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L’hydrogène, vecteur pour une mobilité décarbonée

L’hydrogène produit grâce à l’électrolyse de l’eau peut être valorisé de plusieurs manières. L’une d’entre elles consiste à l’utiliser comme carburant en alimentant une station-service de remplissage de véhicules fonctionnant à l’hydrogène, ou en l’utilisant en mélange avec du gaz naturel pour alimenter des moteurs à combustion interne.

Présentation de l’usage

Kangoo ZE-H2 (Renault), Mirai (Toyota), X-Trail FCV (Nissan), etc. : les véhicules à hydrogène se multiplient. Ces véhicules peuvent être :

  • des véhicules directement propulsés par l’hydrogène, où celui-ci sert à alimenter une pile à combustible qui produit de l’électricité pour faire tourner un moteur électrique, assurant la propulsion du véhicule. Ces véhicules ne rejettent que de l’eau ;
  • des véhicules électriques dotés d’un prolongateur à hydrogène : les véhicules électriques dotés d’une batterie peuvent être équipés d’une pile à combustible à hydrogène qui permet de doubler leur autonomie. Ainsi, ces véhicules électriques dotés de prolongateur ont la même autonomie que les véhicules diesel, tout en n’émettant aucun gaz à effet de serre.

Les véhicules circulant à l’hydrogène présentent de nombreux avantages :

  • aucune émission de gaz à effet de serre ;
  • grande autonomie de fonctionnement, de l’ordre de 600 km ;
  • performances routières équivalentes aux véhicules classiques et souplesse d’utilisation ;
  • rapidité du « plein » d’hydrogène, en 3 à 5 minutes ;
  • haut rendement de la chaîne de propulsion : pile à combustible et moteur électrique ;
  • aucune pollution sonore. 

Malgré ces avantages, comme le véhicule électrique, la voiture à hydrogène ne pourra se développer que lorsqu’un réseau d’infrastructures de ravitaillement aura été mis en place pour accompagner les marchés où elle espère se développer. Sans possibilité de faire le plein facilement, il semble difficile de commercialiser les voitures. Dans le même temps, les industriels fournissant la solution de recharge ne pourront rentabiliser leurs infrastructures que dans la mesure où un grand nombre de véhicules s’y ravitailleront. En outre, ces véhicules posent la question du stockage de l’hydrogène embarqué et des questions sous-jacentes de sécurité du véhicule.

En France, le consortium Mobilité Hydrogène France et regroupant des acteurs privés et publics (Air Liquide, Alphéa Hydrogène, AREVA Stockage d’Energie, le CEA, AREVA H2Gen, EDF, Engie, GRTgaz, H2 Logic, Hyundai, IFPEN, INEVA-CNRT, Intelligent Energy, ITM Power, Linde, Michelin, McPhy Energy, Plate-forme de la Filière Automobile, Pôle Véhicule du Futur, PHyRENEES, Renault Trucks, Solvay, Symbio FCell, Tenerrdis avec des experts de l’ADEME, de la Direction générale de l’énergie et du climat – DGEC) et du FCH-JU, a été créé pour accélérer le développement de la mobilité à l’hydrogène sur le territoire national.

Ce consortium a publié le 3 octobre 2014 les résultats de son étude portant sur l’évaluation du potentiel que représentent l’hydrogène et la pile à combustible (PAC) dans les transports en France et confortant les perspectives concrètes d’un plan de déploiement sur le territoire national. Le consortium a fait le choix de déployer les véhicules à hydrogène et les infrastructures de recharge en adoptant une approche « flotte captive » (ensemble de véhicules qui dépendent d’une gestion commune et s'approvisionnent à leur propre source de stockage de carburant). Elle prévoit le déploiement de flottes de véhicules partageant des stations de recharge d’hydrogène publiques et semi-publiques. Ce déploiement simultané des véhicules d’entreprise et de l’infrastructure associée permet de poser les bases d’une infrastructure d’ampleur nationale, prête à servir les voitures particulières.


Source : Tenerrdis

Pour en savoir plus :

Résultats de l’étude du Consortium Mobilité Hydrogène France, Proposition d’un plan de déploiement national des véhicules hydrogène
Lire l’interview d’Aliette Quint (Air Liquide) au forum de la CRE « Les nouveaux usages de l’hydrogène comme vecteur énergétique »

Des exemples de projets

De nombreuses applications de l’hydrogène comme vecteur d’une mobilité durable font leur apparition sur le territoire français : stations de distribution d’hydrogène pour véhicules à Saint-Lô, à Grenoble, Lyon et Albi, bus alimentés à l’hythane à Dunkerque, expérimentation par la Poste de vélos à hydrogène à Bayonne et Anglet, etc.

HyWay, déploiement d’une flotte de véhicules électriques avec prolongateur d’autonomie à hydrogène à Grenoble et à Lyon

Lancé en octobre 2014, le projet HyWay a pour objectif de déployer et d’exploiter en service régulier pendant 18 mois au moins 50 véhicules utilitaires hybrides batteries/hydrogène, autour de 2 stations de distribution d’hydrogène à Lyon (sur le port Édouard-Herriot) et Grenoble (sur le site de Gaz Électricité de Grenoble – GEG). Pour ce faire, le projet a vocation à industrialiser des kits hydrogène intégrables aux Kangoo ZE, leur conférant ainsi une autonomie de 300 kilomètres en cycle urbain.

Le déploiement des véhicules sera multi-clients (parmi lesquels Air liquide, Auto-Losange Renault, Colas, Conseil départemental de l’Isère, DHL, La Poste, Syndicat intercommunal des eaux de la région de Grenoble – SIERG, etc.) et multi-usages, ce qui permettra d’obtenir le retour d’expérience attendu sur l’interaction véhicules/stations. La région Rhône-Alpes regroupe 80 % des acteurs de la filière française de l’hydrogène énergie.

Piloté par le pôle de compétitivité Tenerrdis, le consortium regroupe le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Air Liquide, la Compagnie nationale du Rhône (CNR), GEG, McPhy Energy, PUS (COFELY Services), STEF et Symbio FCell.

D’un coût total de 1,2 millions d’euros, ce projet est soutenu financièrement par l’ADEME, la direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement (DREAL) de Rhône-Alpes, le Conseil régional de Rhône-Alpes et l’Union européenne dans le cadre du programme régional FEDER (50 000 euros).

Althytude : ALTernative HYdrogène dans les Transports Urbains à Dunkerque

Débuté en 2005, le projet Althytude constitue la genèse du projet GRHYD. Il visait à tester le fonctionnement de bus alimentés à l’Hythane (mélange de 80 % de gaz naturel et de 20 % d’hydrogène) à Dunkerque, ville pilote du projet et première agglomération française à avoir accueilli sur son territoire une station à hydrogène. Dunkerque a accueilli cette expérimentation dans le cadre de l’opération « Dunkerque 2010, carrefour du développement durable » et de la plate-forme régionale Hydrogène, Énergie, Environnement et Transports (HEET) soutenue par le conseil régional du Nord-Pas-de-Calais et la direction régionale à la Recherche et à la Technologie. L’objectif était de donner aux pouvoirs publics les éléments pour homologuer les bus et autoriser l’exploitation des stations-service partout sur le territoire français.

Deux bus de la Communauté urbaine de Dunkerque ont été transformés afin de pouvoir être alimentés à l’Hythane. L’introduction d’hydrogène dans le gaz naturel améliore la combustion du gaz naturel, ce qui permet de meilleures performances techniques et une réduction des émissions de gaz à effet de serre et des polluants locaux (diminution de la pollution locale de 95 % par rapport au diesel et de 10 % par rapport au gaz naturel).
De même, l’Hythane apporte une réduction de la consommation énergétique (efficacité énergétique supérieure de 7 % à celle du gaz naturel) et un agrément de conduite reconnu par les conducteurs de bus.


Coordonné par Engie, le projet rassemble différents partenaires : la Communauté urbaine de Dunkerque qui accueille l’expérimentation ; IVECO France, fabricant de bus qui réalise l’adaptation des bus au carburant Hythane ; GNVert, qui fournit la station de ravitaillement au gaz naturel ; Hydrogenics, qui fournit la station hydrogène intégrée à la station de ravitaillement de gaz naturel existante ; STDE, filiale de Veolia Transport et opérateur du réseau DK’Bus Marine de la Communauté urbaine de Dunkerque qui exploite les bus ; H2 Développement, PME locale qui a impulsé la création de l’opération ; et l’INERIS, chargé de conduire les études de sécurité.


D’un montant total de 4,4 millions d’euros, le projet est subventionné par l’ADEME pour un montant de 1,2 millions d’euros dans le cadre du Programme de recherche et d’innovation dans les transports terrestres (PREDIT).


Le projet s’est achevé en septembre 2010. Il a permis de faire évoluer la réglementation et a ouvert la voie à une éventuelle introduction commerciale de l’Hythane dans les transports publics français.

Pour en savoir plus :

Brochure de présentation du projet ALTHYTUDE
Présentation du projet GRHYD

H2ME (Hydrogen Mobility Europe), le projet européen en faveur du développement de la mobilité à hydrogène

En septembre 2015, le consortium français Mobilité Hydrogène France a lancé avec d’autres initiatives européennes en faveur du développement de la mobilité à hydrogène (H2 Mobility Deutschland, Scandinavian Hydrogen Highway Partnership, Hydrogen Mobility grouping in Austria, Hydrogène Mobility grouping in Benelux et UK H2 Mobility) le projet Hydrogen Mobility Europe (H2ME) destiné à appuyer le lancement des solutions de transport à hydrogène en Europe.

Dans le cadre de ce projet, d’ici 2019, 200 véhicules électriques à piles à combustibles (Fuel cell electric vehicle – FCEV), 125 véhicules utilitaires électriques à prolongateur d’autonomie pile à hydrogène et 29 nouvelles stations de recharge d’hydrogène seront mis en place dans 10 pays européens (Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, France, Islande, Norvège, Pays-Bas, Royaume-Uni et Suède).

Le projet bénéficie d’un co-financement à hauteur de 32 millions d’euros du partenariat européen public-privé « Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking » (FCH JU).


Source : AFHYPAC

Communiqué de presse, Les initiatives européennes les plus ambitieuses en matière de mobilité hydrogène se rassemblent pour appuyer le lancement des solutions de transport à hydrogène en Europe.

Un démonstrateur territorial de l’hydrogène à Saint-Lô

Dans le cadre de sa « Feuille de route énergie », le département de la Manche déploie un démonstrateur territorial de l’économie de l’hydrogène, prenant en compte l’ensemble des utilisations possibles de ce vecteur énergétique. Le 27 février 2014, le Conseil départemental a voté à l’unanimité un rapport qui lançait un plan d’équipement de stations de distribution d’hydrogène dans le cadre d’un partenariat public/privé, sous forme d’appels d’offres ou d’appels à projets, visant à déployer, à terme :

  • 40 véhicules à hydrogène dans le cadre de la flotte de véhicules des collectivités et autres donneurs d’ordre locaux : en janvier 2015, le Conseil départemental avait fait l’acquisition de 5 premiers véhicules utilitaires à hydrogène et en septembre 2015, le Conseil départemental s’est doté de 5 véhicules légers à hydrogène de la marque Hyundai ;
  • 5 bus à hydrogène ;
  • 3 stations-service à hydrogène ;
  • 1 bateau de pêche à hydrogène. 

La première réalisation de ce projet s’est faite en janvier 2015 à la Maison du Département à Saint-Lô. Air Liquide a implanté la station de distribution d’hydrogène (station hydrogène à 350 bars permettant de remplir les réservoirs des véhicules en moins de 5 minutes et prévue pour alimenter des véhicules électriques à hydrogène.

Le deuxième programme de démonstration concernera les transports publics, avec en 2016 la livraison de 5 bus à hydrogène à la Communauté urbaine de Cherbourg, dans le cadre d’un projet européen cofinancé par le Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking (FCH-JU). Un troisième programme de démonstration est en cours de définition, qui consistera en la construction et l’opération d’un bateau de pêche à hydrogène. Ce projet devrait commencer au début de l’année 2015.
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