Comprendre les stations de ravitaillement en hydrogène : un guide complet

L'hydrogène est devenu une alternative acceptable à mesure que le monde évolue vers des sources d'énergie plus propres. Cet article aborde les stations de ravitaillement en hydrogène, les défis qu'elles rencontrent et leurs applications potentielles dans le domaine des transports.

Qu'est-ce qu'une station de ravitaillement en hydrogène ?

Les piles à combustible des voitures électriques peuvent être alimentées en hydrogène dans des installations spécifiques appelées stations de ravitaillement en hydrogène (SRH). Bien qu'elles soient conçues pour la manipulation de l'hydrogène, un gaz qui exige des précautions de sécurité particulières et des équipements spéciaux, ces stations ressemblent esthétiquement aux stations-service classiques.

Une station de ravitaillement en hydrogène se compose principalement d'un système de production ou de distribution d'hydrogène, de réservoirs de stockage et de refroidissement, et de distributeurs. L'hydrogène peut être acheminé par canalisations ou camions-citernes, ou produit sur place par reformage du méthane à la vapeur ou par électrolyse.

Composantes clés d'une station de ravitaillement en hydrogène :

l Équipement pour la fabrication ou le transport d'hydrogène vers les réservoirs

des unités de compression pour augmenter la pression des réservoirs d'hydrogène destinés au stockage d'hydrogène à très haute pression

l Distributeurs avec buses FCEV spéciales

les fonctions de sécurité telles que la détection des fuites et l'arrêt d'urgence

Quel est le plus gros problème lié au carburant hydrogène ?

Équipements pour la fabrication ou le transport d'hydrogène vers des unités de compression destinées à augmenter la pression des réservoirs d'hydrogène stockant de l'hydrogène à très haute pression.dDistributeurs équipés de buses FCEV spéciales avec fonctions de sécurité telles que la détection des fuites et l'arrêt en cas d'urgence.Le coût de production et l'efficacité énergétique constituent les principaux défis du développement de l'hydrogène. Actuellement, le reformage du méthane à la vapeur, qui utilise du gaz naturel et génère des émissions de carbone, est le procédé de production le plus répandu. Bien que l'« hydrogène vert », produit par électrolyse à partir d'énergies renouvelables, soit plus propre, son coût reste nettement supérieur.

Voici des défis encore plus importants : le transport et le stockage : comme l’hydrogène possède une faible quantité d’énergie par rapport à son volume, il ne peut être compacté ou refroidi qu’à des pressions atmosphériques élevées, ce qui engendre de la complexité et des coûts.

Amélioration des infrastructures : la construction d'un grand nombre de stations de ravitaillement nécessite beaucoup de ressources.

Pertes de puissance : En raison des pertes d’énergie lors de la production, de la réduction et de l’échange, les piles à combustible à hydrogène ont des performances « du puits à la roue » inférieures à celles des voitures électriques équipées de batteries.

Malgré ces difficultés, le soutien gouvernemental et les recherches en cours stimulent les développements technologiques susceptibles d'accroître la viabilité économique de l'hydrogène.

L'hydrogène est-il un meilleur carburant que l'électricité ?

Le choix entre les voitures électriques à batterie (BEV) et les voitures alimentées par des piles à combustible à hydrogène est difficile car, selon le problème d'utilisation, chaque type de technologie offre des avantages spécifiques.

Les voitures électriques à batteries sont plus utiles pour les transports quotidiens et la circulation urbaine, tandis que les voitures à hydrogène conviennent mieux aux applications nécessitant de longues distances et un ravitaillement rapide, comme les bus et les camions.

Combien y a-t-il de stations de ravitaillement en hydrogène dans le monde ?

Plus de 1 000 stations de ravitaillement en hydrogène étaient opérationnelles dans le monde en 2026, et une forte croissance est prévue dans les années à venir. Plusieurs zones spécifiques sont concernées.station de ravitaillement en hydrogèneestrelocalisé:

Avec plus de fides centainesEn termes de stations, l'Asie domine le marché, principalement grâce à la Corée du Sud (plus de 100 stations) et au Japon (plus de 160 stations). La Chinemarchéelle croît rapidement car le gouvernement a des objectifs ambitieux.

Avec près de 100 stations, l'Allemagne devance l'Europe, qui en compte environ deux cents. D'ici 2030, l'Union européenne prévoit d'en déployer plusieurs milliers.

Plus de 80 stations ont des points de vente en Amérique du Nord, principalement en Californie, et quelques autres au Canada et dans le nord-est des États-Unis.

Les projections suggérant qu'il pourrait y avoir plus de 5 000 stations dans le monde d'ici 2030, les États du monde entier ont mis sur la table des politiques visant à favoriser le développement des stations à hydrogène.

Pourquoi l'hydrogène est-il un meilleur carburant que l'essence ?

Comparé aux carburants traditionnels dérivés du pétrole, l'hydrogène présente de nombreux avantages :

Zéro pollution atmosphérique : les piles à combustible à hydrogène évitent les émissions nocives à l'échappement qui alimentent la pollution de l'air et le réchauffement climatique, en ne produisant que de la vapeur d'eau comme effet secondaire.

Demande d'énergie verte : Un cycle d'énergie propre peut être créé en produisant de l'hydrogène à partir de sources naturelles comme la lumière du soleil et l'énergie éolienne.

Sécurité énergétique : la production nationale d'hydrogène à partir de diverses sources réduit la dépendance au pétrole étranger.

Une efficacité accrue : comparés aux véhicules à moteur à essence, les véhicules à pile à combustible sont environ deux à trois fois plus efficaces.

Fonctionnement silencieux : Grâce à leur fonctionnement efficace, les voitures à hydrogène réduisent la pollution sonore en ville.

Les avantages écologiques de l'hydrogène en font une option intéressante pour remplacer le carburant dans la transition vers des transports plus propres ; cependant, des problèmes de fabrication et de transport persistent.

Combien de temps faut-il pour construire une station de ravitaillement en hydrogène ?

Le calendrier de construction d'une station de ravitaillement en hydrogène dépend fortement de plusieurs facteurs, tels que les dimensions de la station, son lieu d'exploitation, les règles d'autorisation et le fait que l'hydrogène soit fourni ou produit sur place.

Pour les stations moins nombreuses, avec des composants préfabriqués et des conceptions réduites, les délais typiques sont de six à douze mois.

Pour les stations plus grandes et plus complexes dotées d'installations de fabrication sur site, il faut compter entre 12 et 24 mois.

Les facteurs suivants sont des éléments importants qui influent sur le temps de construction : le choix du site et la planification

Approbations et permis requis

Trouver et fournir du matériel

Construction et installation

Mise en place et évaluations de sécurité

Le déploiement des centrales à hydrogène est désormais plus efficace grâce aux progrès réalisés dans la conception modulaire des stations, ce qui a permis de raccourcir les délais de conception.

Quelle quantité d'électricité peut-on produire à partir d'1 kg d'hydrogène ?

Les performances du système de pile à combustible dépendent de la quantité d'électricité pouvant être produite à partir d'un kilogramme d'hydrogène. Dans les applications courantes :

Un kilogramme d'hydrogène peut alimenter un véhicule typique à pile à combustible sur une distance d'environ 60 à 70 miles.

Un kilogramme d'hydrogène possède près de 33,6 kWh d'énergie.

Un kilogramme d'hydrogène pourrait générer environ 15 à 20 kWh d'électricité utilisable après prise en compte de la fiabilité de la pile à combustible (généralement 40 à 60 %).

Pour mettre cela en perspective, un ménage américain moyen consomme près de trente kWh d'électricité par jour, ce qui indique que, si la conversion réussit, 2 kg d'hydrogène pourraient alimenter une habitation pendant une journée.

Efficacité de conversion énergétique :

Les véhicules alimentés par des piles à combustible à hydrogène présentent généralement un rendement « du puits à la roue » compris entre 25 et 35 %, tandis que les voitures électriques à batterie affichent généralement un rendement de 70 à 90 %. Les pertes d'énergie liées à la production d'hydrogène, à sa décompression, à son transport et à la conversion dans la pile à combustible sont les principales causes de cette différence.