Le retrofit d’autocar en hydrogène
Emmanuelle Saux
Qu'est-ce que le retrofit ?
Le retrofit, ou la modernisation d’autocars à l’aide de technologies hydrogène peut être une solution intéressante pour les flottes de transport en commun souhaitant réduire leur empreinte environnementale. Découvrons dans cet article en quoi cette technique est intéressante pour accélérer la décarbonation des véhicules de transport, et comment faut-il procéder pour réaliser cette transformation, dans le respect de la réglementation en vigueur. retrofit autocar hydrogène
Pourquoi le rétrofit est intéressant ?
Il y a plusieurs intérêts à rétrofiter un autocar. Economique bien sûr puisque le coût du rétrofit est inférieur à l’achat d’un véhicule neuf à hydrogène, mais aussi écologique car le rétrofit permet de prolonger la durée de vie du véhicule. Ces véhicules n’ont souvent que 7 ans, et n’ont finalement pour seul défaut que d’être à la norme Euro 5. Le remplacement du véhicule est ainsi décalé de plusieurs années, et le même véhicule pourra enfin circuler dans des Zone à Faible Emissions (ZFE) sur lesquelles il ne pouvait par circuler auparavant. Les modifications touchent uniquement le système de motorisation, donc la plupart des composants et systèmes embarqués installés à bord tels que les trains roulants, ou encore les appareils de billetique n’ont pas à être réinstallés.
Par ailleurs, l’impact du rétrofit sur les émissions polluantes est très intéressant. Selon une étude de l’ADEME réalisée en mars 2021, conserver un autocar en remplaçant son moteur diesel par un nouveau bloc électrique à zéro émission permettrait de baisser ses émissions polluantes de 87%.
L’intérêt du retrofit hydrogène comparé au retrofit électrique également est sa simplicité d’exploitation. Sur un autocar hydrogène le plein de carburant s’effectue en seulement 15 minutes, c’est-à-dire aussi rapidement qu’avec un modèle diesel. Cela ne serait pas le cas sur une architecture électrique à batterie qui ne pourrait pas offrir la même autonomie dans des conditions de service identique.
Enfin, le rétrofit d’autocar hydrogène est également une solution pertinente car il n’existe pas encore sur le marché d’autocar neuf fonctionnant à l’hydrogène. Pour optimiser une station hydrogène existante, l’intérêt de basculer une grande partie de sa flotte de véhicule (bus, cars interurbains, camions bennes ou véhicules légers) sur cette motorisation est donc très utile afin d’optimiser au maximum l’hydrogène produit.
0
%
de réductions de GES par rapport au maintien du véhicule en diesel
Selon l’ADEME, et sur la base des hypothèses retenues, le calcul du TCO sur dix ans de fonctionnement donne un coût moyen de : – 0,84 EUR/km dans le scénario d’une prolongation du véhicule diesel pendant dix ans, – 0,90 EUR/km dans le scénario d’un rétrofit électrique d’un véhicule diesel – 1,39 EUR/km dans le scénario de mise à la casse puis d’achat d’un véhicule électrique neuf
Comment procède-t-on pour rétrofiter un autocar en hydrogène ?
Il existe plusieurs manières de retrofiter un autocar en hydrogène. La plus courante consiste à remplacer le moteur à combustion par un moteur à pile à combustible, qui utilise l’hydrogène comme combustible et produit de l’électricité pour alimenter le moteur de traction électrique. Cette solution permet de bénéficier des avantages de l’hydrogène tout en évitant les émissions de gaz à effet de serre.
Il est également possible de retrofiter un autocar en ajoutant simplement un système de stockage et de distribution d’hydrogène, qui peut être utilisé comme carburant pour le moteur existant. Cette solution plus simple et donc moins coûteuse, ne permet pas de réduire les émissions de gaz à effet de serre de manière aussi significative que le remplacement du moteur, puisque le moteur à combustion interne continuera d’émettre de l’oxyde d’azote, contrairement au système de retrofit avec PAC (pile à combustible).
Dans le cadre du kit de rétrofit H2-PACK® développé par SAFRA, la technique consiste à procéder au remplacement de la chaine de traction thermique par une chaine 100% électrique alimentée par une pile à combustible à hydrogène. La mise en place de ce kit H2-PACK comprend : la dépose du moteur et des réservoirs, la repose d’une nouvelle chaîne énergétique, dans le respect des contraintes réglementaires, le raccordement sur la chaîne de traction existante, l’intégration de nouveaux calculateurs et soft, l’interfaçage avec équipements existants, et bien sûr l’homologation des transformations selon les dispositions techniques et administratives prévues par l’arrêté du 13 mars 2020.
Comment alimenter cet autocar rétrofité ?
Il est important de noter que le retrofit d’un autocar en hydrogène nécessite l’installation d’une station de ravitaillement en hydrogène, ou à minima d’une station de stockage, qui doit être située à proximité du dépôt des autocars pour assurer une utilisation efficace. Comme pour tout projet de mobilité hydrogène, il faut bien sûr avoir en tête que c’est tout un écosystème hydrogène qui va être mis en place (Cf. notre article blog « concevoir son écosystème hydrogène« ), pour alimenter toute une série de véhicules, avec un position géographique stratégique.
Dans les cas des autocars interurbains, le projet de rétrofit fait partie d’un écosystème complet de la région propriétaire de ces véhicules, et organisatrice des transports. Il est très souvent mis en place avec d’autres véhicules tels que bennes à ordures ménagères, ou véhicules de services, afin d’optimiser l’utilisation de l’hydrogène produit.
De plus, il faut intégrer dans le projet que la production de l’hydrogène nécessite de l’électricité, et que la source d’électricité utilisée pour produire l’hydrogène peut avoir un impact sur son bilan carbone global. Cependant, si l’hydrogène est produit à partir de sources d’énergie renouvelables, comme l’électricité solaire ou éolienne, le bilan carbone global de l’autocar rétrofité en hydrogène devient alors très faible.
Est-ce possible de modifier le moteur d'un véhicule en circulation ?
Rétrofiter un autocar est possible aujourd’hui car la réglementation a évolué récemment et permet de modifier le moteur du véhicule concerné.
En effet, depuis 2020, la réglementation française a mis en place un arrêté (cf. Arrêté du 13 mars 2020) relatif aux conditions de transformation des véhicules à motorisation thermique en motorisation électrique à batterie ou à pile à combustible.
Concrètement, le texte fixe le cadre juridique permettant aux professionnels ou constructeurs habilités à réaliser l’opération d’adaptation du groupe propulseur, pour en modifier la source d’énergie, sans mettre en péril l’équilibre d’origine des composants du véhicule. Cet arrêté autorise et encadre les modifications de motorisation sans avoir à demander l’autorisation aux constructeurs d’origine des véhicules.
Désormais, après un processus d’homologation conforme à l’arrêté, des fabricants vont pouvoir proposer des dispositifs de conversion des véhicules.
Bien sûr pour que la conversion soit homologuée, ils devront forcément être transformés par un professionnel qualifié pour le rétrofit, préalablement déclaré par le fabricant et évalué par l’UTAC.
Arrêté du 13 mars 2020
L’arrêté du 13 mars 2020 définit les conditions de réception et d’installation des dispositifs de conversion des véhicules à motorisation thermique en motorisation électrique à batterie ou à pile à combustible.
Il concerne les véhicules thermiques immatriculés en série définitive, qui ne sont pas classés véhicule de collection et dont la première immatriculation a :
- Plus de 5 ans pour les véhicules à moteur conçus et construits pour le transport de personnes et ayant au moins quatre roues (catégorie M) ainsi que pour les véhicules à moteur conçus et construits pour le transport de marchandises et ayant au moins quatre roues (catégorie N)
- Plus de 3 ans pour les véhicules à moteur à deux ou trois roues et quadricycles à moteur (catégorie L)
L’installateur doit être en France. C‘est le Centre national de réception des véhicules (CNRV) qui donne l’agrément du prototype.
En résumé
Le retrofit d’autocars en hydrogène est une solution très intéressante pour accélérer la décarbonation des flottes d’autocars et aider ainsi les réseaux de transport à réduire leur empreinte environnementale. Il permet également de prolonger la durée de vie des véhicules, c’est donc une pratique vertueuse d’un point de vue environnemental car elle permet d’économiser des matériaux qui seraient utilisés pour la fabrication d’un véhicule neuf, et participe ainsi au développement d’une économie circulaire dans le monde du transport.
Cet article vous a plu, n'hésitez pas à le partager sur les réseaux sociaux
Facebook
Twitter
LinkedIn
Email
Print
D'autres articles susceptibles de vous plaire
Dans un monde confronté à des enjeux environnementaux de plus
« La pierre n’a point d’espoir que d’être autre chose que
Quatrième source de mortalité dans le monde, la pollution de