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Erh2-Bretagne

  • ERH2-Bretagne
  • THEME: L'énergie renouvelable, hydrogène et piles à combustible, réseaux énergétiques intelligents

SERVICES Proposés aux membres adhérents de l'association:
- Veille technologique, économique et réglementaire.
- Etudes technico-économiques.
- Projets de démonstration
  • THEME: L'énergie renouvelable, hydrogène et piles à combustible, réseaux énergétiques intelligents SERVICES Proposés aux membres adhérents de l'association: - Veille technologique, économique et réglementaire. - Etudes technico-économiques. - Projets de démonstration

Adhésions

Nouveau site internet: 

erh2-bretagne.strikingly.com

 

Demande d'adhésion: ERH2.Bretagne (at) gmail.com

 

Services proposés:

- Conférences, sensibilisation, formation (structures publiques et entreprises)
- Etudes générales et spécifiques sur l'hydrogène et les piles à combustibles
- Aides au montage de projets de stockage d'énergie renouvelable et de véhicules décarbonés
- Veille technologique, économique et règlementaire

 

Evénements

13-14 avril 2016
Fuel Cells Science and Technology 2016
Glasgow, Royaume Uni


25-29 avril 2016
Hannover Messe2016 - Hydrogen and Fuel Cells
Hanovre, Allemagne


29-30 avril 2016
24H de St Jo
Boulogne sur Mer


26-27 mai 2016
23rd FCDIC Fuel Cell Symposium
Tokyo, Japon


     
13-17 juin 2016
World Hydrogen Energy Conference 2016
Palais des Congrès et des Expositions, Saragosse, Espagne


14-17 juin 2016
Advanced Automotive Battery Conference (+ Fuel Cells) (16th aabc)
Detroit, USA


19-22 juin 2016
EVS29 - Electric Vehicle Symposium & Exhibition
Montréal, Québec


29-30 juin 2016
4e édition des Journées Hydrogène dans les Territoires
Grenoble

 

filière hydrogène et piles à combustible française

1) Rapport de l'Office Parlementaire d'Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques (OPESCT) de 2014: L'hydrogène; vecteur de la transition énergétique ?

 

Article de ERH2-Bretagne avec les 5 recommandations du rapport:

Résumé ERH2-Bretagne
 

Rapport: L'hydrogène; vecteur de la transition énergétique ?

 

Présentation pdf de l'AFHYPAC au SENAT le 7 novembre 2014
 

 

2) Mobility hydrogène France: Etude nationale sur le déploiement des voitures électriques à hydrogène et de l'infrastructure de recharge associée. (2014)

Présentation de l'étude: 

http://www.afhypac.org/images/documents/h2_mobilit_france_fr_final.pdf

 

3) Les piles à hydrogène une filière d'avenir pour la transition énergétique, Rapport DREAL Rhône Alpes (Nov 2012)

Présentation du rapport: 

http://www.rhone-alpes.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/121030_-_DREAL_Hydrogene_-_Livret_de_promotion_cle149915-1.pdf

 

4) Les acteurs de la filière hydrogène et piles à combustible en région Rhone Alpes:

http://www.rhone-alpes.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/Fiche_Acteurs_H2PAC_nov_2012_cle545381-1.pdf

 

5) Les acteurs de la filière électromobilité hydrogène en région Midi-Pyrénées

Carte interractive: 

https://mapsengine.google.com/map/viewer?mid=zjC-x7q49Xec.kUDirMmLxpaQ

Etude de positionnement de la filière électromobilité H2 en région Pyrénées: 

http://blogs.enstimac.fr/phyrenees/Rapport_Phyre%CC%81ne%CC%81es_VF_HA%20pdf.pdf

Classement Des Articles Par Thématiques

Filière stockage des énergies marines (EMR) et renouvelables (EnR)

1) Etude stockage des énergies marines renouvelables en Bretagne, pour Bretagne Développement Innovation (BDI) dans le cadre du projet européen MEREFIC, par le bureau d'étude Indicta. (présentée le 22 novembre 2014 à la CCI du Morbihan).

Rapport d'étude: 

http://ressources.bdi.fr/telechargements/INDICTA_BDI_Stockage&EMR_Livrable%20final_v1.0%20Merific.pdf

/ / /

Véhicules avec moteur à combustion hydrogène et véhicules électriques avec piles à combustible hydrogène (FCEV)

 

 

 

Sommaire:

 

I) Règlementation Européenne

II) Arguments en faveur des véhicules hydrogène

III) Feuille de route européenne véhicules électriques et hydrogène 2010 - 2030

IV) Les différents véhicules hydrogène

 

 

 

 

I) Règlementation européenne en vigueur:

 

Règlement (CE) n° 79/2009 du Parlement européen et du Conseil du 14 janvier 2009 concernant la réception par type des véhicules à moteur fonctionnant à l’hydrogène et modifiant la directive 2007/46/CE

Document complet:

 

http://europa.eu/legislation_summaries/internal_market/single_market_for_goods/motor_vehicles/motor_vehicles_technical_harmonisation/mi0043_fr.htm

 

 

On distingue deux types de propulsions utilisant l’hydrogène :

- la propulsion par des piles à combustible

- le moteur à combustion à hydrogène.

 

Le premier utilise l’hydrogène pour faire fonctionner une ou plusieurs piles à combustible qui produisent l’électricité nécessaire pour faire tourner le moteur électrique. L’hydrogène est alors qualifié de « vecteur d’énergie » et non pas de carburant.

 

Le deuxième type de propulsion fonctionne sensiblement de la même façon  qu’un moteur à essence conventionnel : l’hydrogène (qui peut être stocké sous forme liquide comme pour la BMW ) est injecté sous forme gazeuse à haute pression (de 80 à 120 bars) directement dans la chambre à combustion du moteur. Il y est mélangé avec de l’oxygène et brûlé afin de fournir la force motrice nécessaire à la propulsion du véhicule.

 

 

 

II) Des arguments solides:

 

1) Avantages et inconvénients des véhicules à hydrogène

 

- Quasi-absence de pollution sonore pour la propulsion par pile à combustible (la pile n’émet aucun bruit, le moteur électrique est infiniment moins bruyant qu’un moteur classique et ne tourne pas à l’arrêt)

 

-Absence totale de tous gaz d’échappement et d’émissions toxiques

 

-Abondance de l’hydrogène dans les hydrocarbures, dans l’eau et dans tout ce qui est vivant

 

- Dangerosité de l’hydrogène : c’est un gaz inflammable et détonnant mais il est aussi celui qui diffuse le plus vite dans l’atmosphère, ce qui diminue fortement les risques. Les véhicules à hydrogène ne sont pas plus dangeureux que les véhicules au GNV ou au GPL. La technologie est maitrisée depuis longtemp notamment dans l'aérospatiale et les véhicules urbains (Projet  européen CUTE)

 

-Pertes énergétiques et émissions liées à la préparation et la fabrication des piles à combustible

 

-Coût actuel élevé de l’électrolyse de l’eau, principale voie de production propre de l’hydrogène à partir de composants non fossiles (énergies renouvelables).

 

 

2) Avantages par rapport au diesel  et au GPL :


o les émissions de particules Zero
o Zero / réduction des émissions de CO2
o Possibilité d'utiliser des énergies renouvelables
o Deux fois plus grande efficacité énergétique
o Souplesse d'utilisation intérieure et extérieure
o Réduction des émissions sonores
o Réduction des vibrations à bord du véhicule

 

3) Avantages par rapport aux véhicules électriques à Batteries (BEV):


Ravitaillement rapide en évitant le temps de recharge des batteries
Puissance et  vitesse maximales disponibles toute la journée (comme une batterie à 100 % de charge)


o Augmentation de la productivité et disponibilité du véhicule et du conducteur
o Eviter les investissements dans des batteries de rechange
o Plusieurs points de ravitaillement, en évitant les transports de batteries
o Pas besoin de locaux dédié aux batteries, libérant de l'espace
o Eviter de maintenance des batteries et la manipulation des acides toxiques

 

 

 

III) Feuille de route européenne véhicules électriques et hydrogène 2010 - 2030 (Véhicules électriques hybrides, à batteries ou pile à combustible hydrogène :)

 

Les trois scénarios envisagés par la filière véhicules
en Europe de 2010 à 2030.

 

1) Scénario en faveur des ICE (5% FCEV, 10% BEV, 25% PHEV , 60% ICE)

2) Scénario en faveur des véhicules électriques (25% FCEV, 35% BEV, 35% PHVE, 5% ICE)

3) Scénario en faveur des FCEV (50% FCEV, 25% BEV, 20% PHVE, 5% ICE).

 

Aperçu de 2030 – Éventail de véhicules qui peuvent satisfaire à des critères clés de performance et de respect de l'environnement suivant le scénario N°2 (25% FCEV, 35% BEV, 35% PHVE, 5% ICE)

Facteurs pris en compte

 

 

Excellent

 

Bon

 

Moyen

 

Contesté

 

FCEV

 

Véhicule électrique à pile à combustible hydrogène

(Fuel Cell Electric Vehicle)

BEV

 

Véhicule électrique à Batteries (Battery Electric Vehicle)

PHEV

 

Véhicules élecriques hybrides

(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

ICE

 

Motorisation à combustion interne et hybrides

(Internal Combustion Engine

)

Performance

Atteindre des performances similaires à l'ICE
▪ ~ 600 km d'autonomie en moyenne
gamme
▪ Ravitaillement en
quelques minutes
▪ Minimum de services requis

Capacité de stockage d'énergie et autonomie limitées
(150-250 km)
▪ Durée de ravitaillement de l'ordre de quelques heures
(2)
▪ Idéal pour les petites voitures et la conduite urbaine

 ▪ Autonomie égale à l'ICE (> 800 km); 40-60 km en propulsion électrique
▪ Vitesse de pointe similaire et durée de ravitaillement et de service égales aux recharges essences
▪ Recharge de la batterie en quelques heures

Plus grande autonomie
▪ Meilleure vitesse de pointe et durée de ravitaillement
▪ Intervalles de service plus courtes

 

Environnement

 ▪ Haut niveau de réduction de CO2 (~ 80%) comparé à 2010, avec CCS & électrolyse de l'eau
▪ Pas d'émissions locale des véhicules
▪ Solution à plus basse émission de CO
2 pour les moyennes et grandes voitures et pour les voyages les plus longs

 ▪ Haut niveau de réduction de CO2 (~ 80%) si l'énergie renouvelable ou le CCS est utilisé
▪ Dépend de l'empreinte de production d'électricité
▪ Pas émissions locales par les véhicules

 

 ▪ Réduction considérables de CO2 (~ 70%)
▪ Quelques émissions locales en conduite ICE

 

 Faible CO2 si 100% Agrocarburants

 

 

Hautes émissions locales de CO2 par les véhicules
▪ Peu de chances d'atteindre l'objectif européen de réduction de CO
2 pour 2050

 

Faible CO2 si 100% Agrocarburants

 

Économique (1)

  Prix de vente est d'environ € 4000 supérieur à l'ICE
▪ TCO comparable à la CIE pour les grandes voitures, mais pas pour les voitures plus petites
▪ Coûts des infrastructures comparables aux BEV

 

Économique pour les petites voitures
▪ prix d'Achat plus élevé que l'ICE
▪ TCO ~ 3000 € supérieur à l'ICE TCO
▪ Coûts des carburants comparables à ceux de l'ICE à cause du coût élevé des infrastructures

  Prix de vente et TCO plus élevés que l'ICE
▪ Plus d'Économie de carburant pour les grandes voitures
▪ Faible coût des infrastructures

 

▪ Véhicule le plus économique
▪ Prix d'achat le plus bas
▪ Hauts coûts de carburant ou d'entretien
▪Infrastructures existantes

 

  • (1)les facteurs économiques peuvent être différents, selon la région d'imposition

  • (2) La charge rapide pour les véhicules électriques BEV implique de réduire la durée de vie de la batterie, une charge faible de la batterie et des coûts d'infrastructure plus élevés que dans la présente étude

 

SOURCE: Study analysis Etude européenne Traduction ERH2-Bretagne
Source : A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis, The role of Battery Electric Vehicles (BEV's), Plug-in Hybrids (PHEV's) and Fuel Cell Electric Vehicles (FCEV's) (Octobre 2010)

 

 

 

 

  Une vidéo sur les véhicules à hydrogène:

 

  http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/developpement-durable-1/d/en-video-lenergie-hydrogene-vers-la-voiture-de-demain_18273/

 

 

 

Une vidéo du projet européen HYCHAIN MINITRANS:

 

 

 

Vidéo des bus hydrogène à Londres 2011 pour les jeux olympique:

http://www.youtube.com/watch?v=Mm7o61OQg2w

 

Video des Bus à OSLO, dans le cadre du projet européen CHIC (clean hydrogène in european cities):

http://www.youtube.com/watch?v=K5pwoDkuWeA&feature=youtu.be

 

 

IV) Les véhicules hydrogène

 

En premier résumons par un classement  ceux qui sont sur le marché des voitures pour particuliers depuis 2013: 

1er constructeur automobile à mettre sur le marché de masse ses voitures électriques avec piles à combustible hydrogène: 

1) Hyundaï avec sa Tucson FCEV (notre article)

2) Toyota avec sa Miraï (décembre 2014) : notre article

 

1) Le projet CUTE 2002 (Clean Urban Transports for Europe) :

 

Le projet CUTE (Clean Urban Transport for Europe) est un projet de démonstration de 27 bus (actuellement plus de 50) à pile à combustible alimentées en hydrogène et intégrés dans le réseau de transport public de 9 villes (3 bus dans chaque ville) situées dans 7 pays d’Europe. Il a été doté de 18,5 millions € par la Commission Européenne et a démarré à la fin 2001. C’est le premier projet mondial de cette envergure et il montrera, aussi, comment les réglementations des 7 pays concernés seront mises en œuvre.

 

Type de Bus retenu pour le projet:

 

Le Bus Citaro (fabriqué par Evobus), présenté en 2002, est de conception DaimlerChrysler. D’une longueur de 12 mètres  pour 70 passagers et équipé d’une pile à combustible Ballard de type PEM de 250 kW, il est alimenté en hydrogène stocké à bord sous pression de 350 bars pour une autonomie de 200 km (40 kg stockés à bord, dans 9 cylindres en structure composite de 205 litres). Le remplissage demande une dizaine de minutes. Le coût unitaire d’un tel bus est voisin de 1,25 M€.

 

 

2) Daimler-Chrysler : 

 

- NECAR 1 à 5

Toute une famille de véhicules avec différents types de combustible (hydrogène gazeux, méthanol,...). A ce jour (2007) Daimler a construit le plus grand nombre de véhicules utilisant une pile à combustible (plus de 100).

Mercedes a d'ailleurs annoncé la production en série pour le grand public de la classe B Hydrogène en 2010.

Necar 4 : Stockage H2 sous forme cryogénique liquide

 

 

 

 

Necar 5 : Pile à combustible à hydrogène avec reformeur au méthanol liquide, Autonomie de 450 km, vitesse de 150 km/h, 1/3 de CO2 en moins, Moteur Ballard de 75 kW

 

 

3) Chrysler Ecovoyager : Pile à combustible de 45 kW, et moteur de 200 kW, Batteries lithium-ion, 130 km/h,

 

 

MERCEDES

 

Mercedes a d'ailleurs annoncé la production en série pour le grand public de la classe B Hydrogène en 2010.

Une flotte de 60 voitures Mercedes-Benz Classe A F-CELL est en opération tous les jours avec des entreprises, des universités, et les autorités en Allemagne (Berlin et Francfort), aux États-Unis (Michigan et en Californie), à Singapour, au Japon (Tokyo), et en Islande depuis 2003. Certains de ces véhicules ont déjà parcouru plus de 150.000 km.

 
En 2008, trois voitures de catégorie A F-CELL ont été équipées de reservoirs d'hydrogène à 700 bars pour la première fois. Avec un remplissage unique, la Classe A F-CELL PLUS atteint une autonomie de 270 kilomètres, par opposition à la version précédente de 160 km. Le rayon d'action avec la technologie 700-bars a donc été augmentée de 70 % avec la génération actuelle du véhicule, ce qui correspond aux gammes de véhicules à moteur à combustion interne.
Le système pile à combustible entier, y compris les réservoirs d'hydrogène, est logé sous le plancher de la Mercedes-Benz Classe A F-CELL. L'intérieur du véhicule et le compartiment à bagages peuvent donc être utilisés entièrement.

 

 

Mercedes a annoncé le 28 Aout 2009 qu'elle produira 200 class B voitures à pile à combustible d'ici la fin de 2009.

Mercedes prévoit de livrer les véhicules en location au début de 2010.

 

 

Source:

http://www.allcarselectric.com/blog/1034700_mercedes-launches-b-class-f-cell-worlds-first-series-production-fuel-cell-hybrid

 

 

 

Caractéristiques
techniques Mercedes Classe A et Classe B

classe A

classe B

F800 Style

Puissance en continu

65 kW

60 kW / 82 ch

110 kW

Couple en continu

110 Nm

250 Nm

 

Puissance maximale

65 kW / 89 ch

85 kW / 115 ch

 
Puissance pile à combustible 72 kW    

Couple maximal

210 Nm

350 Nm

 

Rendement

48 %

59 %

 

Démarrage à froid

non

oui

 

Pression de stockage de l'hydrogène

 700 bars

700 bars

700 bars

Vitesse maximale

Limitée à 140 km/h

170 km/h

180 km/h
Masse d'hydrogène stocké     5,2 kg

Autonomie

 270km

plus de 400 km

600 km
Accélération de 0 à 100 km/h 14,8 s    

Type de batteries

Li-Ion 6,5 Ah

Lithium-ion

 

Tension

-

200 à 270 V

 

Puissance

-

30 à 50 kW

 

 

 

 

mercedes fuel cell class B

 

Mercedes F800

 

 

 

 

 

Audi:

 

Q5 HFC (Hybrid Fuel Cell), dévoilée au Challenge Bibendu Michelin en Mai 2011.

 

Caractéristiques techniques de la Audi Q5 HFC:

 

- Moteurs électriques: Deux moteurs de 45 kW (66 ch) chacun au voisinage des roues

 Total de 40 kW (122 ch) avec un couple de 420 Nm

 

- Batteries: Lithium / ion, 1,3 kWh

 

- Pile à combustible: pile à membrane échangeuse de protons (PEM) de 98 kW (133 ch)

 

- Reservoirs d'hydrogène:  deux reservoirs d’hydrogène comprimé à 700 bars.

 

 

 

4) Ford :

 

- Focus FCV
Pile à combustible PEMFC hydrogen serie 900 Ballard, autonomie: 350 km, vitesse 110 km/h,

 

 

 

- P2000

 

 

 

 

 

 

 

5) General Motors :

 

Hydrogen 3 présenté en mai 2004.

 

Capacité:
Puissance pile à combustible:
Puissance Moteur:
Fuel:
Réservoirs :
Vitesse maximum:
Accélération de 0 à 100 km/h :
Autonomie:

5 personnes
94 kW (129 kW en pointe)
60 kW
Hydrogène comprimé à 700 bars
77,4 l ou 3,1 kg d’H2
160 km/h
16 sec
270 km

 

 

6) Sequel voiture. (2005).

 

Capacité:
Puissance pile à combustible:
Puissance Moteur:
Fuel:
Réservoirs :
Vitesse maximum:
Accélération de 0 à 100 km/h :
Autonomie:

5 personnes
73 kW
70 kW
Hydrogène comprimé à 700 bars
3 composites bobinés
150 km/h

370 km

 

 

 

7) Chevy Volt: concept présenté en janvier 2007 au salon automobile de Detroit (États-Unis)

 

Capacité:
Puissance pile à combustible:
Puissance Moteur:
Fuel:
Réservoirs :
Vitesse maximum:
Accélération de 0 à 100 km/h :
Autonomie:
Batterie :

5 personnes
88 kW (5ème génération)
70 kW + 2moteurs dans les roues de 40 kW
Hydrogène comprimé à 700 bars
2 de 3 Kg
150 km/h
8,5 sec
483 km
Lithium Ion de 60 kW

 

 

 

8) MICHELIN

 

- prototype de voiture Hy-light fonctionnant avec une pile à hydrogène (présentation en mars 2005). La pile est alimentée par du dihydrogène provenant de trois bouteilles haute pression bobinées composite.

 

- prototype de voiture Hy-light 2 fonctionnant avec une pile à combustible fabriqué par Michelin même. Elle a été présentée en septembre 2007. Par rapport à la hy-light, la 2ème génération possède des batteries plus des supercapacités. Les moteurs sont intégrés dans les roues avant

 

Capacité:
Puissance pile à combustible:
Puissance Moteur:
Fuel:
Réservoirs :
Vitesse maximum:
Accélération de 0 à 100 km/h :
Autonomie:
Batterie :

4 personnes
30 kw
2 moteurs x 35 kW Michelin active wheel
Hydrogène et oxygène comprimés à 350 bars
2 (1 pour l’hydrogène et 1 pour l’oxygène)
130 km/h
12 sec
400 km à 80km/h
Lithium Ion de 45 kW

 

 

 

9)  PSA :  - Projet GENEPAC (2002-2006) mené en collaboration avec le CEA. Pile hydrogène Genepac de type PEMFC de 80 kW.

 

 

 

La Peugeot 307 CC Présentée à TOURS en 2009 au séminaire PAN'H (Plan d'action national sur l'hydrogène) de l'Agence Nationale de la Recherche (ANR)

Partenaires du projet: PSA Peugeot Citroën (coordination) - CEA - UTBM - SAFT - Sherpa Engineering - Bertin Technologies - EMC - SOPRANO - 3dPlus - ArcelorMittal


Description : Intégration et validation embarquée d’une nouvelle chaîne de traction électrique constituée :

- D’un système pile à combustible de 17 kW sur la base de la technologie GENEPAC

- D’une batterie Li-Ion de 13 kWh

- D’un système de stockage Hydrogène comprimé 700 bars (4,2 kg).

Performances véhicule : Vitesse maximale : 155 km/h.

Autonomie : 75 km en mode VE / 500 km en mode hybride (pile à combustible + Batterie).

Consommation : 165 Wh/km en mode VE / et 1,05 kg H2 / 100 km en mode hybride. 

 

 

10) Toyota :  - Voiture cinq places FCHV-4 et bus FCHV-US1. Ces programmes ont été présentés pour la première fois en 2001. Ils comportent une pile à hydrogène de 90 kW.

www.toyota.fr/innovation/design/concept_cars/fchv/index.aspx

 



La prochaine génération de moteurs hybrides à pile à combustible de Toyota FCHV a reçu la certification de "voiture-type" de la part du Ministère de la Terre, des Infrastructures et du Transport du Japon le 3 juin 2008. Le moteur Toyota FCHV-adv améliore l'efficacité énergétique de 25%. Grâce à ses nouveaux réservoirs haute pression (70 Mpa), conçus par Toyota, son autonomie de circulation est d'environ 830 km soit deux fois plus que celle de son prédécesseur le modèle Toyota FCHV. Par ailleurs, le moteur TOYOTA FCHV-adv est capable de fonctionner par - 30°, améliorant grandement ses performances par temps froid.

 

 

En 2008, Toyota annonce un véhicule à pile à combustible avec une autonomie de 800 km ! Vitesse : 155 km/h

Allez à la page suivante ==> Véhicules hydrogène - Piles à combustible (2)

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