l'ont mis qu'en néerlandais et anglais http://www.hydroville.be/en/waterstof/wat-is-waterstof/

 

La conclusion qui vous fera plaisir :

 

"

À l'avenir, l'énergie renouvelable sera utilisée pour générer de l'hydrogène, les pipelines et les transporteurs d'hydrogène le distribueront. Les installations de stockage près de l'utilisateur final stockent l'hydrogène jusqu'à ce qu'il soit utilisé pour le transport, le carburant et le chauffage. La transition pourrait être menée par les ménages et les entreprises locales. Si les populations locales investissent dans l'infrastructure nécessaire, elles peuvent partager et faire circuler les bénéfices de l'hydrogène dans leurs communautés."