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1ère conférence
ProVEnce
#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

« L’avancement technologique
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#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

2ème table ronde :
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#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

Le (faux-) problème de l’autonomie
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0-1

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#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

L’Hydrogène, ce n’est pas dangereux ?
• Comme tous les carburants, l’hydrogène présente des dangers, le gaz
naturel aussi, le GPL encore plus !
• Il y a des normes, des règlementations, des directives qui obligent a
beaucoup de précautions, quelques fois beaucoup trop de précautions…

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de certains composants….
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L’Hydrogène, ce n’est pas dangereux ?
• Un réservoir H2 est testé sur 5000 remplissages
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• Un réservoir H2 est éprouvé a plus de deux fois sa pression de
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maintenant spéciales…
• Un réservoir H2 n’éclate plus dans un incendie…l’hydrogène est libéré, au
pire elle s’enflamme….
• Les pompiers se mettent en ordre de marche pour traiter ces nouvelles
configuration d’accident
#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

La pile: le fonctionnement
Bilan
2 H2 + O2  2 H2O + électricité. + Chaleur

Electrolyte
eH2

e-

O2
O2H+

Cathode : réduction

Anode : oxydation

H2 O

2 O2-  4 e- + O2

2 H2  4 H+ + 4 e Anode

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Pierre BEUZIT
#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

Quels choix techniques?
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Hydrogène

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Gazeux
(350/700 bar)

Pile à
combustion

Liquide
(-253°C)
Solide
(Hydrures)

Réformeur +
pile à comb.
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combustion
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#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

Convergence des acteurs
Vecteur
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Hydrogène

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Segments
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Engins

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Autres
#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

Le prolongateur d’autonomie à hydrogène
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•

Energie embarquée
Double charge (plug-in hybrid H2) - Electrique batterie 22 kWh - Hydrogène 1,72 kg / 26 kWh net

•

Le chauffage est « gratuit » sur l’utilisation de la batterie
– Le refroidissement de la pile permet de chauffer l’habitacle

•

Un véhicule adapté aux livraison urbaines et périurbaines
–
–
–
–

Fournit de 5 kWh par heure, soit 4 heure 30 pour l’équivalent recharge de la batterie
Le prolongateur d’autonomie est déclenché à 80% de la batterie
Le prolongateur peut fonctionner à l’arrêt du véhicule et en continu sur la journée de travail
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•
•

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–

•

Adapté à un cycle intensif de livraison

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autant d’énergie que celle consommée
#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

Production de l’Hydrogène
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• Centralisée / décentralisée ?
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Production d’hydrogène
#VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille

Production d’H2 décentralisé
• Economie d’énergie (plus de
logistique de distribution),
• Plus faible empreinte carbone
• Adaptation à la demande,
• Plus d’opportunités pour les
renouvelables
• Balance commerciale

• Investissements
• Emprise au sol ou sur les
toits
• Fiscalité
• Solaire pas terrible au
dessus de 45ème parallèle !
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Distribution de l’Hydrogène
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– Par pipeline pour quelques sites industriels
– Par remorque tube-trailer
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– Par cadre

• Container métallique
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• Container composite
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Utilisations de l’Hydrogène
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L’ère pétrolière: juste un flambeau dans la nuit
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100

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A quand la voiture à hydrogène ? La pile à combustible sera-t-elle la réponse à notre peur de manquer d’autonomie ? Seconde table ronde de la Conférence ProVEnce du 5 décembre 2013 - BLOGaL / Centraliens en Provence

  • 1. 1ère conférence ProVEnce #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille « L’avancement technologique des Véhicules Electriques aujourd’hui : quelle aptitude à répondre à nos besoins quotidiens ? » Une conférence organisée par BLOGaL et l’Intergroupe des Centraliens en ProVEnce Nos partenaires :
  • 2. 1ère conférence ProVEnce #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille 2ème table ronde : La pile à combustible sera-t-elle la réponse à notre peur de manquer d’autonomie ? Pierre BEUZIT Président d’INEVA-CNRT Frédéric della FAILLE Directeur Mkg d’Ad-Venta Gérard PLANCHE ex- EV Projects Manager chez GM
  • 3. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Le (faux-) problème de l’autonomie 25% 80% des besoins 20% quotidiens: 50 km ou moins 15% 10% 5% 0% 0-1 2-4 5-10 11-20 21-50 51-100 > 100 km
  • 4. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille L’Hydrogène, ce n’est pas dangereux ? • Comme tous les carburants, l’hydrogène présente des dangers, le gaz naturel aussi, le GPL encore plus ! • Il y a des normes, des règlementations, des directives qui obligent a beaucoup de précautions, quelques fois beaucoup trop de précautions… • C’est une contrainte mais quelques fois une opportunité….. Durée de vie de certains composants….
  • 5. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille L’Hydrogène, ce n’est pas dangereux ? • Un réservoir H2 est testé sur 5000 remplissages – Réservoir GO ne subira que 500 ravitaillements • Un réservoir H2 est éprouvé a plus de deux fois sa pression de fonctionnement, il est éclaté a 3 fois celle-ci • Un réservoir H2 est testé avec un tir a balles réelles… les balles sont maintenant spéciales… • Un réservoir H2 n’éclate plus dans un incendie…l’hydrogène est libéré, au pire elle s’enflamme…. • Les pompiers se mettent en ordre de marche pour traiter ces nouvelles configuration d’accident
  • 6. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille La pile: le fonctionnement Bilan 2 H2 + O2  2 H2O + électricité. + Chaleur Electrolyte eH2 e- O2 O2H+ Cathode : réduction Anode : oxydation H2 O 2 O2-  4 e- + O2 2 H2  4 H+ + 4 e Anode Cathode Chaleur Pierre BEUZIT
  • 7. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Quels choix techniques? Vecteur énergétique Hydrogène Hydrocarbures Stockage Convertisseur Gazeux (350/700 bar) Pile à combustion Liquide (-253°C) Solide (Hydrures) Réformeur + pile à comb. Moteur à combustion interne
  • 8. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Convergence des acteurs Vecteur énergétique Hydrogène Hydrocarbures Stockage Convertisseur Gazeux (350/700 bar) Pile à combustion Liquide (-253°C) Solide (Hydrures) Réformeur + pile à comb. Moteur à combustion interne
  • 9. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Voiture à hydrogène ou électrique ? Batteries Moteur Electrique Pile a combustible H2
  • 10. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Placer le curseur de l’hybridation VE à PàC « Full Power » (Ex.: HydroGen4) Batterie (tampon) Moteur Electrique Pile à combustible H2
  • 11. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Placer le curseur de l’hybridation VE à Range Extender PàC (Ex.: HyKangoo) Moteur Electrique Batteries Pile a combustible (Range extender) H2
  • 12. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Pourquoi un Range Extender sur un VE? Coûts Temps de charge Poids Encombrement Autonomie
  • 13. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Roadmap General Motors
  • 14. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Roadmap TOYOTA Coûts Temps de charge Poids Encombrement Autonomie
  • 15. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Segments • Mobilité douce – 2, 3 et 4 roues ultraléger • Flotte captive • Premium • Camions et Bus • Engins • Autres
  • 16. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Le prolongateur d’autonomie à hydrogène type HyKangoo • Energie embarquée Double charge (plug-in hybrid H2) - Electrique batterie 22 kWh - Hydrogène 1,72 kg / 26 kWh net • Le chauffage est « gratuit » sur l’utilisation de la batterie – Le refroidissement de la pile permet de chauffer l’habitacle • Un véhicule adapté aux livraison urbaines et périurbaines – – – – Fournit de 5 kWh par heure, soit 4 heure 30 pour l’équivalent recharge de la batterie Le prolongateur d’autonomie est déclenché à 80% de la batterie Le prolongateur peut fonctionner à l’arrêt du véhicule et en continu sur la journée de travail Le véhicule peut être chargé par le prolongateur ET par le réseau électrique • • Soit 8 kWh par heure = 3 heure pour un plein de batterie Sur une cycle de 4 heures de livraison = l’énergie est doublée – • Adapté à un cycle intensif de livraison Le véhicule n’est pas adapté: – À la conduite continue rapide de type autoroute : le prolongateur n’a pas le temps de produire autant d’énergie que celle consommée
  • 17. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Production de l’Hydrogène • Naturelle ? • Centralisée / décentralisée ? • Propre ou issue d’hydrocarbures ? • Fatale (intéressante question du bilan carbone)
  • 18. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Production d’hydrogène
  • 19. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Production d’H2 décentralisé • Economie d’énergie (plus de logistique de distribution), • Plus faible empreinte carbone • Adaptation à la demande, • Plus d’opportunités pour les renouvelables • Balance commerciale • Investissements • Emprise au sol ou sur les toits • Fiscalité • Solaire pas terrible au dessus de 45ème parallèle !
  • 20. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Distribution de l’Hydrogène • Si aucune production locale: – Par pipeline pour quelques sites industriels – Par remorque tube-trailer – Par container – Par cadre • Container métallique – 200kg@200bar • Container composite – 1100kg@500bar
  • 21. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Utilisations de l’Hydrogène • La troisième révolution industrielle de Rifkin : une utopie réaliste ? – applications mobiles et stationnaires / stockage et valorisation des ENR • Des méthodes de production d’H2 qui s’améliorent rapidement +30% de rendement sur certains électrolyseurs depuis 2000 • Vers de nouveaux modèles économiques pour l’énergie et donc pour la mobilité
  • 22. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille Rentabilité de la mobilité Hydrogène ? achat entretien carburant Diesel + ++ ++++ Electrique batterie ++ + + Electrique prolongateur hydrogène +++ + ++ Electrique Hydrogène ++++ + +++
  • 23. #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille L’ère pétrolière: juste un flambeau dans la nuit 120 Million barrels per day 100 80 MERCI 60 40 20 0 0 500 1000 1500 2000 2500
  • 24. 1ère conférence ProVEnce #VE_0512_MRS, 5 décembre 2013, Marseille