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Révision de: février 2018 Source: Afhypac - Th. Alleau

Mémento de l’Hydrogène FICHE 9.1

APPLICATIONS DE LA PILE À COMBUSTIBLE ET DE L'HYDROGÈNE DANS LE TRANSPORT ROUTIER

Sommaire 1. Les tendances d'évolution du transport automobile électrique 2. Les véhicules électriques 3. L'architecture d'un véhicule à pile à combustible 4. Systèmes de tractions 5. Véhicules électriques à prolongateur d’autonomie (Range Extender) à pile à combustible 6. Véhicules spéciaux 7. Systèmes auxiliaires embarqués de production d'électricité (APU) 8. L'alimentation en hydrogène 9. Conclusions

1. Les tendances d’évolution du transport automobile électrique

Il existe trois grandes familles de véhicules électriques selon le type de transport : - le transport en commun (les bus) - le transport utilitaire (les camions, les chariots élévateurs …) - transport individuel (le véhicule léger, les deux-roues …) Chacune présente des spécificités en termes de puissance de la chaîne de traction, de puissance des auxiliaires, d’autonomie du véhicule, de cycle d’utilisation, de durée de vie, et de coût d’entretien.

Le développement des futurs systèmes de production d’énergie embarqués dans les véhicules pousse aujourd’hui l’ensemble des constructeurs mondiaux à s’investir dans la recherche sur les piles à combustible et l’hydrogène. Ces systèmes devraient permettre de répondre, à long terme, d'une part aux besoins énergétiques de la traction et des auxiliaires et d'autre part aux contraintes écologiques de moindre pollution.

Les technologies du futur devront satisfaire plusieurs tendances lourdes qui n’iront qu’en s’amplifiant pour le transport :

- préservation de l’environnement par l’application de nouvelles normes européennes concernant les polluants locaux (SO2, NOx, CO, composés volatils, micro et nano particules…)

- amélioration de l’efficacité énergétique des motorisations du réservoir aux roues (tank-to- wheels)

- diversification des approvisionnements énergétiques en fonction des caractéristiques d’utilisation des véhicules et de la disponibilité locale d'énergie, en particulier renouvelable.

2. Les véhicules électriques

Les chaînes de traction électrique possèdent le rendement énergétique le plus élevé des systèmes de traction, un couple élevé dans l’ensemble de la plage d’utilisation et aucune pollution induite. C'est sur ce constat que, dès 1899, la « Jamais Contente », (figure 1) équipée d’accumulateurs Fulmen et pilotée par Camille Jenatzy, avait atteint la vitesse record, pour l’époque, de 105,8 km/h.

Mais le développement de ce type de véhicule électrique fut ensuite freiné par la grande difficulté de stocker l'énergie électrique. Il sera abandonné dès 1909 au profit du moteur à essence, les batteries de puissance ne permettant pas de satisfaire le cahier des charges de véhicules commercialisables, en termes d’autonomie, masse, volume, coût et fiabilité.

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Figure 1 - La « Jamais Contente » (1899)

Dès la fin des années 60, les scientifiques proposent alors de contourner ce problème de stockage d’électricité dans les batteries par l’utilisation de piles à combustible, alors en cours de développement pour des applications spatiales : ces piles utilisent l’hydrogène comme carburant et l’oxygène de l’air comme comburant : elles génèrent de l’électricité et ne rejettent que de l’eau et de la chaleur. Elles possèdent un rendement, ramené à l'énergie stockée, de l'ordre de 55%, sensiblement supérieur à celui des meilleurs moteurs thermiques, comme les diésels turbocompressés.

Ainsi, dès 1967, la société Union Carbide, qui développait des piles à combustible alcalines, équipe un véhicule de General Motors (Electrovan) avec une pile de 5 kWe, et en 1970, K. Kordesh équipe une Austin A-40 (figure 2) avec le même type de pile (6 kWe) alimentée en hydrogène via un réservoir sous pression, placé sur le toit et contenant 2 kg d’hydrogène; ce véhicule a parcouru près de 16 000 km pendant les 3 années qu’a duré cette expérimentation.

Figure 2 – Le prototype Austin A-40 (1967)

Mais la technologie "alcaline" n’était pas très adaptée au transport, car trop sensible au CO2 contenu dans l’air. C’est en 1991 que l’American Academy of Science (R.E. Billings) relance cette filière en mettant en œuvre la technologie "acide", avec l’utilisation d’une pile de type PEM, dont il équipe le prototype LaserCel1 sur une base Ford Fiesta (figure 3). La pile de 14 kWe qui l’équipait, conçue autour d’une membrane électrolyte Asahi Chemical, était hybridée avec une batterie au plomb et était alimentée en hydrogène stocké dans un hydrure métallique. Ce prototype a été suivi de nombreux autres : Green Car (Energy Partners en 1993), Necar 1 (DaimlerChrysler en 1994), RAV 4 (Toyota en 1996), Chevy Van (GM en 1998), Fever (Renault en 1998), …

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Figure 3 - Prototype Ford LaserCel1 de l’American Academy of Science (1991)

Le développement des véhicules à pile à combustible, bien qu’encouragé par l’excellent rendement de ce convertisseur et par l’absence de pollution locale, a longtemps été freiné, entre autres facteurs, par le fait que l’hydrogène ne se stocke pas facilement à bord d'un véhicule et qu’il existait peu de capacités industrielles de production et de distribution dédiées à ce nouveau carburant. Afin de contourner cette difficulté, des développements ont été menés, à l'origine, pour le produire directement à bord, via un reformeur alimenté par un hydrocarbure ou un alcool (en particulier par Renault) ; mais le véhicule embarque alors un sous-système supplémentaire, lourd, complexe et coûteux qui, de plus, produit du CO2. Cette solution a finalement été abandonnée dans les années 80.

Après les premières réalisations des pionniers rappelés précédemment, tous les grands constructeurs automobiles mondiaux se sont lancés dans l'aventure, à partir de la fin des années 90, en produisant de multiples prototypes mettant en œuvre tous les choix technologiques possibles, ce qui a permis, par éliminations successives, de ne retenir aujourd'hui qu'une seule solution décrite dans le paragraphe suivant, la pile à combustible. Ce choix étant fait, il reste un travail important pour développer cette technologie à un prix compétitif; néanmoins le stade atteint aujourd'hui a déjà permis à trois constructeurs de démarrer la commercialisation de ce type de véhicules:

- la coréen Hyundai avec sa Tucson ix35, proposée en location depuis le début 2013,

- le japonais Toyota avec sa Mirai depuis fin 2015 (achat ou location)

- le japonais Honda avec sa Clarity Fuel Cell, depuis mars 2016 (achat ou location)

Compte tenu des efforts financiers à consentir pour atteindre les objectifs attendus, les constructeurs s'associent progressivement, ainsi:

- les chinois de SAIC et Volkswagen depuis 2006,

- Daimler, Ford et Nissan en janvier 2013,

- Toyota et BMW en janvier 2013,

- Volkswagen et Suzuki en mars 2013,

- Honda et General Motors en juin 2013,

- et pour ce qui concerne le développement des structures de recharge en hydrogène de leurs véhicules, l'entente, en avril 2014, dans le cadre du projet HyFIVE (Hydrogen For Innovative VEhicles) entre les constructeurs Honda, Toyota, Hyundai, Daimler et BMW.

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3. L’architecture d’un véhicule à pile à combustible

Un véhicule à pile à combustible est essentiellement conçu autour des composants suivants (figure 4) :

- Un stockage d’hydrogène sous pression, le plus généralement 700 bars pour les véhicules légers les plus récents et 350 bars pour les bus.

- Une pile à combustible de type PEM,

- Un système de stockage d’électricité fonctionnant en parallèle avec la pile (batterie ou super capacités),

- Un moteur électrique entrainant les roues,

- Un compresseur d’air (les piles fonctionnent avec de l’air à une pression comprise entre 1,2 et 3 bars absolus),

- Des échangeurs de chaleurs et un radiateur pour évacuer la chaleur produite par la pile,

- Divers composants spécifiques : pompes, capteurs, séparateurs, convertisseur de courant, contrôle-commande …

Figure 4 - Schéma général d’un véhicule à pile à combustible - Source Renault – PSA

La qualité, la fiabilité, les coûts de ces composants sont évidemment des facteurs clés d’une introduction plus ou moins rapide de ce type de véhicule. Leur arrangement dans un véhicule léger est montré sur la figure ci-dessous (figure 5) pour la Honda FCX ; il est très semblable à celui des autres véhicules. Ils sont intégrés au châssis pour augmenter la compacité et abaisser le centre de gravité. On voit, de la droite vers la gauche : les réservoirs d’hydrogène (en rouge), les batteries, la pile à combustible au centre, le moteur électrique et divers composants, à l’avant du véhicule, et enfin le radiateur.

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Figure 5 – L’arrangement des composants sur le véhicule Honda FCX

Dans le cas d'un bus, la contrainte d'un plancher bas et la moindre importance de la position du centre de gravité, a conduit les concepteurs à mettre la plus grande partie des composants sur le toit (cf. Fig. 6).

Figure 6 - Vue schématique d'un bus Daimler Citaro

4. Systèmes de traction

Un système de traction à hydrogène peut se concevoir autour de deux technologies: la pile à combustible ou le moteur thermique.

Pile à combustible

Elle prend en charge tout ou partie des besoins de traction du véhicule et délivre une puissance maximum qui peut varier de 5 à 100 kWe pour les véhicules légers (figure 7), de 150 à 250 kWe pour certains bus et près de 800 kWe pour certains poids lourds.

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L'hybridation s'est maintenant généralisée (en montage dit "parallèle") et a recours à une batterie de puissance (généralement Li-ion) ou à une super-capacité (Mazda, Suzuki, Michelin pour les modèles récents), d’une part pour récupérer une part de l’énergie perdue au freinage et à la décélération et d’autre part pour satisfaire les demandes transitoires de puissance.

La consommation d'hydrogène descend jusqu'à 0,8 kg/100 km pour les véhicules légers les plus performants et environ 10 kg/100 km pour les bus. Les quantités d'hydrogène embarquées donnent une autonomie de 500 à 700 km pour les véhicules légers, de l'ordre de 300 km pour les bus et jusqu’à 2 000 km pour certains poids lourds.

Figure 7 - Toyota Mirai (2015)

Nota : une vidéo (2016) sur les véhicules légers à pile à combustible peut être visionnée sur You Tube à l’adresse suivante : https://youtu.be/hQzEolhducE

Moteur thermique

La traction est alors conçue autour d'un moteur thermique traditionnel (moteur à pistons à mouvement alternatif ou rotatif) alimenté en hydrogène. C'est un concept qui a séduit des constructeurs jusqu'au début des années 2000: BMW, le précurseur, et Mazda en particulier pour les véhicules légers, FORD et MAN pour les bus. Il a été développé à une époque où des incertitudes régnaient encore sur la faisabilité à moyen terme (surtout économique) d'un véhicule à pile à combustible et où un concept de moteur thermique basé sur une technologie maitrisée pouvait avoir un sens. Depuis, les performances moyennes, la fiabilité limitée de ce moteur à hydrogène ajoutée à des rejets nocifs (NOx, en particulier) difficiles à éliminer, comparées aux progrès des chaines de traction à pile à combustible, ont définitivement tourné la page de ce concept thermique.

5. Véhicules électriques à prolongateur d’autonomie (Range Extender) à pile à combustible

Dans ce type de véhicule le moteur électrique de traction n’est alimenté que par des batteries. Ces batteries sont alors rechargées à l'arrêt ou, quand le véhicule roule, par une pile à combustible embarquée de faible puissance (5 - 20 kWe). Ce montage est parfois appelé « montage série » par opposition au système précédent (appelé aussi « montage parallèle ») où l’énergie électrique alimentant le moteur de traction est fournie soit par la pile à combustible, soit par les batteries ou soit par les deux en parallèle. Les véhicules de type Range Extender (ou à prolongateur d’autonomie) apportent aux véhicules électriques classiques effectuant des trajets urbains ou périurbains, des performances accrues en terme d’autonomie. Ils prolongent utilement l’autonomie des véhicules électriques traditionnels qui est trop faible (généralement de l’ordre de 80 km) pour la porter à 250 – 350 km, ce qui change complètement l'approche de l'acheteur potentiel. Le carburant utilisé pour la pile est de l’hydrogène stocké à bord, dans des bouteilles. S'ajoute aussi un facteur de sécurité important pour l'acceptabilité sociale: celui de ne pas tomber en panne de batterie!

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Le modèle le plus représentatif de cette filière (cf. figure 8), après son frère ainé qu'a été le prototype Taxi PSA, est le véhicule électrique Renault Kangoo ZE modifié par la start-up française Symbio1 (ex- Symbio FCell) qui y a ajouté un kit de recharge constitué d'une pile PEM de 5 kWe. Il a été baptisé Kangoo ZE H2. Le véhicule embarque 1,8 kg d'hydrogène sous 350 bars. Le coût actuel est élevé (de 16 000 à 27 000 € H.T. selon les versions) compte tenu d'une fabrication à l'unité mais devrait baisser d'un facteur 2 pour quelques milliers d'exemplaires. Il a été retenu dans plusieurs projets, dont ::

- le projet MOBILHyTEst 1, lancé en 2014. Dans ce cadre, La Poste en exploite 3 exemplaires à Dole (Jura) et à Luxeuil-les-Bains (Haute-Saône),

- le projet FEDER HyWay qui exploite 50 exemplaires en Rhône-Alpes (Lyon - Grenoble), depuis la fin 2014.

- le projet St Lô/ Cherbourg du département de la Manche, avec 50 exemplaires en 2016

- Arcola Energy (UK) qui en a vendu et loué 32 exemplaires

- le projet ENGIE Cofely (actionnaire de Symbio) qui a accueilli 50 exemplaires en octobre 2017.

Des dizaines d’autres villes européennes planifient le déploiement de stations hydrogène et de Kangoo ZE-H2, notamment en France, mais aussi aux Pays-Bas, en Ecosse, Allemagne et autres pays candidats pour cette solution idéale pour la livraison urbaine zéro émission.

Figure 8 - La Kangoo ZE H2 de Symbio

Dans le même esprit, d’autres projets ont vu le jour :

- la société danoise PowerCell qui a démarré, en octobre 2014, le développement d'un prolongateur d'autonomie pour véhicule électrique, dans le cadre d'un projet européen ERA-NET.

- la société anglaise Ceres Power qui a annoncé, en juin 2016, le développement d’un prolongateur en technologie, non plus PEM, mais SOFC, en collaboration avec Nissan et M-Soly. La technologie SOFC présente l’avantage d’accepter une grande variété de combustibles et de ne pas nécessiter de catalyseur précieux.

- en juin 2016, Nissan Motor Co. avait annoncé le développement d'un véhicule électrique équipé d'un prolongateur d'autonomie à pile à combustible de type SOFC (5kWe) alimentée par un reformeur de bio-éthanol (e-Bio Fuel Cell). Le bio-éthanol étant principalement disponible dans les Amériques et en Asie, c'est au Brésil qu'a été présenté et testé le prototype. L'autonomie annoncée était de 600 km avec un réservoir de 30l de méthanol. La batterie était de type 24 kWh.

1 https://www.symbio.one/

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- en octobre 2016, Solaris Bus & Coach et l’opérateur Rigas Satiksme (Riga en Lituanie) ont signé un accord pour la fourniture de 22 exemplaires de deux modèles d’un trolleybus équipé d’un range extender à pile à combustible, ce qui lui permettra de rouler sur des portions du réseau non équipées de caténaires.

- en février 2017, Plug Power Inc. a livré le premier exemplaire de son système ProGen à pile à combustible (développé dans le cadre d’un programme DoE en partenariat avec FedEx) destiné à des véhicules de livraison. Début 2014, 20 camions électriques de livraison FedEx avaient été équipés d’un prolongateur d’autonomie à pile à combustible Plug Power qui a doublé leur autonomie.

6. Véhicules spéciaux 6.1 - Les chariots élévateurs Ils sont très répandus dans le monde entier et étaient, jusqu’à récemment, généralement propulsés par l'un des deux types de générateurs suivants: batterie au plomb ou moteur thermique à gaz naturel. Or ces deux systèmes présentent des inconvénients sérieux: - temps de rechargement trop long pour les premiers, ce qui oblige à devoir intervertir les batteries quand elles sont déchargées et donc avoir un stock de batteries important, auquel s'ajoute un risque hydrogène pendant la charge, - pollution et bruit pour les seconds, le plus souvent utilisés dans des centres logistiques, donc dans des volumes fermés. La solution de remplacer ces systèmes par des piles à combustible supprime ces inconvénients et a séduit de nombreux constructeurs et utilisateurs dès 2010: Toyota (figure 9), Linde, Proton, Yale, Crown, General Motors, Hydrogenics, Ballard, Nissan, Air Liquide ....

Figure 9 - Chariot élévateur Toyota à pile à combustible

En 2012, Air Liquide (via sa filiale Axane), avait fondé la société HyPulsion avec l'américain Plug Power, pour développer les générateurs à pile à combustible pour cette application; en août 2015, HyPulsion est devenue l'entière propriété de Plug Power, mais Air Liquide poursuit sa collaboration technique.

En octobre 2017, un rapport DoE a affirmé que plus de 14 000 chariots étaient équipés de la sorte dans le monde en fin 2016 en comparaison avec le chiffre de 10 000 fin 2015, à la complète satisfaction de leurs utilisateurs, essentiellement américains.

En France, on trouve : - 20 exemplaires chez IKEA à Saint Quentin Fallavier, près de Lyon, en 2014

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- l’équipement du Prélocentre à Saint-Cyr-en-Val près d’Orléans, dans le cadre du projet FCH-JU HyLift, depuis 2015 (une trentaine d’unités), - le projet FCH-JU HAWL qui a complété en 2016, avec 36 exemplaires, une flotte de 10 autres à Neuville-au-Bois (près d’Amiens), - l’équipement de Carrefour, situé à Vendin-lès-Béthune avec 150 exemplaires, en 2017, dans le cadre du même projet précédent. 6.2 - Les voitures de course

Il existe depuis quelque temps des courses de voitures électriques (à batteries Li-ion). Il est donc naturel

que certains aient pensé à remplacer (ou compléter) cette source électrique par une pile à combustible.

C'est ainsi qu'en juin 2015 a été présentée, sur le circuit Paul Ricard, la GreenGT H2 (figure 10), pilotée

par Olivier Panis. Cette voiture, initialement équipée en 2009 de batteries Li-ion, a été équipée d'une

pile à combustible d'une puissance de 400 kWe, alimentant deux moteurs électriques (type synchrone

à aimant permanent) de 200 kWe unitaires, la pile étant fournie par la PME française Symbio. Deux

réservoirs d'hydrogène comprimé à 350 bars assurent une autonomie de 40 mn. Elle a tourné en juin

2016 sur le circuit du Mans.

Figure 10 - La GreenGT H2 (en orange, le réservoir d'hydrogène)

6.3 - Les quadricycles

Depuis juillet 2015, La Poste expérimente en Franche-Comté (Audincourt et Lons-le-Saulnier) 10 quadricycles à pile à combustible dans le cadre du projet européen FCH-JU MobyPost lancé en 2011 pour une durée de 4 ans. Ce projet à 9 partenaires en inclut 4 français: la PME MaHyTec, le laboratoire UTBM, La Poste et l'Institut Vernier. Ces véhicules (figure 11) sont équipés d'une pile à combustible alimentée à partir d'un réservoir d'hydrogène basse pression (3 bars) qui leur confère une autonomie de 40-50 km.

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Figure 11 - Le quadricycle expérimenté dans le cadre de MobyPost (2015)

6.4 – Autres types de véhicules

Plusieurs projets ont vu le jour mettant en œuvre la pile à combustible :

- Le projet français HYTRAC, lancé en juin 2014, subventionné par la BPi (Banque Publique d’investissement), et qui vise à équiper des gros engins de chantiers (bulldozers, camions …),

- Le projet Hy.muve qui a permis l’équipement d’un nettoyeur de rue ; il a été testé en août 2016 dans la ville allemande de Dübendorf. Il a été développé par le Paul Scherrer Institute en collaboration avec l’industriel Bucher (cf. Fig. 12).

Figure 12 – Le nettoyeur de rue testé à Dübendorf (2016)

- Le projet de prolongateur d’autonomie HyRange (2014) mené par la société Proton Motor.et

testé par Hermès (cf. Fig. 13) et financé dans la cadre du programme allemand NIP.

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Figure 13 – Le prototype de camion Hermès.

- Le projet américain du FCTO (Energy Department’s Fuel Cell Technologies Office) qui a permis, en juin 2015, de réaliser et tester une flotte de 15 tracteurs équipés de piles à combustible Plug Power pour l’aéroport international de Memphis (cf. Fig. 14).

Figure 14 – Les tracteurs de l’aéroport de Memphis (2015)

- En décembre 2016, Symbio a présenté au CES 2017 (Las Vegas), à titre de démonstration, un skateboard à pile à combustible (cf. Fig 15).

Figure 15 - Le skateboard Symbio (2016)

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7. Systèmes auxiliaires embarqués de production d’électricité (APU)2

La demande en électricité dans les véhicules est en augmentation constante et peut atteindre plusieurs kWe du fait de la généralisation de divers composants alimentés en énergie électrique (climatisation, réfrigération, chaine Hi-fi, GPS, ordinateur de bord, …). L’installation d’un générateur électrique (à pile à combustible) indépendant du système de traction permet de produire de l’électricité avec un meilleur rendement que celui du moteur à combustion couplé à un alternateur chargeant une batterie. Cela assure une fourniture d’énergie électrique prolongée lorsque le véhicule est à l’arrêt (un avantage pour la climatisation, par exemple). Il répond bien aux nouveaux besoins des utilisateurs. La puissance installée se situe dans la gamme 5-15 kWe selon la nature du véhicule. Un tel générateur a vu le jour, à titre de démonstration, sur des véhicules haut de gamme, comme BMW qui l’avait testé en 1999 sur quelques véhicules à hydrogène de la série 7 ou encore sur des véhicules utilitaires (production de froid pour les transports frigorifiques) ou militaire.

La société américaine Delphi a démontré, en 2013, la faisabilité d'un tel auxiliaire d'une puissance unitaire de 2,2 kWe autour d'une pile de type SOFC, à bord d'une flotte expérimentale de 6 camions (cf. Fig. 16).

En 2015, l'allemand BAG (German federal office for Goods transport) a fait savoir qu'il avait équipé une première série d'utilitaires de type Volkswagen d'APU à pile à combustible fournies par SFC (piles à méthanol) pour alimenter divers appareils embarqués indépendamment du moteur thermique du véhicule, en particulier lorsque ce dernier est à l'arrêt. Ces véhicules, destinés à des contrôles sur autoroute, sont mis en œuvre plus de 8 heures par jour. Une deuxième série de plus de 300 véhicules de ce type a été ensuite équipée en fin 2015.

Figure 16 - L'APU Delphi (2013)

8. L’alimentation en hydrogène

La consommation en hydrogène d’un véhicule léger varie de 0.8 à 1.2 kg/100 km. Il est donc nécessaire d’embarquer entre 2 et 6 kg d’hydrogène selon le type de véhicule léger et l’utilisation envisagée. Pour un bus, cette masse passe à une trentaine de kg et jusqu’à 10 fois plus pour des poids lourds.

Plusieurs modes de stockage de l'hydrogène à bord ont été testés dans le passé:

- hydrogène cryogénique sous forme liquide (BMW, General Motors, Daimler, Volkswagen),

- désorption thermique d'hydrures (AB5, AB2, AB, AB3, …) (General Motors, Toyota),

- hydrolyse du borohydrure NaBH4 en présence d'un catalyseur (PSA, Daimler)

Ils sont respectivement décrits dans les fiches 4.3 et 4.4. Ils ont tous été progressivement abandonnés pour les raisons suivantes:

- le stockage cryogénique conduit à une évaporation continue d'hydrogène. Elle peut être limitée en gérant une surpression momentanée, mais cette consommation parasite d'hydrogène génère des

2 APU: Auxiliary Power Unit

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problèmes de sécurité et d'utilisation. De plus cette solution est onéreuse (coût de l'hydrogène cryogénique) et trop encombrante.

- l'utilisation d'hydrures conduit à un surpoids excessif compte tenu de leurs capacités insuffisantes de stockage.

- l'utilisation du borohydrure de sodium pose de gros problèmes logistiques de régénération du sel, une fois utilisé.

Si bien qu'aujourd'hui, en 2018, tous les constructeurs ont retenu la solution de l'hydrogène comprimé dans des réservoirs en structure composite sous une pression de 350 ou 700 bars (35 ou 70 MPa) (cf. Fig. 17). Une fiche technique du mémento (Fiche 4.2) est consacrée à cette technologie. Les performances actuelles sont les suivantes:

20 – 30 g H2/litre de réservoir et 55 g H2/kg de réservoir.

Dans les véhicules légers, la quantité d'hydrogène retenue est généralement stockée dans deux bouteilles (figure 5). Dans les bus, cet hydrogène est stocké dans une dizaine de bouteilles sur le toit (figure 6).

Figure 17 - Réservoir d’hydrogène composite 700 bars Dynetek

9. Conclusions

La majorité des acteurs du domaine des transports routiers est aujourd’hui convaincue que les véhicules hybrides à propulsion électrique comportant une pile à combustible, une batterie et un stockage d’hydrogène, occuperont à terme une place déterminante dans la production des véhicules automobiles. Des décisions de commercialisation ont déjà été prises chez le coréen Hyundai et les japonais Toyota et Honda. D'autres devraient suivre en 2018-2019. Tous les aspects transverses (sécurité, normes, réglementation) ont évidemment été pris en compte et sont développés dans les fiches 7.1 à 7.3. Cette situation a récemment permis de casser enfin le syndrome de "la poule et l'œuf" (pas de voiture parce que pas de stations-service et inversement) puisque tous les pays industriels ont lancé, dès 2013, des programmes de mise en place de stations-service (voir fiche 4.5.1). Plusieurs fiches décrivent en détail les divers domaines de la mobilité routière :

- Les fiches 9.1.1 à 9.1.9 donnent des détails sur les programmes des principaux constructeurs automobiles dans le monde, depuis leurs débuts dans cette technologie jusqu’à aujourd’hui,

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- Les fiches 9.2 à 9.2.2 décrivent les applications dans les bus, - La fiche 9.4.4 décrit les applications dans le domaine des deux-roues.

D’après le "Global Market for Hydrogen Fuel Cell Vehicles, 2018." Un total de 6 475 véhicules à pile à combustible ont été vendus entre 2013 et fin 2017, dont plus de la moitié en Californie et plus de 75% par Toyota. L'ère de la pile à combustible dans les transports ZEV (Zero Emission Vehicles), utilisée soit comme source principale d'énergie, soit comme source annexe (Range Extender), est définitivement ouverte.

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