Applications de l’hydrogène et des piles à combustible

Rien ne changera plus l’avenir de la mobilité que l’électrification du groupe motopropulseur pour accompagner les comportements sociaux et les réglementations en matière d’émissions en constante évolution. Le véhicule du futur consommera moins de carburant et émettra moins d’émissions.

Alors que les voitures à batterie sont idéales pour les déplacements urbains et sur de courtes distances, les véhicules à pile à hydrogène conviennent mieux aux longues distances, au remorquage de remorques et au ravitaillement rapide.

Les voitures électriques à pile à hydrogène convertissent l’hydrogène du réservoir de carburant en électricité pour alimenter le moteur électrique du véhicule. Ces véhicules ont des performances et une accélération similaires à celles des voitures à essence ou diesel, avec une autonomie allant jusqu’à 700 kilomètres.

Dans une enquête récente menée auprès de dirigeants de l’industrie automobile dans 43 pays, 77% ont prédit que les véhicules à pile à combustible constitueraient la véritable percée pour les transmissions électriques.

En 2019, il y a plus de 11000 voitures à pile à hydrogène sur les routes dans le monde, les objectifs gouvernementaux existants visant à ce que ce chiffre passe à 2,5 millions d’ici 2030.

Productivité en hausse, émissions en baisse

Le secteur du camionnage est l’un des principaux contributeurs aux gaz à effet de serre et aux problèmes de qualité de l’air urbain dans de nombreux pays, car presque toutes les marchandises voyagent par camion des fabricants aux consommateurs.

Alors que les camions ne représentent que 10% de tous les véhicules sur les routes, ils émettent 40% des émissions de carbone, ce qui devrait encore augmenter en raison de la croissance du commerce électronique et d’autres activités de fret routier pour soutenir une population croissante.

Les camions à pile à combustible à longue portée offrent des avantages significatifs par rapport aux camions électriques à batterie pure, car le poids est l’ennemi du kilométrage dans cette application. Essayer de gagner en autonomie en ajoutant plus de batterie réduit la charge utile qu’un camion peut transporter. Et la capacité de faire le plein rapidement est d’une grande importance pour les flottes de camions qui ne peuvent pas s’adapter aux temps d’arrêt avec leurs schémas de fret.

UNE Le système étendu de la gamme de piles à combustible est la solution idéale pour les véhicules lourds car il étend la gamme des systèmes électriques à batterie utilisant l’hydrogène embarqué. Dans ce format hybride, les batteries contribuent à fournir une puissance de pointe tandis que pendant la décélération, elles récupèrent l’énergie grâce au freinage par récupération. La conception hybride améliore les performances de fonctionnement et peut s’intégrer dans les architectures de véhicules existantes sans changements radicaux. Sur la base des données opérationnelles actuelles, le coût total de possession (TCO) pourrait atteindre la parité des prix ou être inférieur à celui des systèmes diesel actuels dans un proche avenir.

Bien que la construction d’une infrastructure à hydrogène pour soutenir des millions de voitures à pile à combustible puisse être plus lente à se développer, avec des bus et des camions lourds, le défi de l’infrastructure pour le camionnage n’est pas aussi formidable que la plupart des véhicules commerciaux circulent sur des itinéraires fixes et retournent à la base au fin d’un quart de travail. Et vous pouvez faire le plein en environ 15 minutes par rapport à un système comparable à batterie pure qui prendrait plusieurs heures.

Partout dans le monde, les bus électriques se sont avérés offrir une expérience passager fluide et silencieuse avec zéro émission d’échappement, un avantage bienvenu dans les centres-villes. Alors que les gouvernements imposent des réglementations et des restrictions de plus en plus strictes sur les moteurs à combustion interne, les agences de transport en commun et les exploitants considèrent les bus électriques comme la meilleure option pour faire passer leur flotte à zéro émission. Par rapport aux conceptions de batteries, les bus à pile à hydrogène sont capables de parcourir plus de 500 kilomètres (ou plus de 300 miles) avec un réservoir plein, contre 200 kilomètres pour une alternative électrique à batterie. Il n’y a pas non plus d’impact sur la portée ou le fonctionnement par temps froid ou sur des terrains vallonnés.

Les trains à pile à combustible peuvent être déployés sur des voies non électrifiées ou éliminer les unités diesel actuelles. Les trains à hydrogène élimineraient les émissions locales et amélioreraient le confort des passagers grâce à une réduction du bruit et des vibrations, tout en réduisant les coûts nécessaires à l’installation de lignes aériennes à haute tension alternatives.

Hydrail est un nouveau terme qui décrit les véhicules ferroviaires qui utilisent l’hydrogène embarqué pour alimenter les moteurs électriques de traction du train. Ces véhicules sont généralement des systèmes hybrides à pile à combustible, utilisant des batteries pour une efficacité améliorée et un freinage par récupération, réduisant ainsi la quantité de stockage d’hydrogène nécessaire.

Les applications potentielles incluent tous les types de transport ferroviaire: passagers, fret, chemins de fer miniers, tramways et systèmes ferroviaires industriels.