Seconde table ronde : "La pile à combustible sera-t-elle la réponse à notre peur de manquer d’autonomie ?" à la conférence ProVEnce du 5 décembre 2013, organisée par BLOGaL.fr et l'Intergroupe des Centraliens en Provence et présentée par Alexis DUFLOS.

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