Les camions à hydrogène permettraient, grâce aux piles à combustibles, de décarboner le transport de marchandises. Surtout, en viabilisant l’installation de stations de recharge le long des grands axes routiers, ils favorisent le développement des voitures à hydrogène, pavant la voie à une vraie mobilité hydrogène.


Le transport routier de marchandises libère chaque année 2.4 gigatonnes de CO2eq (1). Une piste pour le décarboner serait de développer les camions électriques. Néanmoins, les batteries ne stockent pas assez d’énergie par unité de masse pour les poids-lourds. Une option est d’utiliser du dihydrogène, dont le stockage est beaucoup moins lourd pour la même quantité d’énergie. Il peut ensuite être converti en électricité grâce à une pile à combustible.

Je vous présente ici ;

  • l’intérêt des camions à hydrogène
  • Les challenges qui s’opposent au développement des camions à hydrogène
  • les perspectives des camions à hydrogène (surtout les projets actuels)

Cet article fait partie de notre dossier sur l’hydrogène.

L’intérêt des camions à hydrogène

Les camions à hydrogène ont de nombreux avantages comparé à leurs équivalents à batterie.

L’autonomie et la vitesse de recharge

Encore une fois, c’est l’autonomie et la vitesse de recharge qui permet à l’hydrogène de se distinguer. Par exemple, le semi-remorque électrique de Daimler, eActros, peut rouler 200km. Son « grand frère », l’eActros LongHaul, pourrait aller jusque 500km sans recharge, mais ne sera pas produit en série avant 2024. Au contraire, le GenH2 Truck pourrait parcourir 1000km sans recharge …

Notez que le Tesla semi prétend avoir une autonomie de 800 km avec son chargement (2) … Je n’ai pas de confirmation.

La récurrence

Les poids-lourds passent par les mêmes routes, tout le temps, contrairement aux véhicules particuliers. Cela permet de viabiliser la conception des infrastructures de recharge, qui sont un des grands obstacles au développement de la mobilité hydrogène actuellement.

« La demande de camions est bien plus forte: ça aidera à construire les infrastructures »

Mark Freymüller, le patron de l’opération de Hyundai en Suisse (4)

Ainsi, faire passer le fret routier allemand au dihydrogène ne demanderait qu’un réseau de « seulement » 140 stations-service H2 selon le Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (ISI). (10)

Les challenges des camions à hydrogène

Le principal challenge du camion à hydrogène sera, outre la logistique, la décarbonation de la production d’hydrogène.

Perspectives

Le camion à H2 bénéficie d’un soutien politique considérable, probablement parce que c’est une piste très intéressante pour le développement d’une mobilité hydrogène. En effet, cela permet de viabiliser les premières infrastructures de recharge sur des itinéraires très fréquentés.

Soutiens politiques

Valérie Bouillon-Delporte, cadre chez Michelin et présidente de l’organisme Hydrogen Europe, présenté le plan de déploiement de la mobilité hydrogène en Europe, via 100 000 camions et 1 000 stations de ravitaillement. Ce plan aurait le soutien du commissaire des Transports de l’Union européenne, Adina Vălean, présente pour l’occasion. (3)

En californie, vous avez le « Zero and Near-Zero Emissions Freight Facilities Project » (5), financé par le California Climate Investments, qui pour diminuer les émissions du fret dans la zone de Los Angeles. Il incluera 10 camions Kenworth (6), de stations de recharge de grande envergure et d’autres mesures, comme l’utilisation de camion-tracteurs dans les centres logistiques. Plus généralement, la Californie a voté une mesure pour mettre 500 000 camions zéro émission (électrique ou H2) sur les routes en 2045 (7).

L’effort arrive même à unir les principaux constructeurs dans une logique de coopération : l’initiative H2Accelerate rassemble ainsi Daimler Truck, Iveco, OMV, Shell et Volvo.

Notez que Scania, qui était pourtant en avance dans le secteur, a abandonné l’H2 début 2021, principalement motivée par le problème du faible rendement énergétique du dihydrogène comparé aux batteries. (9)

Xcient Fuel Cell par Hyundai

Premier camion commercialisé, le Xcient Fuel Cell de Hyundai propose une autonomie de 400 km avec une charge de 18 tonnes (11) avec :

  • deux piles à combustible de 95 kW;
  • sept réservoirs offrant un stockage total de 32,09 kg d’hydrogène compressé à 350 bars
  • une batterie de 73,2 kWh
  • un moteur électrique de 350 kW (470 ch)

Le ravitaillement est aussi rapide: entre 8 et 20 minutes. Notez qu’à partir de 2021, les réservoirs seront produits par l’équipementier français Faurecia. Une version pouvant parcourir d’une traite 1000 kilomètres est en cours de conception. 10 exemplaires (8) ont déjà été envoyés en Suisse, dans le cadre d’un partenariat avec H2 Energy, un fournisseur suisse d’H2. (12) Une quarantaine d’autres devraient être déployés cette année. (14) Le constructeur coréen a également signé la livraison de 4000 camions à hydrogène d’ici à 2025 en Chine. (13)

GenH2 Truck de Daimler (Mercedes-Benz)

Daimler Truck, la division de Mercedes-Benz en charge des camions, développe le GenH2 Truck et prévoit de débuter les essais en conditions réelles en 2023. Le véhicule emportera :

  • deux réservoirs à dihydrogène liquide de 40 kg,
  • deux piles à combustible de 150 kilowatts
  • une batterie de 70kWh
  • deux moteurs électriques de 230 kW délivrant respectivement 1.557 Nm de couple

Volvo Truck et Daimler Truck se sont associés pour produire et commercialiser des systèmes de piles à combustible dédiés ce type de véhicule. Ainsi, le 1er mars 2021, Volvo a ainsi investi 600 millions d’euros et pris 50% de Daimler Truck Fuel Cell, qui sera rebaptisée CellCentric. (15) Daimler s’est également associé à Linde (producteur-distributeur de dihydrogène) en 2020, avec un accord pour développer une solution d’avitaillement en hydrogène liquide. (16)

Hino XL8 H2 de Hino (filiale de Toyota)

Toyota et sa filiale Hino , d’un camion à hydrogène de classe 8 basé sur le chassis du Hino XL-8. Annoncé le 6 octobre 2020 (17), ce partenariat entre Hino Trucks et Toyota Motor North America devrait permettre le développement dès 2021 d’un prototype de Hino XL-8 équipe d’une pile à combustible. (18) Le véhicule sera long de 12 mètres et pèserait 25 tonnes. Hino va également collaborer avec MAN, filiale de Volkswagen, pour développer des camions à hydrogène. (19) Toyota et Hino se sont également associées à Isuzu pour développer des poids-lourds à pile à combustible dans un accord officialisé le 24 mars 2021. (20)

Kenworth T680 à hydrogène

Kenworth et Toyota font des tests depuis avril 2017 pour développer un camion à hydrogène. Le Kenworth T680 équipée d’une pile à combustible Toyota avait une autonomie de 300 km, 2 fois plus que le cycle quotidien au port de Los Angeles où ils étaient testés. (21) Il s’inscrit dans le cadre d’une subvention de 41 millions de dollars accordée par le California Air Resources Board (CARB) au titre du programme ZANZEFF.

MAN (Volkswagen)

MAN, membre du groupe Volkswagen, prévoit des premières expérimentation en 2023 – 2024, en testant la propulsion basée sur une pile à combustible et, plus original, sur un moteur thermique alimenté à l’hydrogène. (22)

Hyzon Motors

Hyzon Motors, Filiale de Horizon Fuel Cell, fabricant de piles à combustible (PAC) de forte capacité, a inauguré début 2020 à New York une usine dédiée à la production de poids-lourds ou d’utilitaires à hydrogène. (23) Le jeune constructeur a signé une commande de 1500 poids lourds pour la Nouvelle Zélande. Il y aura également un partenariat avec Hiringa Energy, qui déploiera un réseau de 8 stations à hydrogène. Le modèle pèsera 58 tonnes avec charge et aurait une autonomie de 680 kilomètres. (26)

Deux de leurs engins ont faire quelques journées d’essai sur le circuit d’Albi en septembre 2021. (25)

Cummins

Moins connu, Cummins est déjà considéré comme « le leader du moteur diesel pour poids-lourd en Amérique du Nord ». Le constructeur a déjà investi dans Hydrogenics, la filiale d’Air Liquide, et dans Loop Energy, une entreprise canadienne de PAC, en 2019. (39) L’entreprise avait déjà présenté un prototype avec 400 km d’autonomie en 2019. (40)

Navistar, un constructeur américain spécialiste du véhicule utilitaire, a conclu en 2020 un partenariat avec General Motors, pour utiliser la solution Hydrotec, et OneH2 pour produire et distribuer de l’hydrogène. (41)

VDL

VDL Group a produit un poids lourd de 27 tonnes équipé d’une PAC, dans le cadre du projet H2 Share. Il est testé à partir du 1er avril 2020 aux Pays-Bas, à Schelluinen par le transporteur néerlandais Breytner et sera ravitaillé par une station mobile d’hydrogène produite par Wystrach GmbH. (38) Il embarque :

  • une pile à combustible de 88 kW
  • un réservoir de 30 kg d’H2 compressé à 350 bars
  • une batterie de 72 kWh
  • un moteur électrique de 210 kW développant un couple de 2 000 Nm

Dans le care du programme H2Haul (Hydrogen Fuel Cell Trucks for Heavy Duty Zero Emission Logistics), Plastic Omnium devrait concevoir un système de 7 réservoirs capable de stocker 40 kg d’hydrogène compressé à 350 bars pour équiper les camions de VDL. (24)

Nikola Motor

La startup devant fabriquer des poids lourds électriques ou à hydrogène, Nikola Motor, a connu une hype sans précédents et une valorisation extraordinaire, sans pourtant avoir produit le moindre véhicule …

La valeur de l’action avait été multipliée après l’annonce des caractéristiques du pick-up Badger et du partenariat avec General Motors qui, investissant 2 milliards de dollars dans la startup, devait se charger du développement et de la fabrication dudit pick-up, atteignant 50 euros. Iveco a également investi pour profiter de leur technologie et produire leurs camions en Europe. (27)

Toutefois, un rapport de la société d’investissement Hindenburg Research publié le 10 septembre 2020 a accusé la startup d’être une « fraude complexe bâtie sur des douzaines de mensonges », ayant notamment menti sur la possession de nombreuses technologies propriétaires. (28) General Motor est revenu sur son investissement de 2 Md et a réduit le partenariat à un simple contrat commercial (la fourniture de son système à piles à combustible Hydrotec). (29) Bosch, entré au capital en 2019, a également réduit sa participation au capital de Nikola. (30) Depuis, les actions ont chuté de 87%, à 12.24$.

Son premier modèle commercial, le NiKola Tre Cabover, destiné au transport régional (500km) devrait être mis en production fin 2023. Nikola a, en outre, signé une lettre d’intention prévoyant la fourniture d’une centaine de véhicules électriques ou à hydrogène Nikola Tre BEV au port de Los Angeles. (31) Cet accord serait toutefois conditionné par le succès de tests et l’attribution de fonds gouvernementaux. Le constructeur a aussi présenté début 2021 son modèle suivant, Nikola Two FCEV Sleeper, destiné au transport de longue distance (500-1500km). (32)

Gaussin

Le constructeur Gaussin sera le premier à faire participer un camion à hydrogène au rallye Dakar. Cela se produira à partir de l’édition 2022 et a été largement médiatisé, de nombreux articles de presse ayant couvert l’annonce (33). Cela permettra de démontrer la fiabilité et l’autonomie de ses véhicules. Gaussin développe en outre un camion-tracteur à hydrogène autonome, pour les centres logistiques. (34) Il propose déjà des tracteurs de parc ATM-H2 et APM-H2, pouvant transporter respectivement 38 et 75 tonnes. (35)

Energon de Quantron

Quantron a conçu un camion à hydrogène du nom d’Energon et basé sur un Iveco Strator à capot long. Il devrait être alimenté par une pile à combustible spécialement adaptée aux véhicules de 40 tonnes, d’une puissance de 130kW, conçue par FST (Freudenberg Sealing Technologies). (36) L’energon aurait également :

  • Une batterie lithium-fer-phosphate (LFP ou LiFePO4) de 110 kWh
  • un moteur électrique de 340 kW

Il devrait être produit à partir de la mi 2022. (37)

Pour aller plus loin

Sources:

  1. IEA
  2. Auto-moto
  3. Auto-Infos
  4. Le Point
  5. Green Car Congress
  6. Toyota
  7. Boursorama
  8. France Routes
  9. H2-mobile
  10. H2-mobile
  11. Auto-moto
  12. Boursorama
  13. H2-mobile
  14. Auto-Moto
  15. H2-mobile
  16. H2-mobile
  17. Construction Equipement
  18. France Routes
  19. Actu transport logistique
  20. H2-mobile
  21. H2-mobile
  22. H2-mobile
  23. H2-mobile
  24. H2-mobile
  25. Maire Albi
  26. H2-mobile
  27. Automobile Propre
  28. Hindenburg Research
  29. H2-mobile
  30. H2-mobile
  31. H2-mobile
  32. H2-mobile
  33. ActuNews
  34. H2-mobile
  35. France Routes
  36. H2-mobile
  37. H2-mobile
  38. H2-mobile
  39. H2-mobile
  40. H2-mobile
  41. GM Hydrotec