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

Comprendre les stations de ravitaillement en hydrogène

Des sites spécifiques, appelés stations de ravitaillement en hydrogène (SRH), permettent de faire le plein d'hydrogène des voitures électriques à pile à combustible. Ces stations stockent l'hydrogène sous haute pression et utilisent des buses et des canalisations spéciales pour alimenter les véhicules, contrairement aux stations-service traditionnelles. Un système de ravitaillement en hydrogène devient essentiel pour alimenter les véhicules à pile à combustible, qui ne produisent que de l'air chaud et de la vapeur d'eau, à mesure que l'humanité s'oriente vers des transports à faibles émissions de carbone.

Avec quoi remplit-on une voiture à hydrogène ?

L'hydrogène gazeux hautement comprimé (H2), généralement à des pressions de 350 bars ou 700 bars pour les automobiles, est utilisé pour alimenter les véhicules à hydrogène. Afin de stocker efficacement le gaz sous haute pression, l'hydrogène est entreposé dans des réservoirs renforcés en fibre de carbone conçus sur mesure.

Comment fonctionnent les stations de ravitaillement en hydrogène ?

Le ravitaillement d'un véhicule fonctionnant à l'hydrogène nécessite plusieurs étapes importantes : 1. Production d'hydrogène : Le reformage du méthane à la vapeur (SMR), utilisant de l'électricité provenant de sources renouvelables ou produit dans le cadre du processus de fabrication, sont quelques-unes des méthodes indépendantes fréquemment employées pour produire de l'hydrogène destiné à être utilisé.

1. Compression et stockage du gaz : des réservoirs de stockage situés à proximité stockent l'hydrogène gazeux après qu'il ait été comprimé à haute pression (350–700 bar).
2. Pré-refroidissement : Pour éviter les dommages causés par la chaleur pendant l'opération de remplissage rapide, l'hydrogène doit être refroidi à -40 °C avant d'être distribué.

4. Distribution : Un raccord étanche est formé entre le réservoir du véhicule et la buse spécialement conçue. Une procédure rigoureusement contrôlée, maîtrisant la pression et la température, permet l’introduction de l’hydrogène dans les réservoirs du véhicule.

5. Systèmes de sécurité : Un certain nombre de fonctions de protection, telles que des systèmes d'extinction d'incendie, des commandes d'arrêt automatique et une surveillance des fuites, garantissent la sécurité des opérations.

Véhicules à hydrogène contre véhicules électriques

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

Cette réaction dépend des scénarios d'utilisation spécifiques. Avec 75 à 90 % de l'électricité convertie en énergie aux roues du véhicule, les voitures électriques à batterie sont généralement plus respectueuses de l'environnement. Entre 40 et 60 % de l'énergie contenue dans l'hydrogène peut être transformée en énergie motrice pour les véhicules à pile à combustible. Cependant, ces derniers présentent des avantages en termes d'efficacité par temps froid, d'autonomie (480 à 640 km par plein) et de temps de ravitaillement (3 à 5 minutes contre plus de 30 minutes pour la recharge rapide). Pour les véhicules lourds (camions, bus) où la rapidité du ravitaillement et l'autonomie sont essentielles, l'hydrogène pourrait s'avérer plus adapté.

Considérations relatives aux coûts et aux aspects pratiques

Quel est le coût du remplissage d'une voiture à hydrogène ?

Actuellement, faire le plein d'une voiture à hydrogène (environ 5 à 6 kg d'hydrogène) coûte entre 75 et 100 dollars, ce qui lui confère une autonomie de 480 à 640 kilomètres. Cela représente environ 16 à 20 dollars par kilogramme d'hydrogène. Les prix varient selon les régions et devraient baisser avec l'augmentation de la production et le développement de l'utilisation de l'hydrogène, une énergie respectueuse de l'environnement. Certaines régions proposent des réductions pour les consommateurs.

Un moteur de voiture classique peut-il fonctionner à l'hydrogène ?

Bien que cela soit rare, les moteurs à combustion traditionnels peuvent être adaptés au fonctionnement à l'hydrogène. Le démarrage avant l'allumage, les fortes émissions d'oxydes d'azote et les problèmes de stockage figurent parmi les difficultés que les moteurs à combustion interne à hydrogène doivent surmonter. Aujourd'hui, la quasi-totalité des voitures à hydrogène utilisent la technologie des piles à combustible, qui exploite l'hydrogène et l'oxygène présents dans l'environnement pour produire de l'énergie alimentant un moteur électrique, l'eau étant le seul déchet.

Quel pays utilise le plus l'hydrogène comme carburant ?

Avec plus de 160 stations de ravitaillement en hydrogène et un projet ambitieux visant à en construire 900 d'ici 2030, le Japon est aujourd'hui le premier pays au monde à utiliser l'hydrogène comme carburant. Parmi les autres grands pays utilisateurs, on peut citer :

Allemagne : Plus de 100 stations, et 400 autres prévues d'ici 2035

États-Unis : Avec environ 60 stations, principalement en Californie

Corée du Sud : un développement rapide, avec 1 200 stations prévues d'ici 2040

Chine : Des investissements importants sont réalisés, avec plus de 100 stations actuellement en service.

Croissance mondiale des stations de ravitaillement en hydrogène

On comptait environ 800 stations de ravitaillement en hydrogène dans le monde en 2023 ; d’ici 2030, ce nombre devrait dépasser les 5 000. Grâce aux subventions gouvernementales et à l’engagement des fabricants dans le développement des piles à combustible, l’Europe et l’Asie sont à la pointe de cette évolution.

Priorité aux applications lourdes : développement de l’infrastructure hydrogène pour les camions, les bus, les trains et les applications maritimes