Face aux enjeux énergétiques, géopolitiques et environnementaux, le secteur des transports doit repenser ses modes de propulsion. Dans ce contexte, les constructeurs investissent fortement dans les piles à combustible et les véhicules à hydrogène, dont les applications se développent pour les voitures, poids lourds, bus et trains.
L’hydrogène apparaît comme un combustible particulièrement adapté aux piles à combustible, à condition que sa production soit décarbonée. Son développement soulève toutefois de nombreux défis : production, distribution et stockage sécurisés, mais aussi rendement énergétique, dimensionnement des piles et intégration d’équipements spécifiques au véhicule.
La sécurité doit également être prise en compte tout au long du cycle de vie, notamment lors du stationnement des véhicules en espaces confinés. Enfin, la recyclabilité des véhicules et de leurs composants doit être anticipée dès la conception. Découvrez les technologies et enjeux à maîtriser pour accompagner le développement d’une mobilité à hydrogène sûre, efficace et durable.
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RÉSUMÉ
La mobilité est en évolution technologique et sociétale. Nous assistons à une mutation rapide vers la mobilité électrique principalement aujourd’hui à batterie. Un manque d’autonomie et une recharge trop longue sont souvent cités comme les principaux freins au développement des véhicules électriques. Les véhicules à pile à combustible avec un stockage d’hydrogène sous forme comprimée à 350 ou 700 bar peuvent parcourir plus de 500 km, en une seule recharge d’une durée de 3 à 5 minutes ; ils apparaissent plus que jamais comme une alternative crédible aux véhicules actuels. Cet article traite de la technologie des piles à combustible appliquée aux transports terrestres en analysant les aspects technologiques, environnementaux, économiques et politiques.
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INTRODUCTION
Le véhicule électrique à hydrogène est avant tout un véhicule électrique, fonctionnant avec une chaîne de traction électrique identique à celle utilisée dans les véhicules électriques à batteries déjà largement répandus. Il n’y a pas lieu d’opposer le véhicule électrique à batterie et le véhicule électrique à pile à combustible utilisant de l’hydrogène. La seule différence, c’est la façon dont l’énergie est stockée et délivrée au moteur électrique. Dans un véhicule à batterie, l’énergie et la puissance proviennent de la batterie. Pour le véhicule à pile à combustible (PAC), l’énergie est stockée sous forme d’hydrogène dans un réservoir, la puissance est définie par la taille de la pile à combustible qui génère l’énergie électrique pour le moteur.
Pour une étude générale sur les piles à combustible, le lecteur se reportera aux articles
Combustible hydrogène – Production
[BE 8 565]
,
Combustible hydrogène – Utilisation
[BE 8 566]
,
Transport électrique routier – Véhicules à pile à combustible
[D 5 570]
et
Hydrogène
[J 6 368]
.
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MOTS-CLÉS
stockage hydrogène
| piles à combustible
| véhicule électrique
| transports terrestres
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Piles à combustible appliquées à la mobilité électrique - La mobilité hydrogène