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Qu'est ce qu'un camion à hydrogène ?
Un camion à hydrogène est un véhicule à propulsion électrique doté d'une pile à combustible utilisant de l'hydrogène comme combustible.
Le véhicule est dit décarbonaté car n'émettant pas directement de gaz à effet de serre. Toutefois, les choses ne sont pas si simplistes car la production de l'hydrogène nécessite en amont une quantité importante d'énergie.
La pile à combustible
Le principe de base de la pile à combustible à hydrogène est le suivant.
Un véhicule à hydrogène est un véhicule électrique dont l'énergie est fournie par une pile à combustible. La pile à combustible produit de l'électricité grâce à une réaction chimique obtenue en combinant l'hydrogène stockée dans le réservoir et l'oxygène de l'air. L'énergie libérée est stockée dans la batterie, le véhicule produit donc sa propre électricité. Le rendement du couple moteur et pile combustion est approximativement le double que celui d'un moteur thermique conventionnel.
Les stations à hydrogène
Elles sont encore peu nombreuses en France, mais un plan gouvernemental prévoit son développement rapide dans les années à venir. C'est une des clés du développement rapide du modèle hydrogène.
L'aide gouvernementale
Le ministère de le transition écologique a débloqué 90 millions d'euros pour accélérer le développement de la filière hydrogène en
France.
Ce fonds de 90 millions d'€ se répartiront en 10 millions d'€ pour les usages industriels de la pétrochimie et de l'agroalimentaire et un volet de 80 millions d'€ servant exclusivement au développement de la filière.
Ce fonds devrait aussi permettre d'équiper dans un premier temps 43 stations service hydrogène. L'objectif fixé est d'installer plus de 100 stations hydrogène en 2023.
Actuellement en France, il n'y a qu'une petite dizaine de stations équipées hydrogène. Ce faible nombre est pour le moment un handicap majeur au développement de la filière.
La filière hydrogène française
Michelin, le manufacturier pneumatique et Faurecia l'équipementier automobile ont décidé de s'allier pour développer les piles à hydrogène en créant une co-entreprise.
Cette société commune s'appelle "Symbio" ; Michelin et Faurecia chacun dans leur domaine de compétences comptent bien oeuvrer dans le développement de la filière hydrogène pour devenir un leader dans le domaine de la mobilité hydrogène.
Les marques de poids lourds développant l'hydrogène.
Toyota avec sa filiale Hino développe en ce moment un poids lourd "Hino Profia" équipé de deux piles à combustible. En plus de ces deux piles à combustible, le camion Toyota sera équipé d'une batterie lithium-ion et d'un grand réservoir d'hydrogène offrant une autonomie de 600 kms.Hyundai lance son poids lourd de 18 tonnes opérationnel en Suisse depuis Mars 2020. La Suisse a la capacité d'extraire de l'hydrogène verte de l'eau par électrolyse. Les camions "H2 Scient" de Hyundai sont équipés d'une pile à combustible de 190 kilowatts et de 7 réservoirs haute pression contenant 35 kg d'Hydrogène. La solution hydrogène d'Hyundai a remporté le titre convoité 2020 de meilleure innovation pour camion.(Prix international du camion de l'année 2020). L'autonomie annoncée de ce camion Hyundai est de plus de 400 kms. L'objectif ambitieux de la société Hyundai est de mettre dans un premier temps, 50 camions "H2 Scient" sur le marché suisse, et ensuite de porter la flotte en 2025 a 1600.Le Nikola TRE, fabriqué en Arizona annonce 1000 km d'autonomie avec sa pile à combustible. Ce modèle devrait être lancé sur la marché européen en 2023. Nikola motors et Iveco se sont unis pour développer ce projet de camion électrique.Daimler Truck Ag et Volvo envisagent de créer une société commune pour développer et commercialiser des piles à combustibles pour les poids lourds.En avril 2020, un camion de 27 tonnes équipé d'une pile à hydrogène est construit par VDL Group.Mitsubishi group truck et Bus corporation (MFTBC) proposera d'ici fin 2020 pour tous ses modèles destinés au marché asiatique, une version à pile à combustible.Faurecia va équiper les camions à hydrogène Hyundai.Honda et Isuzu s'associent sur le segment des camions à hydrogène.Asko, société de distribution mondialement connue se dote de camions Scania à hydrogéne.
Toutes les sociétés et marques construisant des poids lourds ont pris conscience de l'avenir de la pile à combustible hydrogène, ils sont sur le créneau hydrogène.
Qu'est-ce que l'Hydrogène ?
L'hydrogène sur Terre est symbolisé par H , de numéro atomique 1 , il est constitué de l'isope 1H ( Un proton, zéro neutron)
Ce gaz a été découvert par Cavnedish, physicien et chimiste britannique en 1776. Cette découverte met en évidence son aspect inflammable en présence d'oxygène d'où l'appellation à l'époque :"air inflammable "Puis Lavoisier désigne ce gaz sous le nom d'Hydrogène composé du préfixe grec "hydro" (eau) et du suffixe "gène" ( engendrer).
L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'univers. Il est présent en grande quantité dans les étoiles et les planètes gazeuses. Sur Terre, il est peu présent ne représentant que 0,33 % des atomes. Sur Terre, l'hydrogène est très présent dans l'eau puisque la molécule d'eau est constituée de deux atomes d'hydrogène pour un atome d'oxygène. L'hydrogène est aussi le principal constituant des matières vivantes.
C'est l'atome le plus simple qui existe. Il se combine avec la plupart des molécules car il possède une électronégavité moyenne qui lui permet de se composer avec des éléments métalliques et non métalliques. Mais en revanche, il corrode de nombreux alliages. C'est un atome polyvalent qui peut être produit à partir de tous les combustibles fossiles, des énergies renouvelables, du nucléaire. Il peut être transporté sous plusieurs formes, gazeuse ou liquide. Ainsi on distingue plusieurs catégories d'hydrogène dont la dénomination dépend de l'origine de production.
- l'hydrogène gris provenant des combustibles fossiles
- l'hydrogène vert dérivé des énergies renouvelables
- l'hydrogène bleu provenant des strates géologiques.
Les avantages d'un moteur à hydrogène
Le principal avantage d'un camion est d'ordre environnemental.
Le moteur ne pollue pas, il ne rejette que de la vapeur d'eau. Pas de dioxyde de carbone, de polluants sont rejetés. Pas de bruit, de plus avec le développement des recherches, l'autonomie est considérable, plus de 1300kms pour certains moteurs.
L'hydrogène est une énergie inépuisable.
Les rendements de d'hydrogène sont trois fois supérieurs au carburant traditionnel.
Les inconvénients
L'hydrogène doit être produit et cette production nécessite de l'énergie. La pile à combustible est un sytème propre. L'hydrogène est produit à partir d'énergie renouvelables.
L'autonomie est plus faible mais la tendance est à une amélioration très nette de l'autonomie.
Le parc station hydrogène moins dense que la distribution gasoil mais la tendance là aussi est au développement rapide.
Avenir du camion à hydrogène
L'hydrogène va devenir le carburant écologique de demain car il peut être produit sans gaz à effet de serre.Les Suisses, par exemple, s'engagent dans cette voie avec la production d'hydrogène verte par électrolyse de l'eau.
Les normes environnementales en matière de transport sont de plus en plus contraignantes, avec des interdictions nombreuses de circulation.
Les aides gouvernementales se dirigent vers ces nouveaux moteurs, les réseaux de distribution se développent, les constructeurs de poids lourds investissent massivement dans cette nouvelle technologie d'avenir.
La viabilité économique , écologique, technologique de la filière hydrogène verte est en train de révolutionner le monde du transport et ainsi de dessiner très vite les nouveaux modèles de camions .