Bus Hydrogène et bus 100 % électrique

Comparaison d’un bus à hydrogène et d’un bus électrique.

Coût énergétique des bus 100 % électriques et des bus à hydrogène

Le coût énergétique (kWh d’énergie primaire / km) est moindre pour les bus 100 % électriques par rapport aux bus à hydrogène (qu’ils soient avec un moteur à combustion ou hybride avec une pile à combustible et un moteur électrique). La demande cumulée en énergie (CED) par kilomètre est donc plus  faible pour les bus 100 % électriques que pour les bus à hydrogène. Cela est du aux différences de rendements des équipements embarqués (moteur électrique ou moteur à combustion interne à hydrogène ou encore pile à combustible). L’écart peut être jugé suffisamment important pour rendre les bus 100 % électriques vraiment intéressants dans certains contextes.

Conditions d’avantage de l’hydrogène

A l’instar des bus à hydrogène, ces propulsions n’émettent pas de CO₂ en déplacement et ne dépendent pas nécessairement de ressources fossiles, selon la provenance de l’énergie primaire bien entendu.

Les avantages spécifiques de l’hydrogène restent pour le véhicule :

• Une meilleure autonomie  pour le bus à hydrogène. Par exemple un réservoir de 40 kg H₂ à 350 bar offre une autonomie de 460 km quand une batterie de 280 kWh (pesant de 1,4 à 1,9 tonne) permet de parcourir 160 km.
• Un temps d’immobilisation plus court lié au remplissage du réservoir d’hydrogène. Le remplissage d’un bus ou d’un poids lourd à hydrogène nécessite 20 minutes en comptant la manœuvre. La recharge d’un bus électrique tel que celui pris en exemple ci-dessous peut durer 4 h 30 et 5 h avec la régénération et l’équilibrage des cellules de la batterie. Avec un chargeur deux fois plus puissant, ce temps est divisé par d’autant.
• A la station l’hydrogène évite les contraintes fortes qu’imposent la présence d’un super chargeur : poste de soutirage avec des puissances très élevées et pression sur la maille locale du réseau électrique. En outre, une station hydrogène peut “facilement” stocker l’excédent de production photovoltaïque dans un réservoir tampon et ne pas soutirer au réseau sur des périodes où il est très sollicité selon l’heure et la saison. En ce sens, l’hydrogène peut rendre un service au réseau et est compatible avec une approche “trading” de l’énergie.

Caractéristiques techniques

Comparaison des bus hydrogène et des bus à hydrogène

Caractéristiques des bus électriques et des bus à hydrogène

En milieux urbain ou lorsque cela est possible (par exemple avec une ligne de train électrifiée), des équipements de transports publics 100 % électriques sont intéressant sous le prisme de la demande en énergie primaire.

Les critères de choix pour le développement d’une flotte à hydrogène sont quant à eux :

• lorsqu’un projet s’inscrit dans un écosystème capable d’assurer la production d’hydrogène localement par électrolyse, pour réduire les frais de transport de l’hydrogène et améliorer le taux de retour énergétique,
• avec l’alimentation des électrolyseurs en électricité renouvelable pour ne pas dépendre d’énergies fossiles et limiter l’empreinte carbone de l’hydrogène produit,
• pour des parcours de “grandes” distances, c’est à dire des transport inter-urbains afin de bénéficier de l’autonomie des réservoirs à hydrogène comparable au Diesel.

La mobilité lourde sur des grandes distances étant un des usages recommandés de l’hydrogène pour la mobilité terrestre.

Chaîne des systèmes pour une station à hydrogène : panneaux photovoltaïques, batterie tampon, électrolyseur, compresseur à hydrogène, stockage sous pression et “pompe”.