RAPPORT D`ACTIVITÉS DE LA FRANCE SUR L

Transcription

RAPPORT D’ACTIVITÉS
DE LA FRANCE
SUR L’HYDROGÈNE
ET LES PILES À COMBUSTIBLE
Période juin 2012 à novembre 2014
Edité et publié par l’AFHYPAC
Avec le soutien de l’ADEME
Pascal Mauberger
Président de l’AFHYPAC
C
es deux dernières années, et plus encore
depuis la remise du Rapport de l’OPECST du Sénateur
Pastor et du Député Kalinowski au Ministre Montebourg en
janvier 2014 à Albi, les signes favorables au développement
de la filière hydrogène et piles à combustible en France se
sont multipliés. Le lancement du Plan “Autonomie et puissance des batteries, stockage de l’Energie” en est un
exemple ainsi que l’intégration de l’hydrogène et des piles à
combustible dans le projet de Loi de Transition Energétique
pour la croissance verte.
Je me permets de croire que les actions concertées de
l’AFHYPAC et de ses membres n’y sont pas étrangères.
Grâce au soutien de l’ADEME et de ses membres, l’AFHYPAC
poursuit, en effet, sa mission d’animation de la filière industrielle française et accentue les moyens mis en commun
pour gagner en visibilité, faire connaître les technologies et
les acteurs de la filière hydrogène, accélérer le déploiement
de ces technologies en France et à l’étranger.
Les actions phares de 2014 vont se poursuivre en 2015 :
1. Contribuer à lever les verrous qui freinent les projets de
démonstration et de déploiement en France et influer sur
le cadre réglementaire en animant les groupes de travail
sur la Réglementation (Production, Distribution, Garanties
d’origine Hydrogène renouvelable) et en portant la doctrine de l’AFHYPAC sur le cadre réglementaire adaptable
aux systèmes hydrogène et piles à combustible auprès de
la Direction Générale de la Prévention des Risques.
2. Communiquer sur les enjeux de la filière, sur les bénéfices
et les caractéristiques des technologies en diffusant l’information auprès du grand public, des décideurs comme
les élus, les collectivités, les pouvoirs publics ainsi qu’auprès des partenaires de la filière. Les outils de l’AFHYPAC
sont le site internet de l’association, les fiches techniques
accessibles à tous, la gazette de l’hydrogène, la participation à des salons et colloques, le rapport d’activités
France.
3. Faciliter la concertation sociétale autour des objectifs
nationaux et des initiatives locales en animant le groupe
de travail Hydrogène dans les territoires qui rassemble les
acteurs locaux et aide à développer des actions et des
supports communs (étude H2 dans les territoires, colloque “H2 dans les territoires”). De nombreux territoires
ont perçu en France l’importance de ce vecteur énergé-
tique pour leur développement économique et la maîtrise
du schéma énergétique local. Les Journées Hydrogène
dans les territoires tenues ces 22 et 23 septembre à Belfort l’ont montré avec une dizaine de régions qui ont présenté leurs projets devant plus de 200 participants réunis
pendant ces deux jours
4. Enfin l’étude Mobilité Hydrogène France menée par 25
partenaires fédérés par l’AFHYPAC a livré ses résultats le 3
octobre 2014 et dévoilé son plan de déploiement de véhicules électriques à hydrogène et de stations de recharge
en France. Le plan établi par le consortium
commence dès 2015, avec comme première étape, une mise en circulation
2014 :
progressive de flottes captives et
l’installation de stations de remannée charnière
plissage proches de ces flottes
pour la filière
afin de constituer des “clusters”.
Hydrogène et
Ceci constitue la singularité de
l’étude française par rapport
Piles à combustible
aux études anglaises et alleen France
mandes menées auparavant.
Et pour l’AFHYPAC
La filière française est parvenue
à un moment important de son
développement et a aujourd’hui
besoin que le Gouvernement affiche
une volonté politique forte en faveur de
l’hydrogène, vecteur de la transition énergétique,
en contribuant à créer les conditions du développement de
nouveaux marchés de l’hydrogène énergie, en donnant leur
place aux initiatives locales dans les territoires, tendant ainsi
vers une nouvelle gouvernance territoriale de l’énergie.
Tous ces éléments pourraient être intégrés dans le cadre de
la future Loi sur la transition énergétique pour la croissance
verte et soyez assurés de la mobilisation de l’AFHYPAC pour
mener à bien ses missions et agir pour la valorisation de
notre filière.
La lecture de ce rapport d’activités 2013-2014 fait le point
sur les avancées des acteurs de la filière et des différentes
applications et devrait donc conforter les lecteurs sur la
maturité des technologies et l’intérêt qu’elles représentent
pour la réussite de la transition énergétique de notre pays.
Bonne lecture à tous !
!
Paul Lucchese
Rédacteur en chef du rapport d’activités
Vice Président de l’AFHYPAC
D
epuis la sortie du dernier rapport d’activités en 2012,
d’une bonne coordination des efforts entre niveaux locaux et
beaucoup de signaux positifs ont été émis en France
nationaux, entre les Etats, entre sphère publique et sphère
sur l’hydrogène et la pile à combustible. Il était temps ! A
privée, entre citoyens, consommateurs et entreprises. Pour
l’heure où trois des économies majeures dans le monde,
les pays européens, il se rajoute l’enjeu d’un dépassement
celles de l’Allemagne, du Japon et de la Corée ont une strades intérêts particuliers nationaux pour construire une véritégie nationale de développement d’ici 2030 de la mobilité
table Europe de l’Energie.
hydrogène, associant public et privé avec un plan d’actions
Les technologies Hydrogène et piles à combustible sont
et des financements associés, à l’heure où Toyota vient de
parfaitement à l’aise au sein de ces enjeux climatiques. En
dévoiler la première automobile grand public hydrogène
effet le moteur principal de leur développement depuis
pile à combustible disponible à la vente en décembre 2014
deux décennies est la diminution des émissions de CO2, noau Japon, la France a lancé plusieurs actions significatives
tamment pour les transports décarbonés mais aussi pour le
qui lui permettent de rester dans la course, avec les résuldéveloppement de la part des énergies renouvelables. L’hytats originaux et étayés de l’étude Mobilité Hydrogène
drogène émergera alors comme un second vecteur énerFrance, avec l’instruction du plan de la Nouvelle France
gétique, en complément de l’électricité et au cœur d’un
Industrielle sur l’hydrogène ou encore par les
nouveau système énergétique intelligent européen.
nombreuses initiatives et projets en cours au
niveau local. Le rapport de l’OPECST a été
Ce rapport d’activités 2012-2014 est le deuxième
également un jalon capital dans la prise de
de ce format en France après la première puconscience de l’importance de ce doblication début 2012. Il a pour ambition de
Un moment-clé
maine. Malgré cela il reste du chemin à
contribuer à faire connaitre ces technolofaire et ces technologies restent encore
gies et ces acteurs de premier plan- grands
pour l’hydrogène
mal connues en France, comme l’atteste
groupes, PME, start-up et centres de rela publication cette année de la note de
en France
cherche. Il montre que la France obtient des
France Stratégie. Il nous faut donc contirésultats et que de plus en plus de collectivinuer et persévérer dans la pédagogie, l’extés locales s’approprient ce thème et l’intègrent
plication et donner beaucoup plus de visibidans leurs axes stratégiques de développement.
lité à nos actions.
Ce rapport a été bâti sur des informations ouvertes,
Mais en cette fin d’année 2014, la grande question qui
informations de veille notamment, les gazettes de l’hydrova occuper toute l’année prochaine au niveau mondial sera
gène, mais aussi de différentes veilles régionales (Mission
la question du changement climatique et la capacité des
Hydrogène Pays de Loire), des actions de nos membres, de
nations à s’entendre sur un accord de portée globale qui
veille Internet et sur des informations issues d’un questionpermettre d’éviter le pire à la planète à savoir un réchaufnaire envoyé à chacun des acteurs. Nous sommes dans un
fement très important qui bouleverserait de façon durable
processus permanent d’amélioration, et nous attendons des
et inégale l’économie mondiale pendant des décennies. Le
acteurs encore plus d’interactions et de participations pour
dernier rapport 2014 du GIEC ne fait que confirmer scienles éditions ultérieures.
tifiquement ce scénario que l’on souhaite éviter. La réducJe tiens donc à remercier tous les participants qui ont rétion des gaz à effet de serre, et notamment le CO2, va donc
pondu à notre questionnaire ainsi que Alphea, en particulier
prendre le pas sur tout autre enjeu stratégique dans les proAline Rastetter et ses collègues, pour sa base de données
chains mois. Le point d’orgue sera la Conférence de Paris en
de veille, et bien entendu l’équipe de l’AFHYPAC, notre
décembre 2015, la COP21 où l’obtention d’un accord signifiprésident Pascal Mauberger, et le Bureau ainsi que Frédécatif est indispensable.
ric Prouteau, Thierry Alleau, Claude Derive et Stéphanie
Une grande partie de la solution sera technologique, les
Paysant pour leur contribution essentielle à ce rapport.
technologies sont à notre portée, la ressource renouvelable
Je tiens à remercier en particulier l’ADEME pour les informaest là, prête à être utilisée et sur-dimensionnée par rapport
tions recueillies et pour son soutien financier et logistique
à nos besoins, même avec une planète de 10 milliards d’insans lequel ce rapport n’aurait pas pu voir le jour.
dividus. Toute la question est dans le timing des investissements, la cohabitation du business as usual avec le déploie
ment initialement coûteux des nouvelles technologies et
CHAPITRE 1
Le contexte énergétique français CHAPITRE 2
Le programme national et les actions stratégiques 16-29
CHAPITRE 3
Principaux résultats et faits marquants par domaine d’application :
1. Marchés précurseurs 2. Transports 3. Applications stationnaires résidentielles ou décentralisées 4. Hydrogène et EnR 5. Applications portables 6. Domaines transversaux 32-35
36-42
43-44
45-49
50
51-53
CHAPITRE 4
Activité annuelle et résultats principaux par acteur :
1. R&D 2. PME et start‐-up 3. Grands groupes 56-61
62-69
70-74
CHAPITRE 5
Les programmes et initiatives à l’échelle locale 76-85
CHAPITRE 6
Prospective, évaluation technico‐-économique/feuille de route 86-89
CHAPITRE 7
Activité de la France dans les organisations internationales 90-104
8-15
ANNEXES
AFHYPAC : bilan de l’activité
105-108
RÉFÉRENCES109
BILAN GDR ACTHYF (2010-2013) 110
BILAN GDR PACS (2010-2013) 111
Page 8 - Chapitre 1 - Le contexte énergétique français
CHAPITRE 1
LE CONTEXTE ÉNÉRGÉTIQUE
FRANÇAIS
1.1 Loi de transition énergétique
La transition énergétique de demain, c’est aujourd’hui
Réduction de la part du nucléaire, rénovation des bâtiments, essor de la voiture électrique et des énergies renouvelables, recyclage des déchets... les députés ont adopté, le 14 octobre 2014, le projet de loi sur la transition énergétique.
Le texte doit maintenant être examiné par le Sénat à une date non encore définie pour une adoption définitive prévue
au printemps 2015.
A
près son élection comme Président de la République
le 5 mai 2012, François Hollande a repris les objectifs
des précédents gouvernements (facteur 4 notamment)
et a fixé les grandes lignes de la politique de transition
énergétique symbolisée par deux nouveaux objectifs chiffrés
et controversés : réduire notre consommation énergétique
finale de 50% d’ici 2050 et réduire la part du nucléaire dans
la production électrique à 50 % à l’horizon 2025. Par ailleurs
en 2014 il est apparu un objectif de diminution de 30% de la
consommation d’énergie fossile en 2030.
Cette loi a été précédée d’un grand débat national et
régional de huit mois en 2013, dont les conclusions ont été
remises au gouvernement le 18 juillet 2013 par le Conseil
National du débat sur la transition énergétique de la France.
Ces conclusions ont fait une synthèse des débats qui se sont
engagés sur le plan national et régional après la conférence
environnementale de septembre 2012. On peut noter que les
transports d’une part et les aspects européens ont été très
peu présents dans ce débat. L’hydrogène n’a quasiment pas
été abordé de ce fait, sauf ponctuellement dans un ou deux
débats régionaux. Suite à cette synthèse, la loi de transition
énergétique reprend les acquis précédents et notamment
ceux des Grenelle de l’environnement organisés par son
prédécesseur (à l’exclusion de la politique nucléaire) et
intègre les nouveaux objectifs.
Absent totalement du projet de loi présenté par le
gouvernement fin juillet, l’hydrogène est maintenant présent
dans quelques articles directement ou indirectement (voir le
chapitre 2 pour les détails).
Les objectifs de la loi :
•
Réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40 %
entre 1990 et 2030 et diviser par quatre les émissions
de gaz à effet de serre entre 1990 et 2050 (déjà inscrit
auparavant).
•
Réduire la consommation énergétique finale de 50 %
en 2050 par rapport à la référence 2012, en visant un
objectif intermédiaire de 20 % en 2030. Cette dynamique
soutient le développement d’une économie efficace en
énergie, notamment dans les secteurs du bâtiment et
du transport.
•
Réduire la consommation énergétique primaire des
énergies fossiles de 30 % en 2030 par rapport à la
référence 2012.
•
Porter la part des énergies renouvelables à 23 % de la
consommation finale brute d’énergie en 2020 et à 32 %
de cette consommation en 2030.
•
Réduire la part du nucléaire dans la production
d’électricité à 50 % à l’horizon 2025.
•
Créer un objectif de performance énergétique de
l’ensemble du parc de logements à 2050.
•
Lutter contre la précarité énergétique.
•
Affirmer un droit à l’accès de tous à l’énergie sans coût
excessif au regard des ressources des ménages.
Deux priorités : bâtiments et transports
1.
Rénovation énergétique des bâtiments
C’est le grand chantier de la loi, ce secteur représentant à lui
seul près de la moitié de la consommation énergétique de la
France. La feuille de route prévoit de “rénover énergétiquement
500 000 logements par an à compter de 2017, dont au moins la
moitié est occupée par des ménages modestes.” ; un objectif
annoncé depuis 2012, mais jusqu’ici très loin d’être tenu. En
outre, l’ensemble du parc immobilier devra être rénové aux
normes “bâtiment basse consommation” d’ici à 2050, sur
un amendement de la députée écologiste Cécile Duflot,
ex-ministre du logement. Quant aux nouveaux bâtiments
publics, ils devront afficher une “exemplarité énergétique” et
être “chaque fois que possible à énergie positive”.
La performance énergétique fera désormais partie des
critères de décence des logements. Un “carnet numérique
de suivi et d’entretien du logement” est mis en place pour
toutes les constructions neuves à compter de 2017, afin
d’aider les ménages dans leur démarche de rénovation. Un
fonds de garantie est créé pour faciliter le financement des
travaux de rénovation énergétique. Les foyers modestes en
situation de précarité énergétique recevront un “chèqueénergie” pour les aider à payer leurs factures, ce dispositif se
substituant aux actuels tarifs sociaux.
2. Des transports plus “propres”
Ce secteur est le premier émetteur de gaz à effet de
serre (27 %). Pour y remédier, les flottes de l’Etat et des
établissements publics devront intégrer, lors de leur
renouvellement, au moins 50 % de véhicules électriques ou
hybrides rechargeables, ou à faible niveau d’émission de gaz
à effet de serre et de polluants atmosphériques. Les loueurs
d’automobiles, ainsi que les sociétés de taxis et de voitures
avec chauffeurs devront eux aussi acquérir au moins 10 %
de véhicules “propres” avant 2020. Pour les particuliers, une
prime au remplacement d’un véhicule diesel par un véhicule
bénéficiant du bonus écologique est introduite.
A partir de 2018, dans le périmètre d’un plan de déplacements
urbains, toute entreprise de 100 salariés ou plus devra
élaborer un plan de mobilité encourageant “l’utilisation des
transports en commun et le recours au covoiturage”.
Parallèlement, 7 millions de bornes de recharge pour
véhicules électriques ou hybrides seront déployées d’ici
à 2030, sur “des places de stationnement accessibles au
public”. Pour favoriser aussi le cycle, le principe d’une
“indemnité kilométrique vélo” versée par l’employeur est
généralisé, son montant devant être fixé par décret.
3. Les filières renouvelables encouragées
La part des énergies vertes doit plus que doubler d’ici à 2030.
Elles fourniront alors 40 % de l’électricité, 38 % de la chaleur
et 15 % des carburants. Toutes les filières sont concernées.
Aux côtés de l’éolien, du solaire, du bois ou des énergies
marines, 1 500 projets de méthanisateurs sont prévus. Les
procédures seront simplifiées pour raccourcir les délais de
réalisation.
Un nouveau mécanisme de soutien aux filières renouvelables
est instauré, sous forme d’un “complément de rémunération”
versé aux producteurs mettant leur électricité en vente sur
le marché, dans le cadre d’un contrat conclu avec EDF. Les
exploitants bénéficiant des actuels tarifs d’achat garantis ne
peuvent en bénéficier.
Un appel à projet est lancé pour la création de 200 territoires
à énergie positive, qui s’engagent “dans une trajectoire
permettant d’atteindre l’équilibre entre la consommation
et la production d’énergie à l’échelle locale”, en visant le
déploiement des renouvelables. Les citoyens pourront y
être associés.
1.2 Programme des Investissements d’Avenir
La transition écologique en pole position
Le PIA 1 lancé par le président Sarkozy en 2009 a permis d’investir 35 milliards d’euros dans des projets d’avenir pour la
France, dont une bonne partie concernait l’énergie. Fort de ce succès, le gouvernement a débloqué 12 milliards d’euros
supplémentaires au programme des investissements d’avenir (PIA 2) décidé en juillet 2013.
A
la suite de l’annonce par le Premier Ministre du
plan “Investir pour la France”, le 9 juillet 2013, le
Gouvernement a proposé dans le cadre du projet de loi
de finances pour 2014, le financement d’un deuxième
programme d’investissements d’avenir (ou “PIA 2”), d’un
montant de 12 milliards d’euros.
Ces 12 milliards d’euros seront investis entre 2014 et 2024.
Ce programme, désormais approuvé par le Parlement,
s’ajoute aux 35 milliards d’euros du premier programme
voté en 2010 (PIA 1). Le PIA représente donc désormais un
programme d’investissement public de 47 milliards d’euros
au total. Le PIA est géré par le CGI Commissariat général aux
investissements, présidé actuellement par Louis Schweitzer
et replacé récemment en interministériel sous l’autorité
directe du Premier Ministre.
Le nouveau programme PIA 2 vise à atteindre les objectifs
principaux que sont le rétablissement de la
compétitivité et la transition écologique sur
l’ensemble des territoires. Pour ce faire,
il permettra le financement de projets
innovants conduisant à la création de
valeur pour la collectivité et la création
d’emplois dans des filières d’avenir. Le
PIA 2 est plus orienté vers l’aval de
la chaîne de valeur. Il est marqué par
une forte proportion de financements
en fonds propres car moins d’un tiers
des crédits seront versés sous forme de
subvention.
Le PIA servira notamment les priorités de la politique
industrielle de la France au titre de la NFI (Nouvelle France
Industrielle) constitué actuellement par 34 plans industriels.
La transition écologique et énergétique est au cœur du
nouveau programme d’investissement du gouvernement.
Ainsi, au-delà de la part très significative des investissements
qui seront directement consacrés à la transition écologique,
plus de la moitié des investissements sera soumis à des
critères d’éco conditionnalité. Sur les 12 milliards prévus,
2,3 milliards iront à “la transition énergétique, rénovation
thermique et ville de demain”. On peut noter que d’autres
priorités comme la recherche, l’innovation pour une industrie
durable, l’économie numérique peuvent indirectement
intégrer des financements pour le soutien à la transition
énergétique. L’hydrogène est concerné potentiellement par
la plupart des axes et mesures du PIA volet Energie.
Les programmes spécifiques concernant “L’écologie,
développement et mobilités durables” captent 1,94 milliards
d’euros selon la répartition suivante :
•
Programme n°403 Innovation pour la transition
écologique et énergétique (avec l’ADEME comme
opérateur) : 1,10 Md€.
•
Programme n°404 Projets industriels pour la transition
écologique et énergétique (piloté par l’EPIC BPIGroupe) : 0,470 Md€.
•
Programme n°414 Villes et territoires durables (piloté par
ANRU et CDC) : 0,370 Md€.
Le programme 403 de soutien à la RechercheDéveloppement s’articule autour de deux axes :
•
Action démonstrateurs de la transition écologique
et énergétique avec un avenant ou une nouvelle
convention Etat-ADEME de 800 millions d’euros. (voir
plus loin).
•
Action transport de demain ; avenant à la convention du
programme Véhicule du futur, avec une dotation de 300
millions d’euros et une sélection sur appels à projets.
Le programme 404 de soutien à l’industrie s’articule, autour
de trois axes :
•
Conventions spécifiques État ÉPIC BPI-Groupe (ex
Oseo).
•
Action Usine sobre (prêts verts) : financement des
investissements des PME et ETI (dotation 70 millions
d’euros, en garantie d’une enveloppe de 340 millions
d’euros).
•
Action Projets industriels pour la transition écologique
et énergétique : dotation de 400 M€, sélection sur
appels à projets ou de gré à gré.
Les PIA 1 et 2 engagent 10 ITE (Instituts de Transition
Energétique) sur des thématiques Energie au sein desquels
l’hydrogène est présent pour la plupart :
•
L’Institut national pour le développement des
écotechnologies et des énergies décarbonées
(INDEED) à Lyon (Rhône), labellisé par les pôles Axelera,
Tenerrdis, Plastipolis, Trimatec, LUTB, Viaméca ;
•
Picardie innovations végétales, enseignements et
recherches technologiques (PIVERT), à Venette (Oise)
•
France Energies Marines à Brest (Bretagne) labellisé par
les pôles Mer Bretagne et Mer PACA, dans le domaine
des énergies marines renouvelables, qui bénéficiera
d’une dotation de 34,3 millions d’euros ;
•
Greenstars dans le bassin de Thau (LanguedocRoussillon) labellisé par les pôles Mer PACA, Trimatec
et IAR, dans le domaine des bio algues, qui bénéficiera
d’une dotation de 23,8 millions d’euros ;
•
L’Institut français des matériaux agro-sourcés (IFMAS)
à Villeneuve d’Ascq (Nord-Pas-de-Calais) labellisé par
le pôle MAUD, dans le domaine de la chimie verte, qui
bénéficiera d’une dotation de 30,8 millions d’euros ;
•
L’Institut photovoltaïque d’Ile-de-France (IPVF) à Saclay
(Ile-de-France) labellisé par le pôle Advancity, dans le
domaine du photovoltaïque de troisième génération,
qui bénéficiera d’une dotation de 18,1 millions d’euros ;
des Ponts et Chaussées et l’Ecole Spéciale des Travaux
Publics, du Bâtiment et de l’Industrie. Efficacity bénéficie
d’un budget de 55 M€ dont 15 M€ du PIA ;
•
Supergrid à Villeurbanne (Rhône-Alpes), dans le
domaine des réseaux électriques haute et très haute
tension, qui bénéficiera d’une dotation de 72,6 millions
d’euros ;
•
PS2E Saclay sur l’efficacité énergétique des zones
industrielles, dont les fondateurs sont EDF, CEA Air
Liquide Ecole centrale, Mines, Total, Université Paris
Sud, Fives cryogénie est doté de 19 M€ du PIA ;
•
Geodenergies à Orléans (Centre) labellisé par les pôles
Avenia, S2E2, Capenergies, Dream dans le domaine
des technologies du sous-sol, qui bénéficiera d’une
dotation de 15,9 millions d’euros ;
•
•
L’Institut véhicule décarboné et communicant et de sa
mobilité (Védécom) à Satory (Ile-de-France) labellisé
par le pôle Mov’eo, dans le domaine des transports
terrestres et de l’éco mobilité, qui bénéficiera d’une
dotation de 54,1 millions d’euros ;
INEF 4 Bordeaux sur la construction et réhabilitation
durable, 28 millions d’euros seront engagés sur 5 ans,
dont 7 millions du PIA, 5 membres fondateurs, Nobatek
(centre de ressources technologiques en construction
et aménagement durables), l’Université de Bordeaux
(et ses laboratoires), le Conseil Régional d’Aquitaine,
l’Institut FCBA (outil technique national des filières
forêt, bois, construction et ameublement) et Promodul
(association d’industriels pour la performance et le
confort thermique),
•
INES 2 sur le solaire et le photovoltaïque, porté par le
CEA et doté d’une subvention consomptible de 39 M€ :
•
Efficacity dédié à la transition énergétique dans les
villes, regroupe six industriels (EDF R&D, GDF SUEZ,
RATP, Veolia Environnement, Vinci Construction France,
Compagnie IBM France), sept sociétés d’ingénierie
(ABMI, Arcadis, Assystem, Ingérop, Safege, Setec et
Beterem) et 15 structures académiques dont le CSTB
(Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), l’Ecole
des Ingénieurs de la Ville de Paris, l’Ecole Nationale
A noter que les IRT M2P (Matériaux Lorraine), Jules Verne
(Nantes,manufacturing et matériaux) plus ceux sur
l’aéronautique AESE Toulouse) et le rail Railenium (Lille)
ont une composante importante sur des projets Energie.
Enfin 4 PSPC (Projet Structurant des Pôles de Compétitivité)
ont développé 12 projets sur les Véhicules du futur et
démonstrateurs de véhicules.
1.3 Les AMI (Appel à manifestation d’intérêt) de l’ADEME
En avril 2014, l’ADEME a déjà alloué 1 milliard d’euros sur les 2,45 qui lui ont été confiés par le Commissariat général
à l’Investissement au titre du PIA. Avec 66% des sommes allouées, les grandes entreprises sont les premières bénéficiaires du programme.
A
ssociant plus de 2 000 entités, plus de 575 projets ont
été soumis aux 35 appels à manifestation d’intérêt (AMI)
lancés par l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de
l’énergie (ADEME) entre 2010 et fin 2013 dans le cadre des
quatre programmes “Investissements d’avenir” qui lui ont été
confiés par le Commissariat général à l’Investissement. Au total,
l’ADEME gère 2,45 milliards dans le cadre du programme. Tel
est le tableau général qui ressort du bilan des AMI publié jeudi
17 avril par l’ADEME. Les quatre programmes sont les énergies
décarbonées et la chimie verte, les véhicules et la mobilité du
futur, les réseaux électriques intelligents et l’économie circulaire.
L’objectif des AMI est de “soutenir la réalisation
d’expérimentations préindustrielles, de démonstrateurs de
recherche, ou de premières industrielles dans les domaines
des énergies renouvelables et de la chimie verte, des véhicules
et de la mobilité du futur, des réseaux électriques intelligents
et de l’économie circulaire”, rappelle l’Agence. “Les entreprises
bénéficiaires [participant aux 139 projets lauréats regroupant
759 bénéficiaires directs] prévoient un chiffre d’affaires induit de
plus de 10 milliards d’euros et plus de 10.000 emplois directs à
l’horizon 2020”, avance l’ADEME.
Le programme “démonstrateurs et plateformes technologiques en énergies renouvelables et décarbonées et
chimie verte”, doté de 1,125 million d’euros, rassemble dix
thématiques pour promouvoir de nouvelles solutions de
production d’énergies renouvelables (énergies solaires,
énergie éolienne, énergies marines et géothermie), pour
développer les bio ressources et pour traiter les principaux
enjeux énergétiques, et notamment le bâtiment, le stockage
de l’énergie, l’hydrogène et les procédés industriels et
captage, stockage et valorisation du CO2.
Le programme “véhicule du futur” bénéficie de 950 millions
d’euros à répartir sur sept thématiques dédiées : les véhicules électriques et leurs infrastructures de recharge,
la motorisation hybride et thermique, l’allègement des
véhicules, les véhicules lourds, la mobilité et la logistique,
les transports ferroviaires et les navires du futur. L’AMI
“chaîne de traction” a permis de sélectionner six projets,
pour un budget total de 693 millions d’euros, dont 207
millions apportés par le programme.
Parmi les 21 thématiques soutenues par les Investissements
d’Avenir de l’ADEME, figurent “le vecteur hydrogène” et “le
stockage de l’énergie”, considérés comme “filière émergente”,
c’est-à-dire des domaines dynamiques et très risqués.
Le PIA permet l’émergence de projets structurants et de
nouveaux acteurs.
1.4 Nouvelle France Industrielle (NFI)
12 PIA énergie
L
ancés le 12 septembre 2013 par François Hollande et son
ministre Arnaud Montebourg, les 34 plans de reconquête
industrielle, dont la liste a été sélectionnée suite à une étude
confiée à un cabinet de consultants, ont pour but de “dessiner
la France industrielle de demain et la hisser au meilleur niveau
de la compétition mondiale des filières les plus prometteuses.
Et réinventer son récit industriel, construire une offre industrielle
nouvelle, compétitive, capable de regagner les marchés perdus
et d’en gagner de nouveaux” selon les termes du gouvernement.
L’objectif est entre autres de créer ou préserver 480 000 emplois.
Après une instruction de plusieurs mois toutes les feuilles de
route ont été validées le 9 juillet 2014 en présence du Président
de la République. Les plans entrent maintenant dans une
phase de déclinaison en plans d’actions et propositions de
financements, dont le PIA pourrait être un des outils.
Parmi les 34 PIA, 12 concernent les thèmes de l’énergie et/
ou la mobilité : Energies renouvelables, Voiture pour tous
consommant 2 litres/100km, Bornes électriques de recharge,
Autonomie et puissance des batteries, Véhicules à pilotage
automatique, Avion électrique et nouvelles générations
d’aéronefs, Dirigeables – charges lourdes, TGV du futur, Navires
écologiques, Rénovation thermique des bâtiments, Réseaux
électriques intelligents, Chimie verte des carburants.
Le plan “autonomie et puissance des batteries” s’attache
également au développement du vecteur énergétique
hydrogène, dont les applications technologiques en matière de
fabrication et de stockage d’électricité ou de mobilité électrique
sont prometteuses (lire dans le chapitre “Programme national et
actions stratégiques”).
1.5 Innovation 2030
Le stockage de l’énergie figure dans les sept ambitions
Complément des 34 Plans Industriels d’Avenir mais avec une vision à plus long terme 2030, les sept ambitions retenues
par la Commission Innovation 2030 déclinent l’innovation en France à l’horizon 2030. Parmi ces sept ambitions, figure le
stockage de l’énergie.
L
e 18 avril 2013, le Président de la République a mis en place
la Commission Innovation 2030, présidée par Anne
Lauvergeon, sous l’égide du Ministre du Redressement productif
et de la Ministre déléguée chargée des Petites et Moyennes
Entreprises, de l’Innovation et de l’Économie numérique.
Cette commission s’est appropriée les principaux enjeux du
monde de 2030 et a identifié un nombre limité d’opportunités
majeures au potentiel particulièrement fort pour l’économie
française. A l’issue de ces travaux, sept ambitions ont vu le
jour. Elles reposent sur des attentes sociétales fortes, des
secteurs en croissance. Ces sept ambitions pourront
constituer sept piliers essentiels pour assurer à la France
prospérité et emploi sur le long terme. C’est dans cette
perspective que l’Etat initie aujourd’hui un Concours Mondial
d’Innovation. Son objectif est de faire émerger les talents et
futurs champions de l’économie française en les repérant
puis en accompagnant la croissance des entrepreneurs
français ou étrangers dont le projet d’innovation présente un
potentiel particulièrement fort pour l’économie française.
A travers ce concours, il s’agit d’encourager les talents d’aujourd’hui pour créer notre richesse collective de demain, que
ces talents soient en France ou à l’étranger. Le Gouvernement
souhaite ainsi attirer les talents du monde entier pour qu’ils
réalisent leurs projets en France. D
ans le cadre du Programme
d’Investissements d’Avenir et en s’appuyant sur Bpifrance
(la banque publique d’investissement), l’État va affecter
300 millions d’euros pour cofinancer des projets innovants
portant les 7 ambitions définies par la Commission.
Le concours se fait en 3 phases : l’amorçage, clôturée le 15 mai
2014 sélectionnant une centaine de projets dotés
individuellement d’une aide de 20 000 €, la phase
d’accompagnement dont l’appel à projet est ouvert de octobre
2014 à mars 2015, chaque projet pourra bénéficier d’une aide de
1 à 3 millions d’euros, enfin la phase de développement et
industrialisation dont l’aide pourra atteindre plusieurs dizaines
de millions €.
Le 11 octobre 2014, la présidente de la commission “Innovation
2030” a rendu son rapport à François Hollande. Sur la base de ce
rapport, sept concours mondiaux ont été lancés début décembre
pour “attirer toutes les initiatives”, avec mise en œuvre sur le
territoire français. Parmi les sept ambitions de la commission en
figure un directement sur l’énergie : le stockage de l’énergie. Les
principaux projets retenus en octobre 2014 sont :
EnerBee : start-up industrielle développant un générateur
remplaçant piles et batteries dans les objets connectés
grand public et industriels en mouvement.
NAWAShell : le projet NAWAShell vise à réaliser des
dispositifs de stockage intégrés à des éléments de structures
de véhicules ou de systèmes énergétiques.
RHyMove : les automobiles à motorisation électrique
souffrent clairement d’un manque d’autonomie. Les
véhicules à hydrogène utilisant une Pile à Combustible
apportent une solution à ce problème.
STOLECT : le projet STOLECT vise à démontrer
expérimentalement la faisabilité d’une technologie de
stockage massif de l’électricité basée sur la conversion
thermique.
VISA : La société WHYLOT est une jeune start-up créée en
2011 spécialisée en mécatronique qui développe des
machines électromagnétiques destinées à plusieurs
domaines de l’industrie.
ZHYNCELEC : Start-up implantée dans la Drome, développe
un procédé innovant de production et stockage d’hydrogène
décarboné mettant en jeu le zinc.
1.6 Conférence climatique 2015 à Paris
L
a France présidera la Conférence des Parties de
la Convention cadre des Nations Unies sur les
changements climatiques de 2015, du 30 novembre au 11
décembre (COP21/CMP11). C’est une échéance cruciale,
puisqu’elle doit aboutir à un nouvel accord international
sur le climat, applicable à tous les pays, dans l’objectif de
maintenir le réchauffement mondial en deçà de 2°C.
Cette conférence devra marquer une étape décisive dans
la négociation du futur accord international qui entrera en
vigueur en 2020, en adoptant ses grandes lignes, avec,
comme objectif, que tous les pays, dont les plus grands
émetteurs de gaz à effet de serre - pays développés
comme pays en développement - soient engagés par un
accord universel contraignant sur le climat. L’accord de 2015
devra être applicable à tous, contraignant, visant à contenir
le réchauffement à 2°C, mais en adoptant le principe de
différenciation. Ils reconnaissent que “toute une série
d’étapes” devront encore être franchies avant de “parvenir à
un accord universel et contraignant” fin 2015.
La conférence est précédée d’évènements préparatoires ou
accompagnants ainsi que de rapports d’experts des Nations
Unies, de l’IEA (The International Energy Agency) donnant
les éléments techniques, économiques et stratégiques de
la négociation. La conférence en juillet “Our common future
under climate change” du 7 au 10 juillet sera un point capital
avant la COP21. Deux thèmes importants :
Quelles seront les technologies ayant un rôle significatif
dans la décarbonation de l’énergie ? (Par exemple le projet
Deep Decarbonization Pathways sous le patronage de
l’ONU et de l’IDDRI indique le potentiel des technologies).
Quelles seront les conditions de généralisation et de
transfert des technologies vers les pays en développement
et émergents avec l’utilisation des fonds verts climatiques ?
1.7 Stratégie Nationale de la Recherche
La mobilité et l’énergie reconnues comme des défis sociétaux
D
écidé par la loi ESR du 22 juillet 2013 et installé le
19 décembre 2013, le Conseil Stratégique de la
Recherche arrête des propositions qu’il soumet ensuite au
gouvernement. Composé de 23 personnalités scientifiques
de haut niveau et de trois élus, il est présidé par le Premier
Ministre ou, par délégation, le ministre chargé de la
Recherche.
Parmi les dix grands défis sociétaux retenus par le CSR,
deux concernent l’énergie et la mobilité sous les intitulés
suivants : “Une énergie propre, sûre et efficace” et “Mobilité
et systèmes urbains durables”.
En janvier 2014, 10 ateliers de travail ont été lancés (un par
défi) comportant 400 experts afin de faire émerger un
nombre limité de priorités. 14 pré priorités ont été retenues
parmi lesquelles on peut noter :
•
Biomasse et biotechnologies : systèmes territoriaux de
production, de transformation au service de la transition
énergétique et écologique ;
•
Les territoires, terres de la transition énergétique ;
•
Ilots urbains à énergie et environnement positifs ;
•
Technologies et Services pour des Mobilités Durables
Intégrées.
Ce travail doit aboutir à la finalisation de la SNR (Stratégie
Nationale de Recherche) à la fin 2014 avec sans doute le
financement de quelques priorités et une cohérence de
positionnement avec le volet recherche des autres initiatives
(34 plans, 7 défis) et la SNRE Stratégie Nationale de
Recherche sur l’Energie.
Page 16 - Chapitre 2 - Le programme national et les actions stratégiques sur l’hydrogène
CHAPITRE 2
LE PROGRAMME NATIONAL ET
LES ACTIONS STRATEGIQUES
SUR L’HYDROGENE
2013 -2014 LA CONVERGENCE HYDROGÈNE
2013 et 2014 ont constitué pour la filière hydrogène deux années de
renforcement, pas seulement dans sa capacité à attirer de nouveaux
crédits de recherche ou à développer de nouveaux projets industriels.
L’hydrogène, à travers ses applications et sa qualité de vecteur énergétique au bénéfice des énergies renouvelables, s’impose dans les
esprits des décideurs.
La loi de transition énergétique lui consacre un article et le
rapport parlementaire de l’OPECST formule cinq grandes
orientations pour soutenir une filière industrielle nationale.
L’hydrogène est l’un des 34 Plans industriels d’Avenir autour
duquel tous les acteurs de l’hydrogène (industriels et territoires) vont
se fédérer.
Comme pour mieux souligner à quel point les décisions prises
vont dans le bons sens, l’AFHYPAC a rendu publique début
octobre 2014 une étude lancée un an plus tôt par Mobilité
Hydrogène France, consortium d’acteurs privés et publics, qui
conforte les perspectives concrètes et rapides d’un plan de déploiement sur le territoire national. L’étude de l’ADEME sur l’hydrogène vecteur énergétique et les scénarios à l’horizon 2050 définis par l’ANCRE
(l’Alliance Nationale de Coordination de la Recherche pour l’Energie)
convergent sur la nécessité de jouer la carte hydrogène. Seul léger
bémol à ce consensus autour de l’hydrogène énergie, la note d’analyse de France Stratégie qui, en insistant sur les feins technologiques
et les coûts, s’oppose à l’unanimité des acteurs de la filière.
2.1 De l’hydrogène dans la loi de transition énergétique
L’
objectif de ce projet de loi – adopté le 14 octobre
2014 à l’Assemblée nationale - est de contribuer plus
efficacement à la lutte contre le dérèglement climatique et
de renforcer l’indépendance énergétique de la France en
équilibrant mieux ses différentes sources d’approvisionnement.
Plusieurs articles de ce projet de loi impactent indirectement
l’hydrogène vecteur énergétique, notamment l’article 9 qui
préconise l’achat de véhicules propres pour les flottes de
véhicules de l’Etat, des collectivités territoriales, des entreprises
publiques, des loueurs, ainsi que des sociétés de taxi.
1.
La mise en œuvre d’un modèle économique du stockage
par hydrogène de l’électricité produite à partir de
sources d’énergie renouvelables, visant à encourager
les producteurs d’énergies renouvelables à participer
à la disponibilité et à la mise en œuvre des réserves
nécessaires au fonctionnement des réseaux publics
de transport et de distribution d’énergie, ainsi que les
conditions de valorisation de ces services ;
2.
La mise en œuvre de mesures incitatives destinées à
promouvoir des innovations technologiques visant plus
particulièrement les piles à combustible, pour notamment
développer le marché des véhicules électriques ;
3.
Le déploiement d’une infrastructure de stations de
distribution à hydrogène ;
4.
L’adaptation des réglementations pour permettre le
déploiement de ces nouvelles applications de l’hydrogène
telles que le “power to gas”.
L’hydrogène est quant à lui mentionné dans l’article 30 quater :
“Dans un délai de six mois à compter de la promulgation
de la présente loi, le Gouvernement remet au Parlement un
rapport dans lequel il présente l’état de ses réflexions sur
l’élaboration d’un plan de développement du stockage des
énergies renouvelables par hydrogène décarboné qui porte
notamment sur :
2.2 Plan stockage de l’énergie
Le stockage de l’énergie propre sera l’une des clés du succès de la transition énergétique, pour sécuriser des sites isolés,
soutenir les réseaux, pallier l’intermittence des énergies renouvelables ou permettre une mobilité électrique décarbonée.
L
e 14 mars 2014, le comité de pilotage de la “Nouvelle
France industrielle”, conduit par Arnaud Montebourg, a
validé les feuilles de route de cinq des 34 plans industriels,
majoritairement dans le transport : le véhicule deux litres aux
cent, l’avion et les satellites à propulsion électrique, l’autonomie
des batteries et les bornes de recharge.
Parmi eux le plan “autonomie et puissance des batteries”
intégrera le développement du vecteur énergétique
hydrogène. Les grandes lignes et orientations du plan (lire ci-
après) conforteront les projets et initiatives de développement
et de déploiement d’application du vecteur hydrogène
actuellement portés par les industriels de la filière et les
collectivités territoriales pionnières.
Les premiers jalons de la feuille de route hydrogène ont été
posés par l’équipe projet du plan piloté par Mme Florence
Lambert directrice du CEA-Liten. L’équipe est composée
d’industriels et d’acteurs issus de la recherche (voir l’encadré).
CHEF DE PROJET
Florence Lambert est directrice du
laboratoire Innovation des Technologies
de l’Énergie (LITEN) au Commissariat
à l’Énergie atomique et aux énergies
alternatives.
LES INDUSTRIELS OFFREURS DE SOLUTION
Air Liquide, AREVA SE, Bolloré, Forsee Power,
McPHY Energy, Michelin, Prollion, SAFT, SOLVAY‐
RHODIA, Zodiac AEROSPACE
Ce plan met en avant la complémentarité des batteries et de
la pile à combustible pour le stockage d’énergie, pilier de la
transition énergétique pour sécuriser des sites isolés, soutenir
les réseaux, pallier l’intermittence des énergies renouvelables
ou permettre une mobilité électrique décarbonée.
Le stockage électrique par voie hydrogène ou
électrochimique (batteries) concerne deux filières parallèles
mais complémentaires. L’hydrogène associé à une pile à
combustible peut répondre aux besoins de stockage flexible
et de longue durée avec une charge rapide. Ensemble, ces
technologies représentent potentiellement un chiffre d’affaires
de 30 milliards d’euros annuel à l’horizon 2030. La France
dispose d’acteurs industriels dans ces deux filières pour les
applications stockage des énergies renouvelables, transport,
défense et aérospatial.
LES ÉCOLES ET ORGANISMES DE RECHERCHE
RS2E, CNRS
LES INDUSTRIELS UTILISATEURS
Arkema, Alstom, BIC, DCNS, EADS, EDF, E4V,
GDF‐Suez, Pellenc, Renault, Symbio FCell, Total,
Venturi, GRT‐Gaz, Dassault Aviation, Atawey
LES ACTEURS PUBLICS
MERPN, MEDDE, CGI
SYNTHÈSE DES ACTIONS DU PLAN CONCERNANT L’HYDROGENE
Action
Développement d’une offre de
“stack” française compétitive
pour pile à combustible
Aide au développement d’offres
de stockage d’hydrogène haute
pression
Calendrier
Premiers produits livrés en 2016
Finalité/livrable
Investissement privé, potentiel
co‐investissement de l’État
2015
R&D industrielle
Aide aux clients précurseurs
(chariots élévateurs, VU (Véhicule
utilitaire léger), Bus urbains)
Premières flottes en 2015
R&D industrielle
Définition d’un modèle économique pour le déploiement d’infrastructures
2015
Évaluation de l’opportunité d’un
partenariat franco‐-allemand
Filière industrielle “Power to gas”
Lancement dès 2014,
développement 2015
Réalisation de pilotes industriels
Stockage nomade de l’hydrogène
Lancement d’une plateforme
d’information sur les technologies
de l’hydrogène à destination
du grand public.
Phase pilote en 2016
Production en 2019
Immédiat avec concrétisation
2015
Lab Fab (Laboratoire de Fabrication) puis industrialisation
Mise en commun des 11 projets
existants, réalisation d’un site Web
2.3 Le rapport de l’OPECST
La feuille de route parlementaire de l’hydrogène
L’hydrogène, l’énergie du futur ? Un rapport parlementaire publié le 21 janvier 2014 propose de doper son développement en France, notamment pour alimenter des voitures électriques à plus grande portée et l’injecter dans le réseau
gazier, à condition qu’il soit réellement “vert”.
Rédigé par le sénateur du Tarn Jean-Marc Pastor et le député de Moselle Laurent Kalinowski et publié le 22 janvier, il
fera date : il trace en effet la “feuille de route” qui pourrait permettre à la France de ne pas rater le tournant énergétique,
technologique et industriel majeur de l’hydrogène.
C
e rapport de l’Office parlementaire d’évaluation des
choix scientifiques et technologiques (OPECST)
préconise des mesures devant permettre à la France de
rattraper son retard sur les deux pays en pointe, l’Allemagne
et le Japon.
Les auteurs de ce rapport, MM. Jean-Marc Pastor sénateur
du Tarn et Laurent Kalinowski, député de Moselle, formulent
cinq grandes orientations (lire ci-après) pour soutenir une
filière industrielle nationale.
Quels sont les enjeux ? Dans un contexte de transition
énergétique du pays, l’hydrogène constitue un moyen de
répondre à la problématique de stockage des énergies
renouvelables intermittentes (éolien, solaire etc.), soulignent
les parlementaires. Avec la maturation des technologies des
piles à combustible miniaturisées, l’hydrogène peut être
aussi utilisé comme prolongateur d’autonomie des batteries
pour les véhicules électriques, pour alimenter les chariots
élévateurs et téléphones portables ou doper le rendement
des unités de cogénération. Son pouvoir calorifique lui
permet également d’être utilisé directement comme
combustible et vecteur d’énergie (véhicules, cogénération,
injection dans le réseau gazier).
La France ne manque pas d’atouts dans ce domaine
notamment au travers de nombreux brevets déposés sur
des technologies telles que l’électrolyse ou la pile à
combustible, rappelle l’OPECST. De grands acteurs
industriels tels que Air Liquide et Total, leaders mondiaux de
l’hydrogène industriel, mais aussi GDF SUEZ, Helion (filiale
d’AREVA) ou encore Michelin se sont positionnés sur ce
marché. La start-up McPhy Energy a également mis au point
une solution de stockage d’hydrogène sous forme solide.
coordination pour assurer le suivi, comme un comité
national”, a indiqué M. Pastor.
Pour développer de nouveaux marchés de l’hydrogèneénergie, les parlementaires recommandent également
d’exonérer, durant une période transitoire, l’hydrogène de
toute taxation, “à l’exception de celui produit à partir
d’hydrocarbures”.
Les rapporteurs proposent aussi d’élargir le système du
“bonus écologique” aux véhicules utilitaires à pile à
combustible consommant de l’hydrogène, dont “le seuil
d’émission de CO2 est inférieur à 20 g/km, afin de ne pas
alourdir la fiscalité des entreprises, ce bonus serait
uniquement gagé par un aménagement du malus
écologique sur les véhicules de tourisme”.
Une nouvelle gouvernance décentralisée de l’énergie “est
l’un des volets indispensables au développement de la
filière locale”, estiment-ils.
LES CINQ ORIENTATIONS DU RAPPORT
Orientation n° 1 - Mettre en place le triptyque
organisationnel nécessaire au développement d’une filière
hydrogène nationale ainsi qu’un comité d’orientation :
1.
Le Gouvernement doit affirmer, au plus haut niveau et
au plus tôt, l’importance stratégique, pour la réussite de
la transition énergétique, du vecteur énergétique
hydrogène, ainsi que du développement d’une filière
industrielle nationale correspondante.
2.
Programme et financement
- Fédérer, avant le 30 juin 2014, les acteurs de la filière
hydrogène autour d’un projet et programme cohérent
de développement à moyen terme, permettant à notre
pays de disposer, d’ici cinq à dix ans, de solutions
compétitives sur les principaux points de la chaîne de
valeur allant de la production à l’utilisation de
l’hydrogène-énergie, en passant par le stockage
énergétique.
Ce vecteur énergétique suscite l’intérêt croissant
d’industriels pour sa capacité à transporter et stocker
l’énergie à haute pression (350 ou 700 bars). Pourtant, les
deux constructeurs automobiles nationaux (PSA et Renault)
ne misent pas sur le marché du véhicule à pile à combustible
contrairement aux constructeurs japonais Honda ou Toyota
et le coréen Hyundai. “Tant que nous aurons une législation
qui interdira d’avoir un réseau de bornes d’hydrogène, pourquoi
voulez-vous que les constructeurs de voitures se lancent dans
cette technologie ?”, avait souligné en juin dernier M. Pastor,
en présentant le rapport d’étape.
Pour booster la filière française, les parlementaires
préconisent donc de modifier les règles qui encadrent les
seuils de stockage de l’hydrogène. Ils appellent l’Etat à
adapter la réglementation à celle liée à la gestion du gaz
naturel comme en Allemagne et au Japon.
- Mobiliser les ressources du secteur privé en faisant
appel aux partenariats public-privé, aux niveaux
national, régional et local.
- Compléter la mise en place de ce triptyque par l’ajout,
compte tenu du caractère transverse de l’hydrogèneénergie, d’un 35ème plan de reconquête dédié au
développement de ses applications.
3.
Autre préconisation : l’implication “très claire” de l’Etat. “Il faut
une position politique du gouvernement, comme pour le
nucléaire à l’époque, pour entraîner le déclic. Comme l’ont
fait le Japon, la Corée et l’Allemagne en 2004. Nous avons
les savoir-faire, il faut mettre en place un dispositif de
Un coordonnateur
- Créer, avant le 30 juin 2014, un Comité national
d’orientation de la filière hydrogène, placé sous l’égide
du ministère du Redressement productif, qui sera une
instance de concertation, d’orientation et de suivi,
intégrant notamment des représentants de l’État, de
l’Ancre, de l’Office parlementaire, des territoires, ainsi
que des principaux acteurs industriels et PME du
secteur, afin d’assurer le suivi du plan de développement
défini pour la filière.
•
Faciliter, en l’absence de projet des constructeurs
nationaux en matière de véhicules à hydrogène, le
développement des solutions de prolongation
d’autonomie basées sur l’hydrogène, complémentaires
aux véhicules électriques, en étendant, avant le 30 juin
2014, le bénéfice du bonus écologique aux véhicules
utilitaires – notamment électriques ou à hydrogène –
dont le seuil d’émission de CO2 est inférieur à 20 g/km,
afin de ne pas alourdir la fiscalité des entreprises, ce
bonus serait uniquement gagé par un aménagement
du malus écologique sur les véhicules de tourisme.
•
Favoriser, comme cela a été fait pour les véhicules
utilitaires électriques, le déploiement de flottes de
véhicules utilitaires électriques dotés d’un prolongateur
à hydrogène, mieux adaptés aux usages intensifs, dans
les administrations et entreprises publiques, en veillant
chaque fois que possible à prendre en compte, lors de
l’installation des bornes de chargement, la possibilité
d’une ouverture, à terme, au public (ergonomie,
positionnement dans les locaux, adjonction d’un moyen
de paiement…).
Orientation n° 2 - Lever les freins à l’innovation d’ordre
réglementaire :
•
Avant le 31 mars 2014, repréciser les conditions
d’application aux usages énergétiques de l’hydrogène
de la réglementation existante en matière de production
industrielle d’hydrogène, notamment au regard
d’utilisations individuelles en volumes limités ou à
usage interne.
•
Réévaluer, avant le 31 mars 2014, les seuils relatifs au
stockage d’hydrogène, notamment au regard
d’utilisations individuelles en volumes limités ou à
usage interne.
•
Missionner l’INERIS, avant le 31 mars 2014, en liaison
avec l’initiative de la commission de normalisation
AFNOR “technologies de l’hydrogène” relative à
l’élaboration d’un référentiel technique des nouveaux
usages de l’hydrogène, afin d’accélérer l’élaboration
d’une réglementation adaptée à ces usages, en vue
d’une réglementation commune à l’ensemble des gaz
énergétiques.
•
Créer, avant le 31 mars 2014, un groupe de travail
pluraliste regroupant les experts de la direction
générale de la Prévention des risques et de la direction
générale de la Sécurité civile et gestion des crises, de
l’INERIS, de l’AFNOR, des acteurs industriels et d’au
moins une association de défense de l’environnement.
Ce groupe de travail chargé d’instruire les demandes
d’autorisation transmises par les DREAL se réunira au
moins une fois par mois.
•
Prendre, avant le 30 juin 2014, toute mesure nécessaire
pour limiter à trois mois le délai de réponse initiale sur la
faisabilité d’une nouvelle demande d’installation dans
le domaine de l’hydrogène énergie et à douze mois le
délai d’instruction complète de ce type de dossier.
•
Simplifier l’ensemble de ces réglementations en
s’inspirant du modèle allemand de dispositions
communes à l’ensemble des gaz énergétiques.
Orientation n° 3 – Créer les conditions du développement
de nouveaux marchés de l’hydrogène-énergie :
•
•
Exonérer, durant une période transitoire, l’hydrogène de
toute taxation, à l’exception de celui produit à partir
d’hydrocarbures. Cette mesure serait gagée par
l’introduction d’une taxation des hydrocarbures
lorsqu’ils sont utilisés, en tant que matière première,
pour produire de l’hydrogène, notamment à des fins de
raffinage des produits pétroliers.
Faire bénéficier les installations de production
d’hydrogène par électrolyse d’un accès à une électricité
détaxée, sur le modèle du régime accordé par l’article
265 bis du Code des douanes aux installations de
production d’électricité pour leur approvisionnement
en produits pétroliers. Cette mesure pourrait être gagée
par une suppression de cette dernière exonération.
Orientation n° 4 – Une nouvelle place pour les territoires :
donner toute leur place aux initiatives locales pour mieux
les fédérer et tendre vers une nouvelle gouvernance
territoriale de l’énergie, complémentaire de la démarche
nationale :
•
Sur le modèle de création d’un pôle de l’hydrogène
dans le cadre du PACTE Lorraine, assurer l’émergence
de filières hydrogènes locales cohérentes par la mise
en œuvre de “contrats particuliers État Région” dans les
autres territoires qui disposent d’un potentiel dans ce
domaine.
•
Encourager les collectivités territoriales à favoriser,
dans les administrations et entreprises publiques, le
déploiement de solutions innovantes basées sur
l’hydrogène et/ou les piles à combustible pour des
applications telles que la cogénération dans les
bâtiments à haute efficacité énergétique, l’alimentation
de sites isolés, etc.
•
Favoriser le déploiement des énergies renouvelables
intermittentes, telles que l’éolien ou le solaire, en liaison
avec le stockage de l’électricité sous forme d’hydrogène
(production – stockage – utilisation).
Orientation n° 5 – Prendre en compte la dimension
européenne du développement de l’hydrogène énergie
•
Développer la coopération internationale en matière de
recherche, notamment avec nos voisins allemands,
dans des domaines tels que les matériaux, l’électrolyse,
la méthanation ou encore la sûreté de l’hydrogène.
•
Encourager la mise en place d’un cadre européen
adapté aux nouveaux usages énergétiques de
l’hydrogène et à l’infrastructure associée, sur l’exemple
de ce qui a déjà été fait en matière de réglementation
pour l’immatriculation des véhicules à hydrogène.
2.4 Mobilité hydrogène France
Un plan de déploiement réaliste
Mobilité Hydrogène France, consortium d’acteurs privés et publics fédérés par l’Association Française pour l’Hydrogène
et les Piles à Combustible (AFHYPAC), a lancé en juin 2013 une étude dont l’objectif portait principalement sur l’évaluation du potentiel que représentent l’hydrogène et la pile à combustible (PAC) dans les transports en France ainsi que la
proposition d’un plan de déploiement de ces technologies en France. Cette étude a été rendue publique le 3 octobre
2014. Les résultats confortent les perspectives concrètes d’un plan de déploiement sur le territoire national.
C
ette étude française réalisée dans la continuité des
initiatives développées dans d’autres pays européens
(Allemagne, Grande-Bretagne, Danemark, Pays-Bas,
Suède…), est financée par les acteurs eux-mêmes et par
l’Union Européenne dans le cadre du projet HIT (Hydrogen
Infrastructure for Transport).
Sur la base de données économiques partagées, des
scénarios de déploiements synchronisés de véhicules et de
stations hydrogène ont été élaborés, en faisant apparaître
les coûts et les bénéfices environnementaux, économiques
et sociétaux d’une transition vers la mobilité électrique à
hydrogène.
La mobilité électrique à hydrogène apparaît ainsi comme
l’un des facteurs clé de la transition énergétique. Elle permet
de contribuer de façon significative à la réduction des
émissions du secteur du transport. Ainsi l’étude a montré
que la mobilité hydrogène a les moyens d’aider la France à
atteindre ses objectifs de réduction de CO2, avec notamment
une économie de 500 millions d’euros de coûts sociétaux
sur la période 2015 – 2030 et une économie de 1,2 millions
de tonnes CO2 d’ici 2030.
Le plan ainsi établi par le consortium propose un ambitieux
déploiement en France de véhicules électriques à
hydrogène et de stations de distribution à horizon 2030.
D’après cette étude, à l’horizon 2030, le marché des
véhicules à piles à combustible pourrait représenter 800 000
véhicules et 600 stations de distribution d’hydrogène
réparties sur tout le territoire national.
Ce plan commence dès 2015 avec comme première étape,
une mise en circulation progressive de flottes captives.
A l’instar des autres pays dans le monde, la réussite de ce
déploiement en France est conditionnée par un engagement
et des efforts conjoints entre partenaires privés et acteurs
publics (nationaux et territoriaux).
Mais, à la différence des scénarios étudiés dans les études
allemande (H2Mobility) et anglaise (UK H2Mobility), les
projections françaises présentent 2 originalités : l’approche
dite par “cluster” de flottes captives et la prise en compte de
véhicules électriques à prolongateur d’autonomie. Les
avantages de ce type de véhicules sont d’une part, un coût
inférieur de 65 % par rapport à un véhicule à pile à
combustible classique, et d’autre part un déploiement de
stations hydrogène plus adaptées et moins chères.
L’enjeu principal réside désormais, tant dans la mise en
œuvre des financements associés que dans l’établissement
d’un cadre réglementaire adapté, le tout en coordination
avec l’Union Européenne.
Le consortium est mobilisé pour mettre en œuvre les
premiers déploiements sur les territoires précurseurs dans
le domaine de la mobilité durable et décarbonée.
LE CONSORTIUM “MOBILITÉ HYDROGÈNE FRANCE”
Gouvernement
Entreprises de l’énergie
Producteurs d’hydrogène
et stations
Véhicules et systèmes
pile à combustible
Electrolyseurs
Centres de recherche
Associations régionales et pôles
Associations européennes et
françaises
Résultats Mobilité Hydrogène France
Véhicules Hydrogène : la preuve par 7
1° Propres et silencieux
Les Véhicules Hydrogène ne génèrent ni pollution locale, ni CO2
• Pas de micro et nano particule, (NOx, SOx), diminution du bruit
• Réduction de 77% des émissions de CO2 du puits à la roue en 2030*
2° Perspectives de déploiement
Le marché des véhicules Hydrogène pourrait représenter en 2030 :
• 800 000 véhicules
• 600 stations Hydrogène
• 90 000 tonnes d’hydrogène
• 3 TWh de production électrique
3° Les flottes captives pour démarrer
Pour réduire les risques, l’effort est concentré sur les flottes captives
• Les véhicules et les stations sont déployés là où il y a de la demande
• Pour atteindre une charge correcte de la station dès son ouverture
• Et réduire le besoin d’investissement et le risque d’une station peu chargée
Livraisons/services
Taxis
Les segments identifiés :
Logistique urbaine
Flottes de véhicules
4° Un déploiement progressif
L’approche flotte captive : une manière de démarrer le marché, avant un déploiement national complet
Exemple indicatif de la dynamique de déploiement des infrastructures de recharge (Source Mobilité Hydrogène France)
5° Rouler économique
En prenant en compte le bonus écologique de 6000€, les externalités dues à une meilleure utilisation, une accidentologie
moindre et une meilleure fiabilité, on arrive à un surcoût final de moins de 5000 € comparé à un diesel.
6° L’hydrogène compétitif avec le gazole dès 2020
L’étude montre qu’après une période courte où on a besoin d’aides sur le prix de l’hydrogène, on peut envisager un prix
compétitif dès 2020 et introduire même une fiscalité adaptée sur la vente d’hydrogène.
7° La réglementation évolue dans le bon sens
Des premiers pas ont été faits afin d’adapter la réglementation à ces nouveaux usages ; ainsi les DREAL se sont fortement
impliquées, la réglementation spécifique aux entrepôts voit le jour. Les véhicules peuvent être désormais homologués et
immatriculés en France grâce à la réglementation européenne, et des améliorations et une harmonisation de réglementations des installations de production et de distribution sont prévues à court terme, pour les flottes captives puis les véhicules
grand public.
* Comparé au Diesel et en suivant le mix de production électrique et H2.
2.5 La note d’analyse de France Stratégie
Une analyse partisane et controversée
F
rance Stratégie, le Commissariat Général à la Stratégie
et à la Prospective (CGSP), a publié fin août 2014 une
note intitulée “Y a-t-il une place pour l’hydrogène dans la
transition énergétique ?”. Cette dernière dresse le bilan des
développements de la filière énergie et propose les
orientations à privilégier pour la France.
Cette publication a suscité de nombreuses réactions de la
part des acteurs du secteur et a été très commentée sur les
sites Internet ayant relayé l’information. L’AFHYPAC a publié
une réponse en ligne sur son site. Ainsi, l’analyse met en
avant les faiblesses des différentes applications, en
particuliers sur les coûts, sans contextualiser les affirmations,
sans approche systémique, avec une argumentation parfois
appuyée sur des “contre-vérités”.
Les conclusions de l’analyste l’amènent à proposer de
recentrer les financements R&D sur le développement des
technologies électrolyse et pile à combustible, de manière à
diviser par 10 le facteur coût actuel, plutôt que le financement
de démonstrateurs qui deviendront vite “obsolètes”. Enfin, les
aspects sécurité et acceptabilité, décrits comme difficilement
surmontables, sont à prendre en compte dès aujourd’hui,
tout comme l’aspect fiscal qui résulterait de la substitution de
l’hydrogène aux produits pétroliers.
Energiewende. La question de la transposition de cette approche
à la transition énergétique en France est parfois posée.
La réponse apportée ici est plus que prudente. L’hydrogène
n’est produit aujourd’hui qu’à des fins industrielles et selon
un procédé émissif en CO2. Générer de l’hydrogène-énergie
décarboné est techniquement possible grâce à l’électrolyse
de l’eau, mais avec un rendement médiocre et des coûts
élevés. L’utiliser pour valoriser de l’énergie renouvelable
excédentaire risque de renchérir encore le prix de
l’électricité. Le véhicule à hydrogène soulève beaucoup
d’enthousiasme outre-Rhin, mais ne semble pas en mesure
de concurrencer les véhicules thermiques ni même
électriques avant longtemps, les piles à combustible (PAC)
manquant de maturité. Le déploiement d’une infrastructure
de distribution serait de plus d’un coût considérable.
Il est ainsi proposé de poursuivre la R&D sur les électrolyseurs
et les piles à combustible avant d’envisager un déploiement
effectif ou expérimental. L’évaluation de l’impact de solutions
hydrogène doit entre autres prendre en compte les
conséquences économiques sur les autres filières (gaz,
électricité, carburants) et les enjeux de sûreté.
Etienne BEEKER manie l’hydrogène avec prudence
“Y a-t-il une place pour l’hydrogène dans la transition
énergétique ?” Si le titre du rapport de France Stratégie ouvre
le débat, son auteur, M. Etienne Beeker, semble le clore
aussitôt en se livrant à un exercice à charge contre
l’hydrogène. Nous publions ici la préface de ce rapport qui
présente les principaux arguments, puis la réaction pour le
moins indignée de l’AFHYPAC.
“Malgré les traces que l’incendie du zeppelin Hindenburg en
1937 a laissées dans les mémoires, l’hydrogène continue de
bénéficier d’une aura exceptionnelle. Sa combustion ne
générant que de l’eau pure, il est perçu comme “propre” et
comme pouvant remplacer les hydrocarbures à terme.”
L’Allemagne mise sur l’hydrogène pour stocker les quantités
massives d’énergies renouvelables (ENR) intermittentes de son
France Stratégie est une institution rattachée au
Premier ministre. Organisme de concertation et de
réflexion, son rôle est de proposer une vision stratégique pour la France, en expertisant les grands choix
qui s’offrent au pays. Son action repose sur quatre
métiers : anticiper les mutations à venir dans les domaines économiques, sociétaux ou techniques ; débattre avec tous les acteurs pour enrichir l’analyse ;
évaluer les politiques publiques ; proposer des recommandations au gouvernement. France Stratégie
joue la carte de la transversalité, en animant un réseau
de huit organismes aux compétences spécialisées.
L’AFHYPAC RÉAGIT À LA NOTE D’ANALYSE DE FRANCE STRATÉGIE
La note du 26 août publiée par France Stratégie “Y a-t-il une place pour l’hydrogène dans la transition énergétique ?” a
beaucoup étonné les membres de l’AFHYPAC et notamment ceux cités comme contributeurs, dont la position n’est
pas reflétée par cette note.
La note de France Stratégie est une note à charge contre les technologies Hydrogène énergie, avec l’utilisation d’un
vocabulaire négatif et l’omission de références et de rapports d’experts importants établis indépendamment dans
différents grands pays et qui vont à l’encontre des principaux points de la note. Tout cela nous paraît contraire à la
démarche scientifique et manque d’objectivité.
Cette note ne nous semble d’ailleurs pas non plus refléter la position des grandes instances de
l’Etat dont l’ADEME, ni du gouvernement qui par le biais du plan Nouvelle France Industrie
“stockage de l’énergie” a choisi de réaffirmer son soutien à l’hydrogène énergie.
De fait et au contraire des acteurs impliqués, la note de France Stratégie ne
prend pas en compte les enjeux énergétiques (la nécessaire intégration des
renouvelables dans le mix énergétique et donc la nécessité de fournir
une solution pour le stockage massif et de longue durée de l’électricité
renouvelable) et environnementaux à venir (dépollution des zones urbaines
et réduction des émissions de CO2 liées au transport), et méconnaît la
réalité des marchés de l’hydrogène et des progrès techniques suite aux
nombreuses expérimentations en cours dans le monde.
L’AFHYPAC reste ouverte au débat et ses membres sont bien conscients
des nombreux défis à relever pour que les technologies de l’hydrogène
se déploient dans notre pays, qu’il s’agisse de défis de marché, de
développement technologique ou d’encadrement réglementaire. Les
obstacles à lever sont connus, et ils seront surmontés par le biais de
projets de recherche dans le domaine de l’électrolyse et du stockage,
mais surtout et principalement grâce au lancement de vrais projets de
déploiement permettant de lancer l’industrialisation des composants,
notamment dans le domaine de la mobilité hydrogène.
En effet si le principal obstacle au déploiement des véhicules électriques
à hydrogène, aujourd’hui matures et en phase de production en petite
série, demeure le risque financier de la phase initiale de déploiement lié au
surcoût des véhicules produits en petite série et de l’infrastructure nécessaire,
cet obstacle ne sera levé que par des partenariats public/privé pour l’apparition
d’un certain volume dans les transports.
“La France, deuxième
plus gros marché
européen pour les
véhicules automobiles,
a le potentiel de devenir
leader dans l’hydrogène
pour le transport et le
stockage d’énergie…”
Le marché automobile n’est pas l’unique facteur de motivation du développement de
l’hydrogène- énergie, mais il est essentiel que cette demande existe pour permettre à ce
nouveau vecteur énergétique de trouver une place au sein des “réseaux énergétiques intelligents” du
futur intégrant des capacités de stockage.
De nombreux acteurs industriels majeurs (constructeurs automobiles comme Daimler, Renault- Nissan ou Hyundai,
énergéticiens comme GDF SUEZ ou Eon, les gestionnaires d’infrastructures comme GRTgaz, producteurs de gaz
industriel comme Air Liquide, fournisseurs de technologies comme AREVA ou Siemens…) et scientifiques (le CEA…)
ainsi que de nombreuses PME qui font notre tissu économique local, croient sur la base de leurs résultats et de leurs
analyses aux bénéfices que peuvent apporter ces technologies pour l’économie et l’environnement des territoires
où elles seront développées. Elles sont en effet indispensables pour une compétitivité économique et industrielle
durable, l’indépendance énergétique ou encore la qualité de l’air et de l’environnement de nos territoires ou pour
tenir nos engagements internationaux en matière de gaz à effet de serre.
Ces acteurs investissent lourdement pour le déploiement de ces technologies avec le soutien d’Etats dynamiques
où l’innovation porte la croissance tels que les USA, le Japon, l’Allemagne, la Corée du Sud, le Danemark, mais
également le Royaume-Uni ou les Pays-Bas.
La France, deuxième plus gros marché européen pour les véhicules automobiles, a le potentiel de devenir leader
dans l’hydrogène pour le transport et le stockage d’énergie à condition que des actions rapides associant pouvoirs
publics et acteurs industriels soient engagées pour initier une dynamique porteuse. Ce point est d’autant plus
critique que nous disposons des forces industrielles et scientifiques qui ont contribué au développement de ces
technologies à l’origine. L’émergence en France d’initiatives de déploiement concret au niveau régional qui seront
autant de démonstrateurs technico-économiques des atouts de l’hydrogène pour optimiser l’intégration d’énergies
renouvelables et pour contribuer à une mobilité propre est donc essentielle afin que notre pays tire les fruits de
l’économie de l’hydrogène énergie.
2.6 Etude de l’ADEME : “Le potentiel du stockage d’énergies”
Le choix du vecteur hydrogène pour la transition énergétique
Pour développer fortement les énergies variables, la France devra s’appuyer sur le vecteur gaz, estime une étude publiée par l’ADEME en septembre 2013. Mais auparavant, le modèle énergétique devra évoluer, le cadre économique et
réglementaire être adapté.
A
ujourd’hui, il est classique d’entendre qu’au-delà de
30% d’énergies variables raccordées au réseau, la
sécurité électrique n’est plus assurée. Des solutions existent
pour accroître la flexibilité du système électrique (adaptation
de l’offre et de la demande, Step, interconnexions,
effacement…), mais celles-ci sont limitées par des contraintes
techniques, économiques, sociétales…
Pour aller au-delà de cette barrière de 30%, une seule
solution : la conversion de l’électricité en gaz stockable,
estime une étude publiée fin octobre par l’ADEME, GrdF et
GRTgaz. Après avoir analysé des scénarios prospectifs
français et européens, l’étude conclut que le power to gas
est une solution incontournable à moyen ou long terme
pour engager une véritable transition énergétique.
Le principal enjeu est de “valoriser les excédents de
production d’électricité de longue durée et de grands volumes”.
Lorsque la production d’électricité d’origine renouvelable
(et variable) atteint des taux de pénétration de 40 à 50%, un
stockage inter-saisonnier est nécessaire afin de mettre en
adéquation production et consommation.
Dans un tel scénario, les technologies de stockage utilisant le
vecteur gaz apparaissent “comme la seule famille de solutions
aujourd’hui crédibles pour répondre en termes quantitativement
adéquats aux enjeux techniques et économiques d’un tel
besoin», analyse l’étude. Leur avantage : les infrastructures
existent déjà, elles “représentent des capacités de stockage
considérables immédiatement disponibles à coût marginal”,
chiffrées à plusieurs dizaines de térawatt heures.
En se basant sur différents scénarios de transition énergétique,
visant une réduction des émissions de gaz à effet de serre et
un développement des EnR, l’étude estime que le power to
gas sera nécessaire à l’horizon 2025-2030 en France. Un laps
de temps utile puisque les différentes technologies doivent
arriver à maturité. Mais pas seulement : le power to gas
nécessite une autre vision du système énergétique français,
impliquant une meilleure coordination de la gestion des
principaux réseaux (électricité, gaz et chaleur) et un
développement important du vecteur gaz pour l’ensemble
des usages (chaleur, mobilité, cuisson…). Autrement dit, le
contraire de la tendance actuelle : les usages électriques se
multiplient, souvent au détriment du gaz.
“Le power-to-gas ne constitue pas à proprement parler une
“technologie de rupture” dans le sens où il ne fait finalement
qu’assembler ou réassembler d’une façon originale un
ensemble de briques techniques déjà bien maîtrisées et depuis
longtemps, même si certaines variantes auxquelles il peut
faire appel sont très innovantes ou embryonnaires”, indique le
document. L’électrolyse, le stockage et l’utilisation de
l’hydrogène, le captage du CO2, la méthanation, l’injection
dans le réseau, la valorisation des co-produits sont “à un
stade de maturité industrielle ou de développement
technologique suffisant pour avoir la certitude qu’une ou
plusieurs solutions seront disponibles” à moyen terme.
Toutefois, estime l’étude, il est trop tôt pour évaluer quelle
technologie émergera demain : des efforts de R&D dans la
plupart des domaines concernés et la réalisation de
démonstrateurs de taille significative restent nécessaires.
Néanmoins, si la conversion de l’électricité en hydrogène
devrait, dans un premier temps, être utilisée, “à plus long
terme, une transition vers la production de méthane de
synthèse permettrait de lever toutes les limites techniques
liées à l’injection et de donner ainsi accès aux stockages
souterrains de très grande capacité”, note l’étude. Les
possibilités d’injection de l’hydrogène sont actuellement
limitées à 2% (en énergie) pour des raisons techniques et de
sécurité. A plus long terme, “il semble difficilement
envisageable qu’elle[s] dépasse [nt] 20 à 30% en volume soit 15
à 20% en énergie, ce qui constitue de fait un facteur limitant”.
La méthanation, qui nécessite une étape supplémentaire,
présente quant à elle l’avantage de “former du méthane de
synthèse (CH4), 100% miscible avec le gaz naturel”.
Afin d’accélérer le déploiement de solutions technologiques,
l’étude recommande aux pouvoirs publics de soutenir le
déploiement de démonstrateurs à grandeur réelle (en
levant notamment les freins réglementaires actuels) et de
lancer, à l’échelle européenne, un programme de R&D à
moyen - long terme. Les recherches devront notamment
lever plusieurs verrous : développement du vecteur gaz
dans les transports, sensibilité des turbines à gaz à
l’hydrogène, impact de la présence d’hydrogène dans le
gaz pour les cavités salines…
Parallèlement, un groupe de travail “similaire à celui œuvrant
sur l’injection de biométhane”, devra plancher sur un cadre
réglementaire, économique et technique et définir une
feuille de route pour la filière.
“Sans en faire un préalable absolu à son développement, la
question du positionnement du power-to-gas dans le système
énergétique dans son ensemble sera sans nul doute un
élément déterminant de la contribution qu’il sera en mesure
d’apporter à la transition énergétique”. Les opérateurs ont en
effet besoin de visibilité sur l’évolution de ce marché,
notamment concernant les mécanismes de soutien aux
EnR, l’évolution du prix du carbone, les soutiens aux modes
de transport…
Enfin, la question d’une collaboration des gestionnaires de
réseaux de transport électriques et gaziers, “ainsi d’ailleurs
qu’entre GRD (gestionnaires de réseaux de distribution) à des
échelles géographiques pertinentes de l’ordre de la région,
devrait être renforcée et mise à l’ordre du jour des réflexions et
des travaux actuels et futurs autour de la transition
énergétique”. En France, ces réseaux sont historiquement
cloisonnés, souligne l’étude, alors qu’au Danemark, ils sont
gérés par un opérateur unique : “La concurrence souvent
stérile entre ces deux vecteurs n’a pas cours dans ce pays où
elle est remplacée par l’évidence de leur complémentarité
(ainsi d’ailleurs qu’avec les réseaux de chaleur qui alimentent
plus de la moitié des bâtiments)”.
2.7 Scénarios énergétiques
ANCRE inscrit l’hydrogène dans ses plans
La présence de l’hydrogène dans les scénarios énergétiques français de référence est retenue seulement par ceux
développés par l’ANCRE.
P
our parvenir à diviser par quatre nos émissions de GES
d’ici moins de 40 ans, il faudra mettre en œuvre des
technologies de rupture dans les domaines de la capture et
du stockage du CO2 et du stockage électrique de grande
capacité. Au travers du débat national sur la loi de transition
énergétique, plusieurs scénarios ont émergé dont ceux de
l’ADEME, de la DGEC (Direction Générale de l’Energie et du
Climat), d’ONG et 3 décrits par l’ANCRE.
L’ANCRE, l’Alliance Nationale de Coordination de la
Recherche pour l’Energie, qui réunit plus de 4000 chercheurs
issus de tous les grands organismes de recherche (CEA,
CNRS, IFPEN, Ifremer, IRSN) a présenté le 23 janvier 2014
son rapport d’études sur trois scenarios possibles d’évolution
du système énergétique français à horizon 2050, visant à
atteindre le “facteur 4” (division par 4 des émissions de Gaz à
Effet de Serre). Ces scénarios reposent sur une approche
volontariste en termes d’innovation scientifique et
technologique. Un de ces scénarios (dit “ELE”) prévoit
l’introduction de l’hydrogène à partir de 2030 pour une part
modeste environ équivalent de 3 MTep sur une
consommation totale de 21 MTep pour les transports en
2050 (Référence 40 MTep en 2010). On réduit bien de 80 %
les émissions de CO2 dans les transports. On se reportera au
chapitre 6 pour plus de détails.
2.8 Les projets TITEC 2014 sélectionnés par l’ADEME
L’
ADEME a sélectionné 6 projets dans le cadre de l’appel
à projets TITEC 2014 (Transfert Industriel et Tests En
Conditions réelles).
Cet appel a pour but de soutenir des projets de transfert
industriel ou de tests en conditions réelles dans le domaine
de l’hydrogène énergie et des piles à combustible. Ainsi, 3
des 6 projets sélectionnés concernent le déploiement ou le
développement de produits industriels (véhicule et stationservice, chargeur aéroportuaire et lampadaire autonome).
•
HYWAY, avec pour partenaires Tenerrdis, STEF, Cofely,
CNR, Air Liquide, GEG, CEA, Symbio FCell et McPhy
Energy. Il vise à expérimenter une cinquantaine de
véhicules Kangoo ZE équipés de kit hydrogène pour
des usages professionnels variés en milieu urbain à
Lyon et Grenoble,
•
HYLOADER, avec pour partenaires WH2, Airmarrel et Ad
Venta. Il vise à développer et expérimenter un chargeur
aéroportuaire électrique (loader) fonctionnant à
l’hydrogène sur un aéroport (chargeur et logistique
d’approvisionnement),
•
LH P-H, avec pour partenaires Solium et Paxitech. Il vise
à concevoir et tester un lampadaire autonome hybride
PV - Pile à hydrogène, par un stockage adapté de
l’énergie disponible,
•
Prodig, avec pour partenaires Pragma Industries et
FCLAB. Il vise à caractériser les performances de
fonctionnement d’un système pile à combustible
équipant des vélos électriques et estimer de façon
fiable la durée de vie résiduelle selon l’usage,
•
COMBIPOL 3, avec pour partenaires le CEA et AREVA
Stockage d’Energie. Il vise à développer des
technologies d’assemblage de plaques bipolaires et
des procédés de dépose de joint d’étanchéité pour pile
à combustible de type PEM,
•
PREMHYOME, avec pour partenaires CEA, AREVA
Stockage d’Energie et Specific Polymers. Il vise à
développer sur la base de solutions industrielles des
membranes hybrides (faible niveau d’hydratation,
température supérieure à 80°C) pour pile à combustible
de type PEM.
2.9 Evènements majeurs de portée nationale
ALBI, 20 janvier 2014 : l’équipe de France de l’hydrogène intronisée
Pascal Mauberger, Jean-Marc Pastor et Arnaud Montebourg, le 20 janvier 2014 à Albi © TRIFYL
L
e lundi 20 janvier 2014, à l’invitation du Sénateur Pastor,
Président de Trifyl, le Ministre Arnaud Montebourg a
inauguré le pilote de production d’hydrogène VaBHyogaz à
Labessière-Candeil dans le Tarn.
Cette installation est un “reformeur” transformant le biogaz
en hydrogène. Elle est destinée à alimenter sept véhicules
de la flotte de Trifyl, le syndicat départemental d’élimination
des déchets.
A cette occasion, tous les acteurs de la filière industrielle
hydrogène et pile à combustible étaient présents et le
Ministre a pu découvrir des réalisations concrètes
notamment dans le domaine du transport avec des
véhicules électriques à hydrogène.
Le Sénateur Pastor et le Député Kalinowski ont également remis
officiellement au Ministre le rapport de l’Office parlementaire
d’évaluation des choix scientifiques et techniques intitulé
“L’hydrogène : vecteur de la transition énergétique ?”.
A l’issue de sa visite, Arnaud Montebourg a promis de lever
rapidement les freins réglementaires à l’utilisation de
l’hydrogène en France. Il a ajouté que cette “molécule
extraordinaire” serait “susceptible de créer des dizaines de
milliers d’emplois et de refaire de la France la grande
puissance industrielle qu’elle n’a jamais cessé d’être”.
La France doit devenir un champion européen de la filière
hydrogène
Le 21 janvier 2014 le ministère du Redressement productif a
publié un communiqué de presse. En voici les principaux
extraits :
“Les 34 plans de la Nouvelle France Industrielle, présentés
par le Président de la République en septembre dernier,
constituent un outil essentiel au service de cette ambition.
Parmi eux, le plan “autonomie et puissance des batteries”
s’attache notamment au développement du vecteur
énergétique
hydrogène,
dont
les
applications
technologiques en matière de fabrication et de stockage
d’électricité ou de mobilité électrique sont extrêmement
prometteuses. On estime par ailleurs que les marchés de
l’hydrogène devraient générer en France un chiffre d’affaires
de plusieurs milliards d’euros par an d’ici 10 à 15 ans,
permettant la création de plus de 10 000 emplois.
Pour positionner la France parmi les champions européens
de l’hydrogène, il convient dès maintenant d’intégrer et de
structurer complètement cette filière déjà forte de nombreux
acteurs industriels d’envergure internationale.
Le travail mené par l’équipe projet du plan “autonomie et
puissance des batteries”, sous le pilotage de Florence Lambert du CEA, a d’ores et déjà permis de poser les premiers
jalons d’une réelle “Equipe de France” de l’hydrogène. Cette
union des acteurs de la filière, industriels comme AREVA SE,
Michelin, Air liquide, SymbioFCell et d’autres, ou issus de la
recherche comme le CNRS, le CEA et les universités, permettra d’offrir une solution complète et différentiante sur le marché international, adaptée aux usages de marché complexes
(aéronautique, maritime, logistique…). Le développement de la
filière hydrogène devra également s’appuyer sur la création d’infrastructures de soutien (stations de fourniture d’hydrogène),
que le Programme Investissements d’Avenir pourra soutenir. La
Lorraine, par exemple, lance un vaste projet de “route de l’hydrogène” reliant la France à l’Allemagne et au Luxembourg”.
parition de ces solutions prometteuses pour le pays, ses territoires et son industrie.
ALBI 16 et 17 mai 2013, BELFORT 22 ET 23 SEPTEMBRE 2014
A Albi, une table ronde a permis de lancer une action sous
forme de projet visant à définir et rendre concret la notion de
certificat d’origine pour l’hydrogène. A Belfort, une table
ronde sur le financement par les Fonds Feder a conclu la
journée du lundi 22 septembre. Il s’en suivra la constitution
d’un groupe permanent au sein d’AFHYPAC pour convaincre
les régions françaises d’investir une partie de leur Feder sur
des projets Hydrogène.
Deux premières terres
d’accueil des Journées
“Hydrogène dans les
territoires”.
La première édition des journées “Hydrogène dans les territoires” s’est tenue à Albi en mai 2013, tandis que la seconde
s’est tenue à Belfort les 22 et 23 septembre 2014. Organisées
à chaque fois par l’AFHYPAC et des institutions locales
(Trifyl, Phyrénées et l’Ecole des Mines d’Albi dans le premier
cas, la Communauté de l’Agglomération Belfortaine en partenariat avec le pôle de compétitivité Véhicule du Futur,
l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, Inéva-CNRT et Alphéa Hydrogène dans le second”, elles ont
permis de rassembler un nombre croissant de participants,
de 100 à Albi jusqu’à 200 à Belfort. Plus d’une dizaine de
territoires sont venus à chaque fois exposer leur stratégie et
leurs projets dans le domaine de l’hydrogène-énergie. Des
tables rondes thématiques sont également organisées. Ces
journées permettent aux acteurs des régions et territoires
concernés de faire le point sur leurs projets, sur les facteurs
de succès, les freins et difficultés rencontrés et les bonnes
pratiques pour les surmonter et favoriser efficacement l’ap-
CONFERENCE AU SENAT
LE 7 NOVEMBRE 2014
Une attention particulière a été portée aux nouvelles modalités d’utilisation des fonds européens et leurs conséquences pour le montage de projets à fort impact sur et
entre les territoires.
La journée du 23 septembre à Belfort était consacrée à la mobilité électrique Hydrogène et le marché des flottes captives.
A cette occasion, les résultats de l’étude Mobilité Hydrogène
France ont été communiqués. Un atelier de réflexion sur le
marché prometteur de la logistique urbaine et des flottes de
véhicules professionnels, a été organisé. En quoi les solutions
à base d’hydrogène ont-elles une valeur à proposer aux acteurs économiques, territoriaux, et finalement à la société
toute entière ? Comment et avec qui agir pour que les bénéfices de ces solutions deviennent réalité dans le monde tel
qu’il est ? L’atelier a permis de débattre de ces questions sur
la base des réflexions les plus abouties sur le sujet avec les
acteurs déjà impliqués, mais aussi ceux, (aménageurs et responsables territoriaux, industriels, exploitants de flottes et de
services de mobilité), qui souhaitent en analyser les enjeux.
Chantal Jouanno, Sénatrice de Paris et Daniel Clément de l’ADEME
© Planète Verte
Le 7 novembre 2014, sous la Présidence de la
Sénatrice Chantal Jouanno, l’AFHYPAC a réuni au
Palais du Luxembourg près de 200 participants afin de
faire le point sur les avancées de la filière hydrogène
et piles à combustible et notamment sur les résultats
de l’étude Mobilité Hydrogène France. Cette matinée
de conférences était introduite par le prospectiviste
Joël de Rosnay. Le conseiller spécial de la Présidente
d’Universcience a séduit l’auditoire avec son concept
“d’Enernet”, autrement dit l’Internet de l’énergie,
dans lequel l’hydrogène a toute sa place en tant que
vecteur énergétique propre et stockable. Les exposés
se sont succédés rappelant tout d’abord le contexte
énergétique, la maturité de la filière hydrogène et piles
à combustible puis les bénéfices des technologies de
l’hydrogène pour la mobilité électrique ainsi que pour
le stockage des énergies intermittentes. Jean-Marc
Pastor, ancien sénateur et président de l’association
Phyrénées, a rappelé les recommandations du
rapport réalisé pour l’OPECST avec le député Laurent
Kalinowski. Il a rappelé le chemin qu’il reste à parcourir
pour que l’hydrogène prenne toute sa place dans la
transition énergétique en rappelant le rôle clé des
collectivités locales en complément d’une volonté
nationale.
Pascal Mauberger, Président de l’AFHYPAC, a conclu
cette matinée en se félicitant de la dynamique qui
anime la filière hydrogène particulièrement en 2014.
Cette année 2014 devrait d’ailleurs constituer un
tournant avec le vote de la Loi de Transition Energétique
pour la croissance verte. Les acteurs de la filière sont
appelés à se mobiliser pour que l’hydrogène et les
piles à combustible y soient bien intégrés.
CONFERENCE ENVIRONNEMENTALE
LE 27 NOVEMBRE 2014
3e Conférence Environnementale, 27 novembre 2014 : A l’occasion de la 3e Conférence Environnementale ouverte
par le Président de la république à l’Élysée, Fabio Ferrari de Symbio FCell co-anime avec le Ministre Emmanuel
Macron, Alain Vidaliès et David Mangin la table ronde “Mobilité et transport durable”.
CHAPITRE 3
PRINCIPAUX RÉSULTATS
ET FAITS MARQUANTS
PAR DOMAINES D’APPLICATION
3-1 Les marchés précurseurs
Les développements et déploiements de systèmes pour les marchés précurseurs se poursuivent avec la mise sur le
marché notamment de véhicules de manutention ainsi que des systèmes pour le secours électrique.
PROJET H2E
A
u cours des années 2012 et 2013, les activités du projet
H2E ont abouti à un certain nombre de réalisations
concrètes. Démarré en 2008 et coordonné par Air Liquide,
le projet H2E a un budget de 200 M€ sur 7 ans, dont 68 M€
apportés par l’Agence OSEO.
Ce projet couvre toute la chaîne de valeur de l’hydrogène, et
porte sur les techniques innovantes de production à partir
d’énergie renouvelable, sur le stockage, et l’industrialisation
des piles à combustible. Son objectif est de construire en
France une filière hydrogène-énergie durable et compétitive
en répondant aux besoins des premiers clients. Le projet
H2E contribuera également à adapter la réglementation
française, et inclura un programme éducatif orienté vers le
grand public. Les marchés visés par le projet s’appuient sur
des déploiements commerciaux auprès de clients précoces,
générant des retours d’expérience et diffusant la
connaissance de la technologie ; ce sont :
•
L’alimentation en électricité de sites isolés, comme par
exemple des antennes télécom non raccordées au
réseau électrique (0,5 à 3 kW)
•
L’utilisation de chariots électriques à pile à combustible
dans les entrepôts logistiques pour augmenter la
productivité (recharge en hydrogène en 3 mn et
autonomie renforcée)
•
Le support au réseau électrique en cas de défaillance
(secours) ou de surproduction électrique renouvelable
(stockage/valorisation de pics de production).
150 personnes sont impliquées venant de 19 partenaires,
dont le CEA, Hélion-AREVA, Axane, le CNRS, EADS
Composites Aquitaine, l’Institut de soudure, Arcelor Mittal,
l’INERIS.
Les travaux de développements technologiques menés par
l’ensemble des partenaires portent sur chacun des maillons
de la filière :
•
Helion (AREVA) développe la production d’hydrogène
par électrolyse de l’eau et les piles à hydrogène de forte
puissance.
•
Composites Aquitaine (EADS) associé à deux PME –
Raigi et MTS -, à des laboratoires de recherche de
Poitiers (LMPM-LET), Pau (EPCP) et Bordeaux (LMPc et
LGM2B) travaillent sur le stockage de l’hydrogène dans
des réservoirs fixes et mobiles.
•
Axane (Air Liquide), ArcelorMittal Stainless & Nickel
Alloys et des laboratoires de Grenoble (LEPMI),
Chambéry (LMOPS) et Nancy (LEMTA) travaillent sur les
composants «cœur de piles” et les piles à hydrogène
de moyenne puissance afin d’en réduire le coût.
Plusieurs équipes du CEA, de l’Institut de Soudure et
d’Air Liquide contribuent également à ces travaux.
•
Par ailleurs, Air Liquide conçoit et met en place les
infrastructures logistiques adaptées aux déploiements
prévus chez les premiers clients et travaille avec INERIS
et des laboratoires de Orléans (PRISME / LEES) et de
Poitiers (LCD) pour l’établissement de normes de
sécurité adaptées à ces nouveaux marchés.
Plus de quatre ans après son démarrage, les résultats
obtenus dans le cadre de ce projet confirment le potentiel
des technologies en matière de fiabilité et de flexibilité
adaptées à un grand nombre d’usages, ainsi que l’intérêt de
clients précoces pour ces technologies.
Des produits développés dans le cadre du projet H2E sont
désormais opérationnels et sont mis sur le marché. Ces
produits concernent les systèmes de manutention, les
systèmes d’alimentation de sites isolés et de secours
électrique, ainsi que les unités de stockage de l’hydrogène
à haute pression.
Les grandes étapes de la deuxième phase (2012-2014) du
programme H2E sont présentées ci-dessous.
Page 32 - Chapitre 3 - Principaux résultats et fait marquants par domaines d’application
H2E - 2e phase 2012-2014
2012
Applications mobiles : chariots électriques dans les grands entrepôts
•
JV HyPulsion : vente et maintenance de systèmes PAC et réservoir pour chariots électriques
•
Premier client en France
Applications stationnaires : sites isolés, back up et stockage d’énergie
•
12000 heures avec une pile Axane sur site client
•
130 systèmes stationnaires déployés ou vendus en France / Espagne / UK par Air Liquide
•
Electrolyseur & piles H2/O2 Areva en opération pour du stockage d’énergie solaire (3 sites en France)
Norme Française pour les installations H2E, AFHYPAC et DGPR : processus d’autorisation d’installations
simplifiés en France lancés
Applications mobiles : > 8000 h de fonctionnement pour les stations de remplissage H2 chariots élévateurs ;
gamme complète de piles HyPulsion pour le marché européen des chariots élévateurs, 3 sites en opération
2013
Applications stationnaires : Déploiement du système Axane - H2ES G1 1 à 5 kw sur les marchés ; pormotion
de la Greenenergy Box™ pour des sites critiques
Logistique haute pression
•
Certification des bouteilles B143 L 525 bar et du système de détente HyDeAL
•
Qualification et mise en service des emballages H4 complet
•
Construction du 1er site au monde de conditionnement d’emballages à 525 bars (Fos)
2014
Applications mobiles :
•
Industrialisation des stations de distribution H2
•
Mise en service d’une logistique haute pression (compression centralisée)
•
Offres Blue Hydrogen (électrolyse et biogaz)
Applications stationnaires : Exploration de nouveaux marchés et nouvelles géographies pour la validation
des technologies Axane et AREVA, notamment en Europe de l’Est
Réglementaires et politiques publiques
•
Cadres nationaux pour le transport et la distribution d’H2 à haute pression
•
Feuille de route française sur le déploiement de stationsH2 pour véhicules routiers
et modes de production adaptés
EXEMPLES DE RÉALISATIONS DANS LE CADRE DU PROJET H2E
Déploiement de véhicules de manutention en France sur
une plateforme logistique d’Air Liquide.
Depuis janvier 2012, la plate-forme logistique d’Air Liquide de
Vatry est équipée d’une station de distribution d’hydrogène
de dernière génération permettant le remplissage quotidien
de neufs chariots à pile à combustible.
Développée et installée par Air Liquide, la station
peut distribuer jusqu’à 10 kg d’hydrogène par jour à
350 bars. Les chariots élévateurs sont équipés de
piles à combustible commercialisées en Europe
par HyPulsion.
HyPulsion est une co-entreprise créée en mars
2012 entre Plug Power (20 %) et Axane (80 %), filiale
à 100% du groupe Air Liquide. Son objectif est
l’industrialisation et la commercialisation en Europe
d’une gamme de piles à combustible pour
véhicules de manutention. Les principaux marchés
sont entre autres les flottes de chariots élévateurs
d’entrepôts de logistique ou encore les flottes de
véhicules de transport de bagages dans les
aéroports.
Au-delà de la réduction des émissions de CO2, les
plateformes logistiques ainsi équipées de solutions
hydrogène peuvent apporter, grâce à des points
de ravitaillement multiples et des pleins rapides,
un gain de productivité de l’ordre de 10 % (par
rapport aux chariots électriques à batteries).
Une station de distribution d’hydrogène pour chariots
élévateurs pour IKEA
Air Liquide va fournir une station de distribution d’hydrogène
à IKEA, leader de la grande distribution spécialisée, pour
alimenter une partie de sa plateforme logistique de SaintQuentin-Fallavier, près de Lyon. Dans le cadre de ce projet, la
station de distribution d’hydrogène alimentera une vingtaine
de chariots élévateurs munis de piles à combustible à
hydrogène HyPulsion.
Alimentation de sites isolés
Depuis le démarrage du programme plus d’une centaine de
déploiements expérimentaux ont été réalisés sur le marché
des sites isolés par Axane.
Ces déploiements se sont essentiellement concentrés sur le
territoire français mais aussi en Espagne, en Belgique et
Grande Bretagne. Des déploiements étaient aussi envisagés
en Italie au cours de l’année 2013.
Les clients sur ce marché sont essentiellement des opérateurs
télécom souhaitant déployer des antennes relais sur des sites
non raccordés au réseau électrique. Les systèmes actuels
ont d’ailleurs cette année battu des records mondiaux de
durabilité : Axane a enregistré pour l’un de ses systèmes
déployés plus de 14.000 heures de fonctionnement et 11.700
kWh fournis pour alimenter des antennes télécom sur 3 sites
différents en montagne (Cruet, La Chapelle et Albens en
Savoie) avant que ces antennes ne soient raccordées au
réseau électrique.
Alimentation de secours
Depuis le démarrage du programme H2E, une dizaine de
déploiements ont été réalisés en Inde pour pallier les
défaillances du réseau électrique local.
Un déploiement a aussi été réalisé en France pour assurer le
secours électrique d’un centre de données. Il s’agit d’un
système de secours électrique de 30 kW développé par
AREVA Stockage d’Energie et connecté au centre de
traitement de données de Modul’Data Center. Ce système a
été inauguré en juin 2012.
Homologation d’un système de stockage d’hydrogène
haute pression
EADS Composites Aquitaine a obtenu l’homologation d’un
réservoir d’hydrogène qu’il a développé dans le cadre du
projet H2E. Le réservoir homologué, en matériaux composites,
a une capacité de 143 litres et peut transporter jusqu’à 200
kWh d’hydrogène (un peu plus de 5 kg) à une pression qui
peut atteindre 700 bars.
L’homologation de ce réservoir a été acquise après une
batterie de tests et essais exigés par la réglementation et
indispensables pour démontrer la sécurité et la fiabilité des
équipements. Elle ouvre la voie vers de nouveaux challenges
avec le démarrage de la production en série et à terme la
montée en cadence à plusieurs milliers de réservoirs par an.
La fabrication et la vente de réservoirs en matériaux
composites pour le stockage de gaz sous très haute pression
devient donc une réalité industrielle.
Inauguration le 20 juin 2012 du système de secours à pile à combustible
AREVA Stockage d’Energie connecté à un data center. © AREVA SE
AUTRES PROJETS DANS LE DOMAINE
DES MARCHÉS PRÉCURSEURS
Projet BAHyA de tondeuse à gazon
L’objectif de ce projet, lancé officiellement en mars 2012, est
de fournir, sur la base d’une tondeuse commerciale
autoportée, toutes les modifications nécessaires pour un
fonctionnement à l’hydrogène. En termes d’innovation,
BAHyA est un projet expérimental d’utilisation intensive de la
tondeuse à hydrogène et également de régulation et de
contrôle du remplissage.
L’entreprise MaHyTec basée à Dole (Jura) a modifié la
motorisation par un système d’injection pour obtenir un
moteur à combustion d’hydrogène et a réalisé le système de
stockage solide basse pression à hydrure. Bahya est apparue
dans une version améliorée munie de 5 réservoirs d’hydrogène
et offre une autonomie de 3h de tonte.
L’entreprise ETESIA de Wissembourg (Bas Rhin) est le
fabricant de la tondeuse. La société WH2 basée à Lyon en est
le distributeur.
D’un budget de 130 000 €, ce projet est financé par le Grand
Dole, le Conseil Général du Jura, la Région Franche-Comté et
l’ADEME..
Projet PacMont
Le projet PacMont est financé par l’ADEME dans le cadre d’un
projet TiTec. L’objectif est de développer et intégrer une pile à
combustible de 10W pour les territoires de montagne et zone
polaire pour un fonctionnement jusqu’à -40°C à 4000 m
d’altitude. Cela permettra d’alimenter des sites isolés où les
panneaux solaires sont inefficaces. Les outils qui seront
alimentés seront des capteurs, webcam, balises GPS, station
météo, etc.
THEMIS : un projet novateur de solution d’autonomie
énergétique 100 % renouvelable
La start-up ATAWEY s’associe à AIR LIQUIDE et ARELIS pour
lancer THEMIS : un projet novateur de solution d’autonomie
énergétique 100 % renouvelable. Ce projet, soutenu par
l’ADEME, dans le cadre de l’appel à projet TITEC dédié aux
technologies de l’hydrogène et des piles à combustible, a été
lancé officiellement le 20 janvier 2014.
THEMIS est un projet ambitieux de système d’autonomie
énergétique, pour la diffusion TV et les télécommunications
en sites isolés, destiné à démontrer dans un contexte similaire,
aux conditions réelles, la performance des innovations
développées par ATAWEY. De taille significative, THEMIS est
un projet qui permettra à un site isolé du réseau électrique,
d’atteindre une autonomie complète (8MWh/an), sans
recours aux énergies fossiles et sans rejet de CO2 et ce, grâce
au stockage de grande capacité et de longue durée des
énergies renouvelables (solaire et éolienne) produites
pendant les périodes de surproduction. Son objectif est de
préparer l’ensemble des facteurs indispensables au succès
du produit lors de sa mise sur le marché prévue en 2015.
Les partenaires du projet sont : Energhy, ingénierie
d’intégration, société située en Midi-Pyrénées, FCellSys, plate
forme de test pour piles à combustible, société située en
Franche-Comté. PaxiTech, fabricant de pile à combustible,
société située en Rhônes Alpes, WH2, coordinateur du projet,
société située en Rhône Alpes.
Il s’agit donc d’un projet trans-territoires :
•
•
•
•
Coordination projet : WH2 Rhône Alpes
Pile à combustible : PaxiTech Rhône Alpes
Ingénierie d’intégration : Energhy Midi-Pyrénées
Essais en cours (chambre froide + vibrations) chez FCellSys
Le projet THEMIS, initié et coordonné par ATAWEY, labellisé
par le pôle de compétitivité Tenerrdis, est supporté
financièrement par l’ADEME et la Région Rhône-Alpes dans
le cadre du dispositif INNOV’R®. Il est également soutenu par
AIR LIQUIDE advanced Business & Technologies qui
apportera son expertise sécurité dans le domaine des gaz
industriels ainsi que sa plateforme technologique destinée à
accueillir l’expérimentation sur son centre d’essais situé au
cœur du site de Sassenage (Isère). ARELIS, en tant que
partenaire industriel, apportera quant à lui sa connaissance
des contraintes technico-économiques des spécialistes de
transmission ainsi que son expérience dans la conversion
d’énergie en sites isolés.
Objectif : Validation technico-économique du système
d’alimentation énergétique autonome pour les antennes
Télécom et TV en sites isolés.
Planning prévisionnel :
• Démarrage = juin 2014
• Etude + chantier = 8 mois
• Mise en service = Février 2015
• Exploitation = 15 mois
3-2 Transports
Entre 2012 et 2013 quelques initiatives intéressantes ont été prises dans le domaine des transports,. En France, on notera
quelques projets comme le HyKangoo, l’immatriculation récente de deux véhicules à pile à combustible par Air Liquide,
ainsi que la mise en place de l’initiative “Mobilité Hydrogène France” au cours de l’année 2013 avec des résultats très
intéressants publiés en 2014. Dans le secteur de la navigation maritime et fluviale, on retiendra également le démarrage
du projet NavHyBus à Nantes.
LES VÉHICULES AUTOMOBILES ET UTILITAIRES
L’HyKangoo par Symbio FCell
Le véhicule utilitaire HyKangoo est l’un des projets en vue
depuis 2012 dans le domaine des véhicules à pile à
combustible en France. Le HyKangoo est un véhicule avec
prolongateur d’autonomie dérivé de la version de base
électrique (à batterie), le Kangoo ZE de Renault. Le
prolongateur d’autonomie est une pile à combustible de 5
kW fabriquée par la PME française Symbio FCell et utilisant
l’hydrogène comme combustible. Après intégration, le
véhicule HyKangoo a une puissance de 70 CV et une vitesse
maximale de 130 km/h.
Deux véhicules HyKangoo ont été mis en essai sur le site de
Solvay à Tavaux dans le Jura en mars 2012. Ces essais
devraient permettre de mesurer l’efficacité réelle de
l’association moteur électrique et pile à combustible, le relais
étant pris au moment où les batteries commencent à être
épuisées.
Il est à noter que la société Symbio FCell dispose de capacités
opérationnelles pour assurer la production en masse des
véhicules HyKangoo.
Alors que les batteries seules peuvent assurer une autonomie
de 160 km, la version HyKangoo avec prolongateur permet
de doubler cette autonomie et d’atteindre 320 km.
Le HyKangoo et son réservoir © Symbio FCell
MOBYPOST (FCH JU) : La Poste veut rouler à l’hydrogène
Mobypost est un projet collaboratif européen de l’appel 2009
du FCH-JU (Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking)
impliquant 4 pays : Allemagne, France, Italie, Suisse et 7
Partenaires industriels ; 4 PME, 3 grands groupes plus des
partenaires institutionnels : une école d’ingénieur, un centre
de recherche semi-public. Le projet s’étend initialement de
février 2011 à février 2014 avec un budget total de 8,2 M€,
mais est étendu au-delà du fait d’un retard pris.
L’ensemble de la chaîne de production d’hydrogène ainsi que
les véhicules sont instrumentés pendant une phase
d’expérimentation en conditions réelles de fonctionnement,
ceci afin de mesurer leur performance et d’identifier les axes
de progrès technique à mettre en œuvre.
Les années 2012 et 2013 ont été consacrées aux travaux à
deux niveaux :
•
au niveau des véhicules : conception, simulation,
hybridation batterie et pile à combustible, modélisation
de la chaîne de traction, choix de l’architecture électrique,
etc. Ces tests en laboratoire sont assurés en partie par
l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard
(UTBM). Les éléments du véhicule sont intégrés et les
tests roulants sont en cours. Après l’homologation des
véhicules, les tests en situations réelles avec utilisation
par les facteurs de La Poste sont réalisés en 2014.
•
au niveau de l’infrastructure hydrogène : elles sont
opérationnelles et utilisées
L’élément central de ce projet innovant réside dans le
développement de dix véhicules conçus pour la distribution
du courrier et dont les moteurs électriques sont alimentés
par des piles à hydrogène produit à partir d’énergie
renouvelable.
Deux stations de production et distribution d’hydrogène sont
construites sur les centres de préparation et de distribution
du courrier en Franche-Comté, Audincourt et Lons-LeSaunier. Les électrolyseurs sont alimentés par des panneaux
photovoltaïques. L’hydrogène est stocké sous forme gazeuse
dans un réservoir à basse pression à partir duquel le plein des
véhicules est fait. Ceux-ci sont alors disponibles pour
parcourir la tournée du facteur, de manière silencieuse et en
ne rejetant que l’eau issue de la transformation de l’hydrogène
en électricité à travers la pile à combustible embarquée.
En 2014 les essais sont en cours de réalisation par la Poste,
cinq véhicules sont déjà fiablisés, les autres en cours
d’homologation.
Quadricycle MobyPost
© Pôle Véhicule du futur
MOBILHyTEst, un projet pour l’émergence d’une filière
industrielle hydrogène
MOBILHyTEst est un projet structurant dont l’objectif est
l’expérimentation pré-industrielle, puis le déploiement de
flottes de véhicules électriques avec prolongateur
d’autonomie grâce à une pile à combustible alimentée par de
l’hydrogène. Ce projet est porté par des acteurs français,
capables de constituer des précurseurs d’une future filière :
start-up technologiques, groupes industriels, universités et
organismes de recherche dont le CNRT-INEVA, FCellSYS, la
Fédération de recherche FCLAB..
Ce projet a été déposé à l’ADEME en 2011 en réponse à l’appel
d’offre sur les investissements d’avenir. Sélectionné, il est en
attente de financement au niveau national.
Une phase 1 du projet a été lancée par des partenaires en vue
de l’expérimentation entre 2014 et 2016 d’une flotte de 3
véhicules HyKangoo.
Cette expérimentation HyKangoo sera faite en partenariat
entre l’UTBM, La Poste, Symbio FCell.
Station HASKEL © HASKEL
Il s’agira d’une expérimentation pour valider en situation réelle
des voitures électriques, Renault Kangoo Z.E., utilisées par La
Poste et qui vont être équipées du kit prolongateur d’autonomie
pile à hydrogène de Symbio FCell.
Ces véhicules sont déployés depuis le premier trimestre 2014
sur deux plateformes de distribution du courrier, à Luxeuilles-Bains (Haute-Saône) et à Dole (Jura). Ils associent batteries
et piles à combustible offrant une autonomie pour répondre
aux conditions d’usage exigeantes de La Poste: tournées
supérieures à 100 km, froid, terrain vallonné et montagne.
Cette expérimentation vise notamment à démontrer la
pertinence de la solution technique et à vérifier que les
modalités d’usage sont les mêmes que pour le diesel, en
terme de disponibilité, de souplesse et d’autonomie.
Ce projet d’expérimentation est labellisé et soutenu par le pôle
de compétitivité Véhicule du Futur et cofinancé par le FEDER,
le Conseil Régional de Franche-Comté, le Conseil Général du
Territoire de Belfort, la Communauté d’Agglomération
Belfortaine et la Communauté d’Agglomération du Grand Dole.
MOBILHyTEst © ARD Franche-Comté & Pôle véhicule du futur
Air Liquide réceptionne 2 véhicules à pile à combustible
Air Liquide a réceptionné, en décembre 2013, deux véhicules
électriques à hydrogène immatriculés en France et fabriqués
par Hyundai. Ces deux véhicules ix 35 FCEV sont les 2
premières voitures à pile à combustible de catégorie M1 à
être immatriculées en France. A noter cependant que le
premier véhicule à pile à combustible qui fut immatriculé
était le F-City H2 de FAM, immatriculé en décembre 2011
dans la catégorie L7e.
Les deux voitures du modèle Hyundai ix35 livrées à Air
Liquide font partie de la série de 1 000 exemplaires que le
constructeur produira d’ici à 2015 dans son usine d’Ulsan, en
Corée du sud.
Hyundai ix35 FCEV © Air Liquide
Projet HyWay : 50 véhicules et 2 stations
Dans le cadre de l’appel à projets TITEC, l’ADEME soutient un
projet de déploiement de 50 véhicules utilitaires hybrides
batteries/hydrogène, localisés autour de 2 stations de
distribution d’hydrogène, situées à Lyon et Grenoble.
Ce projet, coordonné par Tenerrdis, est également soutenu
par l’Etat (via la DREAL) et le Conseil Régional de Rhône –
Alpes. Il s’inscrit dans les objectifs de l’Union européenne,
déclinés dans le programme régional FEDER. Il se déroulera
entre 2014 et 2017.
Le but est d’industrialiser des kits hydrogène intégrables aux
Kangoo ZE, leur conférant ainsi une autonomie de 300 km en
cycle urbain. Il s’agira ensuite d’exploiter en service régulier
pendant 18 mois minimum 50 véhicules Kangoo ZE hybrides
en région Rhône-Alpes. Les premiers clients de ces véhicules
seront Air liquide, Auto-Losange Renault, CEA, CNR, Colas,
Compagnie Européenne des transports urgents personnalisés
(CETUP), Conseil Général de l’Isère, DHL, DREAL RhôneAlpes, La Poste, Linde Gas, Qualit’Express, Renault Auto
Dauphiné, Schneider Electric, Serfim Fileppi, Serfim Serpollet,
Syndicat intercommunal des eaux de la région de Grenoble
(SIERG) et Tronico.
Businova
La société albigeoise SAFRA a mis au point un bus de ville
hybride baptisé Businova qui présente la particularité de
fonctionner à partir de trois motorisations ; électrique,
hydraulique et thermique. Cette version a été homologuée
en 2014.
Son immatriculation officielle a fait l’objet d’une cérémonie à
Fonlabour le 25 novembre 2014 en présence du préfet du
Tarn et du maire d’Albi.
Le premier bus comprend 90 places et il est prévu d’en faire
une version 120 places.
L’objectif est de créer d’ici 2018, un bus zéro émission en
remplaçant le moteur thermique par une solution PAC. Le
Immatriculation officielle BUSINOVA le 25 novembre 2014 © la Dépèche du Midi
BUSINOVA est soutenu dans le cadre du programme
Véhicules du Futur du programme Investissement d’avenir
et géré par l’ADEME. Le budget total du projet est de 7,4
millions € dont 3 millions d’aide et a démarré en octobre
2013 pour une durée de 3 ans.
Le projet prévoir de développer plusieurs systèmes de
motorisations hybrides dont une avec une pile à combustible
et batteries. le projet a pour objectif de développer une
deuxième version du bus BUSINOVA plus économique et
plus respectueuse de l’environnement. Le projet permet la
réalisation de démonstrateurs de bus qui auront pour but de :
•
Repenser le bus et intégrer des innovations fortes :
hybridation
intelligente
(IMobS3),
écoconduite
(Dufournier), traction électrique (Actia), confort
climatique (SAFRA), optimisation batterie (EDF),
maintenance prédictive (Phiméca) et hydrogène
(Eveer’Hy’Pôle),
•
Développer un bus de
énergétiquement et propre,
•
Proposer une solution offrant un confort optimal aux
passagers et une opérabilité maximale aux opérateurs.
Prototype du bus BUSINOVA © SAFRA
coût estimé est de 1,5 M €. La société Eveer’hy’pôle est
partenaire de Safra, ainsi que les sociétés ACTIA, Phymeca,
Imobs 3, EDF et SymbioFCell.
L’innovation Businova de Safra a reçu le 10 juin 2014, le
Trophée de l’innovation, dans la catégorie “Energie/
Environnement”, une récompense de dimension européenne,
qui honore une PME ambitieuse et innovante.
grande
taille
sobre
TRANSPORTS MARITIME ET FLUVIAL
NavHybus
L’objectif du projet NavHyBus est de concevoir
et réaliser un bateau fluvial à passagers
propulsé par des moteurs électriques alimentés
par une pile à combustible hybridée avec des
batteries. Il s’agit d’un projet financé par la
région Pays de La Loire et l’ADEME dans le
cadre de l’appel à projet TITEC 2012. Il a démarré
en janvier 2013 et durera 36 mois.
Le bateau fluvial aura une puissance motrice
électrique de 2 x 5 kW et sera homologué pour
une capacité de 12 passagers et 10
emplacements vélos.
Il sera réalisé en vue d’une exploitation test par
la société des Transports de l’Agglomération
Nantaise (SEMITAN).
La couverture du projet s’étend sur toute la
partie embarquée du système hydrogène et
pile à combustible, jusqu’à la procédure de
remplissage des réservoirs d’hydrogène, sans
toutefois intégrer la production d’hydrogène et
son acheminement jusqu’au bateau.
La première navette fluviale française à pile à combustible alimentée en hydrogène
© naval architect : Ship-ST / illustration : Graphibus
Cette navette, utilisant le vecteur énergétique hydrogène,
permettra de minimiser l’impact environnemental de ce
moyen de transport. En fonctionnement, elle ne dégagera
aucun gaz à effet de serre et sera silencieuse. En ce sens, elle
s’intégrera parfaitement à la navigation sur des cours d’eau
protégés.
•
La société MATIS Technologies, spécialisée en conseil et
études d’ingénieries, prendra en charge le choix et le
dimensionnement du nouveau système constitué par la
pile à combustible, le stockage d’hydrogène, la
conversion d’énergie et les panneaux photovoltaïque et
son intégration dans l’architecture électronique existante.
Ce démonstrateur permettra de valider les performances
énergétiques, environnementales de la technologie
hydrogène-pile à combustible ainsi que la compatibilité
opérationnelle de la technologie avec les bateaux à passagers
existants.
•
Ruban Bleu, le constructeur du démonstrateur, est
chargé d’intégrer la technologie pile à combustible.
•
Ship Studio, l’architecte navale, est responsable des
phases pré-études et étude du bateau. Il est en charge
de l’implantation du système énergétique hydrogène –
pile à combustible dans le démonstrateur.
•
La SEMITAN (TAN), l’exploitant du service Navibus à
Nantes, mettra en service commercial, sur une durée de
18 mois, le bateau démonstrateur et assurera sa mise en
œuvre dans les conditions réelles d’exploitation du
passeur Erdre.
Les partenaires du projet NavHyBus sont :
•
La Mission Hydrogène : le porteur et coordinateur du
projet.
•
Bureau Veritas, pour l’analyse des risques et la préparation
de l’homologation du bateau.
•
L’Institut des Hommes et de la Technologie de l’Université
de Nantes, chargé d’une analyse sur les représentations
et les motifs d’acceptabilité sociale du projet.
Most’H
C’est le premier bateau électrique français à hydrogène
pouvant transporter 10 passagers, 5,90 m de long et 2,20 m
de large fonctionne grâce à une pile à combustible de 1,2 kW.
L’hydrogène est stocké sous forme d’hydrure. Le projet a été
financé par la région Pays de la Loire et l’ADEME.
Essais du Most’H dans le port de Saint-Nazaire sous l’œil attentif de son maire,
Joël Batteux © Mission Hydrogène
SHyPER
Système Hydrogène pour une Pêche Ecologiquement
Responsable
Porté par la Mission Hydrogène des Pays de la Loire, le projet
SHyPER est au stade de validation de la faisabilité technicoéconomique. Le projet est financé par la Direction des Pêches
Maritimes et de l‘Aquaculture. L’objectif est de convertir
certaines flottilles de pêche à la propulsion hydrogène-pile à
combustible.
La Compagnie des Bateaux-Mouches
La Compagnie des Bateaux-Mouches a lancé en 2013 la
conception et fabrication d’un bateau entièrement propulsé
par une pile à combustible alimentée par l’hydrogène. La pile
aura une puissance 400 à 500 kW et le premier prototype
sera construit par les Chantiers de Haute Seine et livré en
2015 pour sa mise en service.
SHyPER... et FILHyPyNE, sa suite logique - Projet d’un bateau de pêche
© Bureau Mauric
FILHyPyNE : filière hydrogène pour la pêche polyvalente
L’objectif est de valider en conditions réelles les performances techniques, économiques, environnementales et
sociales. Il s’agit d’un navire polyvalent de 12 mètres avec
trois marins embarqués. Les caractéristiques techniques
sont les suivantes :
•
•
•
•
Moteur électrique 200 kW
Pile à combustible 210 kW
Batteries électriques 124 kWh
Hydrogène 120 kg pour 3 jours de mer
TRANSPORT : DEUX ROUES
Lancement de l’Alter Bike, le vélo électrique à pile à
combustible
A l’occasion du 20e congrès des Villes et Territoires cyclables
en mai 2013 à Nice, un prototype d’un vélo électrique, l’Alter
Bike, a été présenté. L’Alter Bike à pile à combustible est le
résultat d’un travail de collaboration entre Cycleurope,
Pragma Industries et Ventec.
Ce vélo, qui sera commercialisé sous la marque
“Gitane”, est équipé d’une pile à combustible
développée par Pragma Industries. Ventec
développe le système de gestion des batteries
permettant d’optimiser l’utilisation de la pile à
combustible et de stocker l’énergie de freinage
dans des batteries Li-ion. Le groupe Cycleurope,
premier fabricant de vélos en Europe assure la
conception, la fabrication et la distribution de
l’Alter Bike.
Afin d’améliorer encore leur produit et avant de se lancer sur
le marché grand public, les partenaires ont prévu de
commencer l’exploitation de l’Alter Bike sur des flottes
captives d’entreprises et/ou de collectivités dès janvier
2014. Ils prévoient une commercialisation grand public à
partir de 2016.
© Pragma
Rechargée grâce à des cartouches d’hydrogène,
la pile à combustible permet de fournir l’énergie
nécessaire au fonctionnement du vélo.
APPLICATIONS AÉRONAUTIQUES
Zodiac Aerospace
La Société ZODIAC développe un programme qui vise à
introduire les piles à combustible dans un avion afin de
limiter leur empreinte carbone. Ainsi il a signé un accord de
partenariat avec le CEA-Liten en 2012. Le système pile
alimenté par de l’hydrogène pourra être placé dans
différents endroits de l’avion comme source de puissance
distribuée : par exemple dans les galleys, les toilettes, les
systèmes d’inertage des réservoirs de carburants, voire APU
(Auxilliary Power Unit). Un des projets soutenant cet objectif
est le projet HYCARUS financé par le programme européen
FCH-JU. Ce projet associe Air Liquide, le CEA, Dassault
Aviation, l’INTA, le JRC et ARTTIC et est coordonné par
Zodiac Aerospace.
Ce projet a démarré le 1er mai 2013 pour 3 ans et dispose
d’un budget total de 10 M€.
© Zodiac Aerospace
3-3 applications stationnaires résidentielles ou décentralisées
Dans le domaine des applications stationnaires résidentielles ou décentralisées, il y a eu en 2012 et 2013, très peu
de réalisations en France. En dehors de quelques expérimentations de laboratoire, aucun projet de démonstration en
situation réelle n’a été réalisé. Toutefois, au cours de ces deux années, les acteurs du secteur sont engagés dans des
initiatives qui devraient déboucher sur la réalisation (au cours de l’année 2014) de projets concrets, l’installation de
systèmes et leur expérimentation, afin de préparer le marché français à ces nouveaux produits.
EPILOG et CRONOS, deux projets de démonstration de piles
résidentielles
Les projets EPILOG et CRONOS ont été sélectionnés pour
financement dans le cadre des appels à projet TITEC 2013. Ils
concernent tous les deux, l’utilisation de piles à combustible
dans les bâtiments.
•
Le projet EPILOG est coordonné par GrDF et regroupe
les partenaires que sont Viessmann, le COSTIC (centre
d’étude et de formation pour le génie climatique), le
CRIGEN. L’objectif général du projet est de préparer
l’introduction commerciale sur le marché français à
l’horizon 2015-2016, des systèmes de micro-cogénération
à pile à combustible. Son budget est de 296 000 euros. Il
s’agira de tester en conditions réelles d’utilisation, 3
systèmes complets de cogénération résidentielle avec
des piles de technologie PEM (fabriquées par Panasonic
en Allemagne). Ces piles sont semblables à celles mises
en service au Japon.
Les systèmes seront testés dans des bâtiments neufs répartis
dans différentes zones climatiques de la France (Nord Est, Ilede-France, Sud). Tous les systèmes devraient être installés au
cours de l’année 2014.
Des piles à combustible résidentielles en test à Forbach
Dans le cadre d’EPILOG, la ville de Forbach va tester 3 piles à
combustible résidentielles. C’est la société Viessmann qui
fabrique les piles installées, avec un cœur de pile Panasonic
au sein d’un produit packagé, comprenant un ballon de
stockage d’énergie et d’eau chaude sanitaire ainsi qu’une
chaudière d’appoint. Ces piles ont des puissances électrique
et thermique respectivement de 750 W et 1 kW.
Deux piles sont déjà en fonctionnement depuis août 2014 :
l’une dans le logement communal du concierge du gymnase
et du conservatoire de musique et l’autre dans une crèche
(Arc-en-ciel) du quartier du Wiesberg. Il s’agit pour celle-ci de
la première pile à combustible en test dans un ERP
(établissement recevant du public) en France. La troisième pile
a été installée fin octobre pour les besoins de deux logements,
encore en phase finale de rénovation lors de l’inauguration.
L’objectif du projet est de préparer l’introduction commerciale
en France à l’horizon 2016 de la pile à combustible résidentielle
au gaz naturel à travers une expérimentation en conditions
réelles. Les tests de fonctionnement dureront deux années
complètes, avec la réalisation de relevés des différents
paramètres des installations. Outre la validation des
performances des systèmes, le consortium d’experts souhaite
contribuer à l’intégration de la technologie pile à combustible
dans la Réglementation Thermique. A terme, le projet cible la
préparation des règles d’installation et de maintenance afin
d’adapter la pile à combustible au marché français.
•
Le projet CRONOS, financé à hauteur de 691 000 euros
par l’ADEME (Titec 2014) permettra de développer une
chaudière électrogène utilisant une pile à combustible
de technologie SOFC d’une puissance comprise entre
1 et 2 kW électrique et avec un rendement global de
90 %. Ce projet a une forte composante d’étude et
Pile à combustible en expérimentation dans une crêche de Forbach
© Grégoire Noble
d’optimisation technico-économique et d’études des
procédés de fabrication et l’industrialisation sur le volet
cellules, stack et systèmes. Les livrables de ce projet
CRONOS seront un avant projet détaillé et chiffré pour la
ligne de fabrication des cellules, pour la ligne de
fabrication des stacks et pour la ligne de fabrication de
l’appareil complet, associé à une évaluation du coût de
l’appareil.
Les partenaires du projet sont Auer, ENERCAT et le CEA ;
•
AUER en tant que spécialiste du chauffage et de
systèmes multi-énergies.
•
ENERCAT (qui reprend les activités, les locaux, les
moyens d’essais et le personnel de l’IRMA à partir du
1er mars 2013) en tant que spécialiste du développement
de reformeurs.
•
Le CEA, coordinateur de ce projet, en tant que spécialiste du
développement de cellules et d’empilements EVHT/SOFC.
La société AUER a participé aux projets GEN-BOX (Générateur
électrique autonome et transportable à PEMFC haute
température et réformeur multi-combustible) et OSMOSYS
(Optimisation d’un stack fonctionnant à température moyenne
et Intégration d’un système pour applications stationnaires).
Ces nouveaux projets traduisent l’émergence d’une filière
hydrogène et pile à combustible dans le secteur du bâtiment
en France.
Des projets de démonstration européen (FCH-JU) en France :
ene.field
En France, deux projets de démonstration lancés récemment
traduisent la volonté des acteurs nationaux de ne pas rester
en marge. Dans le cadre du projet européen ene.field
(financé par le FCH-JU), GDF SUEZ a installé en septembre
2014 deux piles en maisons individuelles en Alsace, dans les
villes de Haguenau et de Munschhausen. GDF SUEZ devrait
en installer au total quelques dizaines dans les deux années
à venir en France.
Les 2 premières piles déployées (technologie PEM) sont
fabriquées par BAXI (groupe BDR Thermea). De Dietrich
Thermique est partie prenante afin d’aider à l’installation et à
la maintenance de ces systèmes dans ces maisons récentes.
Trois autres livraisons sont prévues d’ici 2015 dans les
semaines à venir, dans des maisons neuves cette fois-ci.
L’hydrogène envisagé dans des bâtiments autonomes à
Grenoble
l’électricité et la chaleur : un cogénérateur à biomasse ainsi
qu’à piles à combustible.
Bouygues construction et la ville de Grenoble ont signé un
partenariat de recherche et développement pour la
construction d’un îlot d’immeubles de logements collectifs
visant l’autonomie totale par rapport aux réseaux.
Plusieurs options de stockage d’énergie sont à l’étude via le
vecteur hydrogène notamment.
Ce concept de bâtiment, baptisé ABC (Autonomous Building
for Citizens), vise une autonomie totale à l’échelle d’un
bâtiment ou d’un quartier sans raccordement aux réseaux
d’énergie et d’eau.
Les concepteurs, qui utiliseront des systèmes d’énergies
renouvelables, envisagent un apport supplémentaire
d’énergie via des systèmes de cogénération qui produiront
La PEMFC dite HT est une PEM à haute température de
l’ordre de 150-200°C ; elle est encore assez peu développée.
Elle est concurrencée par la technologie SOFC qui opère à
plus de 700°C et offre des perspectives de rendements
élevés. Toutefois la présence de nickel à l’anode des SOFC
interdit la tolérance au soufre et les dispositifs les plus
performants requièrent une durée de montée en
température longue avec peu de cycles thermiques.
3-4 Hydrogène et ENR
Les projets sur la thématique ENR/Hydrogène occupent une place importante ces dernières années avec la montée
en puissance des énergies renouvelables. Les besoins en stockage et en valorisation de ces ENR font de l’hydrogène le
vecteur idéal et des projets “power-to-gas” ont commencé à voir le jour depuis quelques années.
En France, GRHYD est un des projets phare dans ce domaine. Il est financé dans le cadre du programme “énergies
décarbonées” des investissements d’avenir.
- en mode de régulation entre production et consommation
d’EnR, l’hydrogène apporte une solution de flexibilité et d’arbitrage entre différentes utilisations finales de l’énergie.
GRHYD, une nouvelle filière énergétique gaz naturel /
hydrogène pour optimiser l’intégration des énergies
renouvelables dans la ville durable.
Le projet GRHYD a officiellement été lancé lors des Assises
de l’énergie à Dunkerque le 30 janvier 2014. Le projet GRHYD
(Gestion des Réseaux par l’injection d’HYdrogène pour
Décarboner les énergies) est un projet porté par GDF SUEZ et
sélectionné dans le cadre du Programme des Investissements
d’Avenir (PIA) suite au lancement en 2011 par l’ADEME de l’AMI
“hydrogène et piles à combustible”.
Ce projet est une première en France de “Power to gas”
(valorisation d’énergies renouvelables par la production
d’hydrogène par électrolyse de l’eau). L’hydrogène produit
sera d’une part injecté dans le réseau de distribution de gaz
naturel de GrDF pour l’alimentation d’un éco-quartier et
servira d’autre part à l’alimentation de 50 bus roulant à
l’Hytane®, mélange d’hydrogène et de gaz naturel.
La cérémonie du 30 janvier 2014 a été marquée par la très
forte mobilisation des acteurs, représentés pour cette
signature au plus haut niveau. Le rituel des signatures s’est
déroulé en présence de Michel Delebarre, Ancien ministre
d’Etat, Sénateur Maire de Dunkerque et Président de la
Communauté urbaine, Bruno Léchevin, Président de l’ADEME,
Gérard Mestrallet, Président Directeur Général de GDF SUEZ,
ainsi que les représentants des partenaires du projet
(Raymond Cointe, Directeur Général de l’INERIS, François Le
Naour, Chef de Département adjoint, Département Thermique
Biomasse et Hydrogène au CEA, Bernard Brandon, Directeur
Général du CETIAT, Michel Gugenheim, Président du
directoire de CETH2, Paul Berretrot, Directeur du STDE, Olivier
Hérout, Président de GNVERT, Pascal Mauberger, Président
du directoire de McPhy Energy, ainsi que les représentants
d’INEO, Hervé Comes, Directeur délégué de GrDF, Didier
Cousin, Directeur Territorial Nord et Jérôme Gosset, Directeur
Général d’AREVA Stockage énergie).
Les principaux objectifs du projet GRHYD sont de :
•
Proposer le vecteur hydrogène comme solution de
flexibilité, pour une gestion couplée et optimisée des
énergies électrique et gazière :
•
Valider la pertinence technico-économique d’une filière
composée d’hydrogène et de gaz naturel (GN) sur 3
marchés énergétiques :
- optimisation des énergies renouvelables par conversion
en hydrogène puis stockage et valorisation via le réseau
gaz naturel ;
- production et commercialisation d’un nouveau mélange
combustible hydrogène-gaz naturel répondant aux
enjeux des villes et éco-quartiers ;
- fourniture de carburant appelé Hythane® à des flottes
captives (bus, véhicules de collectivité).
Plusieurs résultats sont attendus en termes d’innovation,
d’impact environnemental et social, de retombées
économiques. La mise en œuvre du projet devrait permettre
entre autres :
•
de développer un gaz GN-H2 distribué par le réseau gaz,
des carburants Hythane® pour véhicules et indirectement des véhicules GNV implement adaptés à ces
carburants ;
•
de bénéficier de différentes retombées locales en tant
que filière professionnelle de proximité pour différents
métiers, de la conception à la maintenance des systèmes
énergétiques ;
•
d’évaluer l’acceptabilité sociale et sociétale de l’usage
de l’hydrogène en mélange avec le gaz naturel, dans
une solution énergétique dans les domaines des
transports urbains et des utilisations stationnaires de la
ville ;
•
de réduire les émissions de GES et les impacts sanitaires
de la pollution urbaine sur la population.
Le projet GRHYD, démarré en septembre 2013, est prévu
pour une durée de cinq ans avec un budget de 15 millions
d’euros dont 4,9 millions d’euros provenant du PIA (Plan
Investissement d’Avenir) sous forme de subventions et
avances remboursables. Le projet est localisé dans la
communauté urbaine de Dunkerque où auront lieu les
expérimentations de terrain. Les partenaires du projet sont au
nombre de douze. Outre GDF SUEZ qui en est le
coordonnateur, on a AREVA SE, le CEA, AREVA-H2Gen,
CETIAT, COFELY INEO, la Communauté Urbaine de Dunkerque
Grand Littoral, GNVERT, GrDF, INERIS, McPhy Energy, STDE
(Société des Transports de Dunkerque et Extension).
- en mode de stockage, l’électricité renouvelable est directement valorisée sous forme de gaz ;
PLANNING
2030
Démonstration
Mobilité
Déploiement
2020
2015
Déploiement sur équivalent
de 100 flottes de 50 bus
50 bus
à Dunkerque
10 flottes de 50 bus
réparties dans 10 villes
2030
Démonstration
2015
Déploiement
2020
Logement
Dunkerque 23000 clients
+ 20 villes 6000 clients
Dunkerque 23000 clients
210 clients
Principe général du Projet GRHYD
La Croix-Valmer : le Projet Janus pour l’autonomie énergétique
stoppé.
La commune de la Croix-Valmer dans le Var (83) localisée
dans le Golfe de Saint Tropez, et située en bout de ligne électrique souffre de coupures répétées de l’électricité. Subissant
en outre une multiplication de sa population (par 10) lors de la
saison estivale, ces besoins de fourniture d’électricité sont
souvent non satisfaits.
La Croix-Valmer, dans la recherche de solutions à cette situation, a initié le projet Janus. Il s’agit d’un projet innovant
permettant de mutualiser un ensemble de systèmes énergétiques constitués de centrales solaires photovoltaïques et de
solutions de stockage d’énergie basées sur l’utilisation de l’hydrogène. L’objectif in fine est de contribuer à l’autonomie énergétique partielle et de secourir des bâtiments de la commune.
Le projet Janus est labellisé par le Pôle de compétitivité
CAPENERGIES de la région PACA, son budget s’élève à 7
millions d’euros. Le financement est assuré à 41% par la Mairie de la Croix-Valmer, 41% par la Région PACA et environ
10% par AREVA SE. Les autres partenaires du projet sont
IOSIS, ERDF, ENERDIS et NEOSUN.
Après le lancement d’un appel d’offre public, la solution
retenue par la commune est la Greenergy Box™ conçue et
commercialisée par AREVA SE avec le soutien du programme
H2E. La Greenergy Box™ combine un électrolyseur PEM, une
pile à combustible PEM ainsi qu’une unité de stockage
d’hydrogène (voir figure ci-dessous).
La première installation du projet Janus sera réalisée sur le
site d’un Centre de Loisirs sans hébergement (CLSH). L’objectif
est d’assurer l’autonomie partielle ou effacement du réseau
du bâtiment (45% du temps) et le secours électrique en cas
de coupure du réseau (autonomie de 12 h à 20 kW de
puissance).
Le système à installer comprend outre la Greenergy Box™,
29 kWc de panneaux photovoltaïques.
Malheureusement, en novembre 2014, la nouvelle municipalité a décidé de stopper le projet qui n’est pas en adéquation
avec les capacités financières de la commune.
Le projet MYRTE équipé de la Greenergy Box™
Le projet MYRTE, implanté sur le site de Vignola en Corse,
permet le couplage d’un parc photovoltaïque de 560 kWc à
un système hydrogène. Inauguré en janvier 2012, le système
est intégré dans un bâtiment du site et constitué d’un
électrolyseur de 10 Nm3/h, d’un stockage d’hydrogène à 35
bars de 28 m3 (environ 1000 Nm3) ainsi que d’une pile à
combustible de 100 kW. Il est aujourd’hui complété par une
Greenergy Box™. Le système conserve la même capacité de
stockage d’énergie (1,75 MWh), mais augmente les possibilités
de pilotage passant la puissance d’injection au réseau
électrique à 150 kW. Ce projet, développé par AREVA, le
laboratoire Sciences pour l’Environnement (Université de
Installation de la Greeenergy Box™ sur le site de MYRTE en février 2014
© AREVA SE
Corse Pasquale Paoli/CNRS) et le CEA, est labellisé par le
pôle de compétitivité Capenergies et cofinancé par la
Collectivité Territoriale de Corse, l’Etat français et l’Union
européenne.
L’unité Greenergy Box™ est constituée d’un container
disposant d’un électrolyseur de 13 Nm3/h et d’une pile à
combustible de 50 kW. Les systèmes de contrôle-commande
ont été renforcés, permettant une plus grande flexibilité de
pilotage du réseau, offrant de nouvelles possibilités de
scénarios de gestion de l’énergie lors des tests effectués par
l’université de Corse/CNRS et le CEA.
Cette Greenergy Box™ est la première déployée par AREVA SE.
OSSHY : générateurs d’hydrogène sur site combinant électrolyseur et stockage solide
© McPhy
Le projet PUSHY (Potential Use of Solid HYdrogen)
LASHY (Local Alternative Solid HYdrogen)
Ce projet a pour ambition de créer une filière innovante dans
le secteur de l’hydrogène industriel. Ce projet regroupe les
partenaires suivants : McPhy Energy, WH2, Green Access,
Linde, le CEA-Liten. Le projet PUSHY se décompose en
deux offres :
L’offre LASHY met en contact des producteurs d’énergies
renouvelables avec le marché industriel de l’hydrogène.
Cette offre est matérialisée par l’installation, sur le site de
producteurs ENR, d’un électrolyseur, d’un stockage d’hydrogène et d’un service de gestion de la production d’hydrogène, appelé “système d’arbitrage”.
OSSHY (On Site Solid HYdrogen)
L’offre OSSHY consiste en l’installation sur le site d’utilisation
d’hydrogène de capacités de production d’hydrogène par
électrolyse de l’eau et d’un stockage solide destiné à assurer la continuité de l’activité industrielle dans des conditions
optimales de sécurité.
La première phase de ce projet a été lancée sur le site de
McPhy Energy à La Motte-Fanjas (Drôme). Il s’agit d’un démonstrateur unique en son genre : le premier système
couplant à l’échelle industrielle un générateur d’hydrogène
sur-site et un stockage de 100 kg d’hydrogène sous forme
solide.
Constitué d’un générateur d’hydrogène par électrolyse de
l’eau, fabriqué par McPhy Italie et alimenté par 60 kW d’électricité provenant du réseau EDF, ce démonstrateur peut produire 12m3/heure d’hydrogène. Ce gaz est ensuite stocké
sur un système HDS 100, basé sur la technologie hydrure de
magnésium développée et fabriquée par McPhy Energy à
La Motte-Fanjas.
Ce système inaugure la première gamme commerciale
destinée aux utilisateurs d’hydrogène industriel “sur site”, sur
les marchés domestiques et internationaux. Ce premier
exemplaire, d’une capacité de stockage de 100 kg (soit un
contenu énergétique de 3,3 MWh), inaugure une gamme
commerciale, qui s’étendra à terme jusqu’à 500 kg d’hydrogène stocké (16,5 MWh).
Le projet LASHY, pour Local Alternative Solid HYdrogen
entre dans sa phase de concrétisation, suite à la publication
d’un avis favorable de l’enquête publique. Le site hydroélectrique au fil de l’eau, localisé à Port-Mort le long de la Seine,
produira de l’hydrogène début 2015. Pendant la période
d’expérimentation qui durera un an, près de 7500 kg d’hydrogène renouvelable pourront être fabriqués par un électrolyseur McPhy Energy de 65 kW.
Les partenaires du projet, financé par la BPI (anciennement
ISI OSEO), sont le CEA-Liten, Linde Gas, WH2, McPhy Energy
et Green Access. L’hydrogène sera stocké dans des galettes
d’hydrure de magnésium, sous forme solide et à faible pression, et conditionné dans des containers permettant un
transport par camion aisé jusqu’au site de consommation.
Le bilan des émissions de CO2 sera réduit d’un facteur 10 en
comparaison avec l’état de l’art. Si la phase de test est
concluante, le site pourra être amené à produire 23 tonnes
d’hydrogène par an.
Le projet PUSHY a un budget global de 12 millions d’euros
financé en partie par la BPI/France (anciennement OSEO/
ISI).
Le projet INGRID (Projet européen Energie du FP 7)
Le projet HyCube (ANR)
Le système du projet INGRID consiste à produire, à partir
d’électricité renouvelable, de l’hydrogène par électrolyse, à
le stocker sous forme solide puis à le réutiliser pour créer de
l’électricité via une pile à combustible, ou bien alimenter le
marché de l’hydrogène.
Le projet HyCube coordonné par le CEA-Liten (budget de
250 000 euros), utilise la plateforme MYRTE située en Corse.
Cette plateforme, première française et mondiale, abrite
une ferme photovoltaïque de 400 kWc et dispose d’une
chaîne de stockage d’énergie sous forme d’hydrogène,
composée d’un électrolyseur, d’un stockage d’hydrogène et
d’une pile à combustible.
Il s’agit d’installer un démonstrateur industriel dans la région
des Pouilles (Sud de l’Italie), une zone où sont implantés
beaucoup de champs éoliens et photovoltaïques.
L’intérêt de ce projet est triple :
•
Agir sur l’équilibrage du réseau électrique, en permettant de stocker les surplus d’électricité et d’en réinjecter
selon les demandes.
•
Fournir le marché d’hydrogène, en livrant chez des
clients consommateurs d’hydrogène des stockages solides remplis d’hydrogène vert.
•
Tester la mobilité en fournissant de l’électricité générée
à partir de l’hydrogène à la station de chargement de
véhicule électrique.
Ce stockage d’énergie, d’une capacité de 39 MWh, comportera un nouveau générateur d’hydrogène de 1,2 MW à réaction rapide, et un stockage d’hydrogène solide de technologie McPhy de plus d’une tonne d’hydrogène stocké en toute
sécurité, la plus grande installation jamais construite.
Le projet démarre en 2014. Il a un budget de 23,9 millions
d’euros et est financé par la Commission Européenne. Les
autres partenaires du projet sont : Hydrogenics (Belgique)
pour l’électrolyseur et la pile à combustible, ENEL Distribuzione, filiale de distribution d’électricité en Italie, la région
des Pouilles via sa division opérationnelle de l’autorité pour
le transfert de la technologie et l’innovation (Agenzia Regionale per la Tecnologia e l’Innovazione) et des centres de recherches tels que Engineering Ingegneria Informatica (Italie), Fundacion Tecnalia Research & Innovation (Espagne) et
Ricerca sul sistema Energetico (Italie).
Au sein du projet HyCube, McPhy réalise un système de
stockage de 24 kg d’hydrogène (équivalent à 800 kWh), ce
qui permettra :
•
D’augmenter significativement la capacité et la souplesse de stockage d’énergie dans des conditions optimales de sécurité.
•
D’optimiser la contribution de l’installation solaire intermittente au réseau électrique (lissage, écrêtage, adaptation de la production au profil de demande d’un réseau insulaire, etc.).
Le projet HYPER (FCH-JU)
Le système HYPER consiste à concevoir et commercialiser
une plateforme portable flexible, composée d’un stockage
d’hydrogène et d’une pile à combustible, destinée à la fourniture d’énergie.
Afin de valider l’intégration entre stockage et pile à combustible, deux systèmes sont en cours de développement
d’une puissance de :
•
100 We pour des applications de recharge par exemple.
•
500 We qui serviront d’extension d’autonomie pour les
drones.
Le projet coordonné par EADS IW a un budget de 4 millions
d’euros financés par la Commission Européenne. Les autres
partenaires sont Paxitech, l’université de Glasgow, IEn, JRC.
3-5 les applications portables
Dans le domaine des applications portables, systèmes de faibles puissances (< 500 W), des développements sont en
cours et la commercialisation de certains produits a été lancée depuis 2012.
Le Groupe BIC rachète Ansgtröm Power en 2011 mais donne
un coup d’arrêt fin 2014 !
Cartouches HyCan
© HyCan
L’un des faits marquants dans le domaine des appareils
portables à pile à combustible a été l’annonce par le Groupe
BIC fin novembre 2011, du rachat par sa filiale canadienne,
des actifs de la société Angström Power, fabricant de
systèmes piles à combustible de faible puissance. Le prix de
rachat est estimé à environ 13,5 millions d’euros.
Cette acquisition permet au groupe BIC, qui possède une
expertise dans la production de cartouches d’hydrogène, de
proposer une solution complète de systèmes d’alimentation
pour les appareils portables.
BIC prévoyait de commercialiser un chargeur de pile à
combustible et des cartouches d’hydrogène mais en novembre
2014, la société BIC a décidé de réduire significativement ses
investissements dans la R&D sur les piles à combustible et
cherche des alternatives pour valoriser le savoir-faire
technologique acquis depuis de nombreuses années.
La commercialisation des produits issus du projet HyCan se
poursuit
Le projet HyCan débuté en 2009 pour une durée de 3 ans,
rassemble 4 partenaires industriels (une grande entreprise et
trois PME) un laboratoire de recherche et un laboratoire
d’essais agréé.
•
AD-VENTA, société d’ingénierie innovante, ayant breveté
un nouveau type de mini-détendeur intégré au boîtier de
type aérosol.
•
PAXITECH, société spécialisée dans le développement
et la commercialisation de piles à combustible de faible
puissance, pour des applications essentiellement
mobiles.
•
BOXAL, société spécialisée dans la fabrication et la vente
de boîtiers aérosols en aluminium.
•
Institut Néel, CNRS, laboratoire spécialisé dans l’étude
des matériaux hydrures.
•
McPhy Energy, société spécialisée dans la fabrication et
la vente d’hydrures et de systèmes de stockage d’énergie.
•
LEREM, laboratoire spécialisé dans l’étude et essais
d’emballages métalliques, agréé par le Ministère chargé
des transports pour les marchandises dangereuses.
Les développements de produits ont donné lieu à la création
de la société HyCan avec pour objectif d’industrialiser et de
commercialiser les différents produits innovants issus de ce
projet.
HyCan propose, en plus des systèmes de stockage, des
produits complets associant une pile à combustible
développée par la société PAXITECH. HyCan a commencé la
fabrication en série de ses produits, ce qui devrait contribuer
à faire baisser leur prix de vente.
Le projet avait pour objectif le développement d’un ministockage d’hydrogène innovant alliant les avantages du
stockage sous forme gazeuse à ceux des hydrures
métalliques (densité d’énergie volumique) et son intégration
à une pile à combustible de type passif. Cette innovation
utilise la technologie employée pour les boîtiers aérosols, en
y incorporant un micro-détendeur intégré.
Raidlight PaxiTech
© PaxiTech
3-6 les domaines transversaux
Quelques faits marquants peuvent être signalés dans le domaine de la réglementation, des normes et de la sécurité.
Divers groupes de travail contribuent ainsi à une meilleure compréhension des risques et à la mise en place d’un cadre
réglementaire pour l’utilisation des technologies de l’hydrogène et des piles à combustible.
3-6.1 éducation et formation
Le marché didactique en France
La filière didactique a émergé grâce à la réforme mise en
place il y a 3 ans au sein des lycées : la pile à combustible
est mentionnée en tant que sujet d’étude pour les filières
STI2D et SSI. Pragma Industries connaît bien ce marché. Elle
a créé dès 2009 un partenariat avec INFACO, le n°2 mondial
de l’électroportatif, et développe son produit “sécateur” : un
générateur couplé à un sécateur, très complet permettant
de satisfaire toutes les attentes des programmes scolaires.
Validés auprès des enseignants de l’académie de Toulouse
(obtention de la recommandation de l’Education nationale),
ces systèmes sont achetés sur fonds propres par les lycées,
ou par appels d’offres dans le cadre de financement par les
régions. Récemment, Pragma a ainsi livré 40 systèmes aux
régions Bourgogne et Languedoc-Roussillon. Un second
produit, Fuel Cell Pack (une PaC en PMMA) a été livré en
30 exemplaires à la région Nord-Pas-de-Calais. Pragma a
vendu environ 200 systèmes en France et à l’étranger, aidé
par des partenariats avec des distributeurs.
Un second acteur du secteur, Heliocentris, est distribué par
Systèmes Didactiques en France. Récemment, un système
de stockage d’énergie via l’hydrogène intégrant une pile à
combustible de 1,2 kW a été installé dans le lycée de Lannion, couplé à des panneaux photovoltaïques, des batteries
et un électrolyseur. Le constructeur allemand Heliocentris
fournit des piles à combustible destinées à un usage allant
du collège à l’enseignement supérieur. La société vend
chaque année 2 à 3 unités de 100 W, 2 unités de 50 W et 30
à 45 plus petits systèmes. Une des appréhensions à l’installation des systèmes est le stockage de l’hydrogène. Cependant, en considérant la plus grosse pile fournie par Systèmes Didactiques, qui nécessite un réservoir de 2,5 m3,
installé sous forme de 3 réservoirs de stockage hydrure
sous 10 bars, une telle quantité d’hydrogène ne suffit pas
pour atteindre la limite d’explosivité de l’hydrogène de 4 %
dans une pièce de 100 m3. Outre ces produits fournissant un
outil complet d’étude sur le cursus des élèves, de plus petits systèmes, beaucoup plus abordables (quelques centaines d’euros contre 2000 à 6000 € HT pour les produits
Système didactique Pragma
© Pragma Industries
Pragma) ont les faveurs des établissements : les petits électrolyseurs de l’Allemand H-Tec, les systèmes du Singapourien Horizon Fuel Cell, ou le jouet véhicule Tamiya de Crea
Technologie (France) basé sur la technologie d’Horizon, qui
a récemment équipé 22 lycées bretons.
Les systèmes didactiques hydrogène et pile à combustible
bénéficient d’une plus grande familiarisation de la part des
enseignants ces dernières années. Cependant, pour le développement de projets plus conséquents, quelques réserves demeurent. Avec la spécialisation des établissements de l’enseignement supérieur sur les énergies
renouvelables et la gestion de l’énergie, de nouvelles opportunités se créent pour les fournisseurs. Ainsi Heliocentris
a équipé une université avec un électrolyseur produisant
1000 l/h d’hydrogène sous 30 bars.
Ce marché constitue un maillon important de la sensibilisation des jeunes générations aux technologies hydrogène et
piles à combustible, et permettront peut-être la naissance
de nouveaux passionnés.
24heures de St Jo 2014 ; des micros voitures à hydrogène
sur la piste
Le lycée technique Saint Joseph organise chaque année les
24 heures de St Jo, un événement qui est l’aboutissement
d’un véritable projet pédagogique autour du développement durable, sous l’impulsion de Thiery Maison et Daniel
Kern, tous deux professeurs de génie mécanique. L’année
2013-2014 a vu la réalisation au cours de l’année scolaire de
prototypes de voiture à hydrogène. Plusieurs équipes
d’élèves de seconde, première terminale et aussi de BTS
ont réalisé la conception et la fabrication de micro voitures
de course avec toute la problématique de l’intégration des
composants dans une vraie voiture même si elle est de taille
très réduite. Un trophée Hydrogène a été mis en place et la
voiture hydrogène même si elle n’a pas gagné face à des
concurrentes thermiques a fini à la 5ème place avec une
distance parcourue de 253 km. Une initiative mobilisatrice
de toute la communauté éducative, avec l’aide de nombreux industriels et la mobilisation des élus. Une sensibilisation intelligente à l’alliance entre technologie et développement durable. Un projet d’internationalisation de l’évènement
est en cours de finalisation pour les éditions ultérieures et
une initiative à relayer.
Circuit pédagogique hydrogène à Albi
Le circuit pédagogique de Trifyl, (le syndicat mixte départemental de valorisation des déchets ménagers et assimilés,
sur le pôle des énergies renouvelables à Labessière-Candeil
dans le Tarn), propose un circuit pédagogique “bis” dédié à
l’hydrogène.
La production verte d’hydrogène y est présentée et expliquée (reformage du biogaz, électrolyse, voie biologique), des
stockages et des utilisations possibles. Une docothèque sur
l’H2 est proposée.
Ce projet pédagogique est soutenu par Trifyl, l’Ecole des
mines d’Albi-Carmaux et l’INRA de Narbonne.
3-6.2 communication et acceptabilité sociale
L’hydrogène, encore et toujours au Salon des EnR
Initiée en 2010, la journée hydrogène organisée à l’occasion
des salons des EnR a été reconduite lors des salons 2012 et
2013 tenus respectivement à Paris et Lyon.
En 2012, AFHYPAC a organisé avec Alphéa Hydrogène une
journée de conférences le 5 avril 2012 dans le cadre du
Salon tenu à Paris, Porte de Versailles. Au total onze
communications ont été présentées tout au long de la
journée et elles ont concerné divers sujets liés aux
technologies de l’hydrogène.
En 2013 au Salon de Lyon, AFHYPAC a coordonné la
participation des acteurs du domaine, organisé un stand de
présentation des réalisations d’acteurs tels que ATAWEY,
WH2, Air Liquide Hydrogen Energy, McPhy Energy. Une
conférence a également été organisée le 19 février sur le
thème “L’hydrogène, vecteur des énergies renouvelables”.
3-6.3 règlementation, normes et sécurité
règlementation : l’urgence de son évolution
Parmi ses missions prioritaires, l’AFHYPAC s’est fixée comme
objectif de proposer une évolution du cadre réglementaire
et normatif applicable à l’hydrogène. Pour ce faire l’AFHYPAC
se positionne comme l’interlocuteur et l’animateur des
acteurs (industriels, centres et instituts de recherche et
collectivités porteuses de projets) de la filière hydrogène
auprès des pouvoirs publics et des acteurs institutionnels. Il
s’agit de travailler et coopérer avec eux à l’évolution
harmonieuse et cohérente de la réglementation sur
l’hydrogène. L’enjeu pour la filière est de garantir le
développement et déploiement des usages de l’hydrogène
et des piles à combustible (stockage d’énergie, mobilité,
micro cogénération.) dans un cadre réglementaire et
normatif adapté.
L’AFHYPAC a mis en place un groupe de travail sur la
réglementation qui est animé par ALPHEA (Réseau européen
et Pôle de Compétences sur l’Hydrogène et ses Applications).
Les sessions de travail de l’AFHYPAC ont abouti en 2014 à un
document reprenant des propositions d’évolution et de
modification des règlements en vigueur relatifs à l’hydrogène
et aux piles à combustible, discutées et validées par les
acteurs de la filière.
Ce document de synthèse de 24 pages, intitulé
“Positionnement et doctrine de l’AFHYPAC sur le contexte et
cadre réglementaire applicable à l’hydrogène et aux systèmes
pile à combustible en France. Propositions des évolutions
nécessaires” fait état de 6 propositions concrètes sur la
production, stockage, distribution, cogénération, injection
d’hydrogène et une feuille de route à moyen et long terme.
Ce document a été présenté lors de l’Assemblée Générale
de l’AFHYPAC le 26 juin 2014 et a été transmis à la Direction
Générale de la Prévention des Risques. Le 28 juillet 2014, le
président de l’AFHYPAC a écrit un courrier à la DGPR pour
rappeler la position officielle de l’association à propos de
l’arrêté relatif aux prescriptions générales applicables à la
distribution d’hydrogène alimentant les chariots élévateurs.
Dans ce même courrier, l’AFHYPAC insiste sur “l’importance
de ce travail en commun engagé et sur lequel les autorités
régionales comme les industriels comptent pour instruire
rapidement et en toute sécurité les nombreuses demandes de
projets de déploiement en cours et à venir”.
Une réunion avec la DGPR devait avoir lieu avant la fin de
l’année 2014 pour détailler les propositions de l’AFHYPAC
avec les services de la DGPR.
Pour rappel : les actions menées en 2013
Les contacts avec la DGPR (Direction Générale de la
Prévention des Risques) ont été renforcés en 2013 : un
rendez-vous avec la Directrice de la DGPR a eu lieu le 3 juin.
La présidente d’AFHYPAC était accompagnée d’un
représentant de l’ADEME. La Directrice de la DGPR est
intervenue le 20 juin 2013 lors de l’assemblée générale
d’AFHYPAC sur le thème de l’adaptation du cadre
réglementaire à la filière hydrogène-énergie.
Une journée de formation sur la sécurité hydrogène à
destination de représentants de la DGPR, DREAL (Directions
Régionales de l’Environnement de l’Aménagement et du
Logement) et sapeurs-pompiers a été organisée le 1er juillet
avec l’INERIS.
La première version du “Guide de bonnes pratiques pour
l’Hydrogène et les Piles à combustible” a été présentée en
Assemblée générale AFHYPAC le 12 décembre 2013.
Le projet BASHYC pour une meilleure connaissance sur
l’accidentologie hydrogène
Le projet BASHYC (BASe de connaissance sur
l’accidentologie Hydrogène) financé par l’ADEME en 2012 et
réalisé en partenariat avec ALPHEA Hydrogène vise à
réaliser un état de l’art dans le domaine de l’accidentologie
propre à l’emploi de l’hydrogène – énergie. Il s’agit de
recenser les incidents, de comprendre le contexte et les
causes qui ont mené à ces événements.
L’étude réalisée dans le cadre de ce projet a donc permis
d’établir un état de l’art des risques et des accidents liés à
l’hydrogène, dans le cadre d’applications mobiles
(notamment lors d’accidents de la circulation), et
d’applications stationnaires, notamment en Europe.
Afnor… Normes et règlementations
Face à l’impératif que constituent l’émergence et la
structuration du marché de l’hydrogène, il est essentiel de
conduire des programmes de normalisation cohérents,
permettant d’assurer l’interopérabilité et l’adoption de
règles de sécurité reconnues. S’inscrivant ainsi au cœur
de ces défis, l’actualité normalisation des technologies de
l’hydrogène est particulièrement riche depuis quelques
années.
Début décembre 2013 se sont tenues en France (à l’AFNOR),
les réunions des groupes de travail internationaux de
l’ISO/TC 197 «Technologies de l’hydrogène» ainsi que
la session plénière de ce dernier. Fort de la participation
d’une soixantaine d’experts (dont de nombreux délégués
américains, japonais, chinois, allemands et français),
cet événement incontournable pour la filière s’est plus
particulièrement concentré sur les développements
normatifs suivants:
Publication de la norme SAE J2601 sur le protocole de
remplissage des véhicules à hydrogène
•
bouteilles et tubes pour stockage stationnaire, sécurité
des systèmes à hydrogène,
•
systèmes d’adsorption de la modulation de pression
pour la purification et la séparation d’hydrogène,
La SAE (Society for Automobile Engineers) vient de publier
une version révisée de sa norme J2601 sur le protocole et
le processus de ravitaillement en hydrogène de véhicules
utilitaires légers. Elle précise les limites des grandeurs
physiques telles que la température du carburant, le débit
maximum de carburant, et le taux d’augmentation de
pression qui affectent le processus de remplissage des
véhicules. La SAE J2601-2014 établit des protocoles de
ravitaillement standard avec des objectifs de performance.
La norme comprend des protocoles pour les 2 niveaux de
pression usuels : 350 et 700 bars.
•
réservoirs de carburant pour véhicules terrestres,
Pompiers : une note d’information
•
appareils de stockage transportables (sous la forme
d’hydrogène absorbé dans un hydrure métallique
réversible),
•
stations-service (et équipements/composants associés).
Concernant ce dernier sujet, soulignons la collaboration
franco-américaine, traitant de manière consensuelle le
délicat sujet des distances de sécurité. A noter également
la position leader des experts nationaux sur les bouteilles et
tubes pour le stockage stationnaire.
L’accueil en France de telles réunions est une opportunité
unique pour la filière. Elle permet d’exposer le dynamisme,
l’expertise et le volontarisme des acteurs français à la
communauté internationale mais également de montrer aux
autorités publiques françaises la réalité des déploiements
et la nécessité d’œuvrer pour l’implémentation de ces
technologies dans notre pays.
Un autre évènement a marqué le mois de décembre 2013,
la publication de la norme NF M58-00 “Installation des
systèmes mettant en œuvre l’hydrogène”. Dans un contexte
où le cadre réglementaire est aujourd’hui inadapté et
peu flexible, cette norme se propose, sous la forme d’un
guide d’installation, de définir l’ensemble des exigences
de conception et d’installation à satisfaire pour assurer les
conditions de sécurité requises. L’objectif est que la filière
se l’approprie largement afin d’insuffler une dynamique
en facilitant l’implantation de projets de démonstration
et en initiant la mise en place du cadre requis pour la
commercialisation sur le territoire.
Les acteurs de la filière promeuvent de plus en plus
leurs approches technologiques, tant sur le plan national
qu’au sein du dispositif international de normalisation,
devant l’importance stratégique de la norme comme outil
nécessaire et levier au déploiement d’une économie réelle
de l’hydrogène. En effet, à chaque étape de ce déploiement,
la norme offre des réponses essentielles, en termes :
•
de compétitivité des industries nationales,
•
d’innovation et progrès,
•
de gage de confiance à l’adresse des industriels,
pouvoirs publics (autorités en charge des autorisations
de fonctionnement) et utilisateurs.
L’enjeu pour la France est non seulement de préserver et
promouvoir son expertise et son savoir-faire mais également
d’encourager la présence nationale face aux intérêts
souvent divergents d’acteurs internationaux très actifs dans
les groupes de travail de normalisation.
Les sapeurs-pompiers français ont réalisé et publié en
juin 2013 une Note d’Information Opérationnelle (NIO)
“Intervention sur les installations d’hydrogène et les risques
liés” concernant l’utilisation d’hydrogène en tant que vecteur
d’énergie. La NIO décrit la technologie concernée, les
risques liés mais surtout les procédures opérationnelles à
mettre en œuvre lors d’interventions.
La rédaction d’une NIO constitue une étape importante dans
la sensibilisation des acteurs clés de l’acceptation sociétale
que sont les sapeurs-pompiers. Celle-ci a été discutée dans
les centres de secours.
Action Garanties d’origine Hydrogène Renouvelable
Initié lors d’une table ronde des premières journées de
l’Hydrogène dans les territoires en mai 2013, l’AFHYPAC
et l’ADEME ont lancé un groupe de travail pour élaborer,
proposer et mettre en œuvre un outil de comptage et de
traçabilité de type « garanties d’origine » pour l’hydrogène
vert produit à partir de sources d’énergies renouvelables,
basé sur la déclaration volontaire des participants et non
réglementaire dans une première phase.
Le groupe de travail réunit WH2, l’ADEME, Alphéa
Hydrogène, l’UTBM, Trifyl, le Conseil Général de la Manche,
la CNR, AREVA H2GEN, GDF SUEZ, Air Liquide, EDF, McPHy,
Atawey, EON, la Semitan, l’Université de Corse et AREVA.
Il s’agit de mettre en place, au cours d’une phase pilote,
un premier dispositif s’adressant à des porteurs de projets
qui souhaitent valoriser l’hydrogène « vert » produit et / ou
utilisé dans leurs projets.
Le premier livrable a été diffusé en octobre 2014 par le
groupe de travail et est accessible pour les membres sur le
site de l’AFHYPAC, il comprend :
•
Un état des lieux des mécanismes électricité et gaz et
propose un mécanisme pour l’hydrogène ;
•
Un argumentaire sur l’Emission de Garanties d’Origine
comportant une description des avantages possibles
apportés au fournisseur et au client en fonction des
usages commerciaux de l’hydrogène.
La phase suivante consistera à valider la définition du
référentiel, regarder la compatibilité du référentiel avec le
développement d’un outil, et faire valider le référentiel par
des utilisateurs potentiels. En parallèle, un projet européen CERTIFHY financé par le
FCH JU travaille sur le même thème, il est piloté en France
par HINICIO. Il est prévu une interface entre le projet français
et le projet européen afin d’harmoniser les démarches.
CHAPITRE 4
ACTIVITÉ ANNUELLE
ET RÉSULTATS PRINCIPAUX
PAR ACTEUR
4-1 Recherche & Développement
La France dispose d’un tissu de recherche fondamentale et appliquée d’un très bon niveau. Le CNRS, le CEA, les
universités et écoles d’ingénieurs sont les principaux acteurs de la R&D publique en France. La recherche amont sur
l’hydrogène et les piles à combustible est animée autour des Groupes de recherche (GDR).
Les travaux effectués dans les laboratoires ont donné lieu depuis 2012 à de nombreuses publications et brevets dont le
nombre est en augmentation.
Bilan des GDR ACTHYF et PACS
Quelques faits marquants :
Entre 2010 et 2013, deux Groupes de Recherches (GDR) du
CNRS ont été directement impliqués dans la R&D sur
l’Hydrogène et les Piles à Combustible: le GDR n°3270ACTHYF (Acteurs de la Communauté HYdrogène en France,
Directeur Michel Latroche, ICMPE, UMR 7182, Thiais) et le
GDR n°3339-PACS (Piles à Combustible, Systèmes, Directeur
Gérald Pourcelly, IEM, UMR 5635, Montpellier). Depuis le 1er
janvier 2014, les deux GdR ont fusionné pour donner naissance
au GdR n° 3652-HySPàC (Hydrogène, Systèmes et Piles à
Combustible, Directeur Olivier JOUBERT, IMN, UMR6502,
Nantes).
Axe STOPHE, production, purification,
stockage d’hydrogène :
L’association des 2 GdR PACS et ACTHYF au sein du GdR
HySPàC implique environ 250 chercheurs répartis dans une
centaine d’équipes de laboratoires CNRS (INC, INSIS, INSU,
INSB, et INP), Universitaires, CEA et industriels (EDF-EIfER,
GDF SUEZ, Hélion-AREVA, Axane-Air Liquide, Rhodia, SaintGobain, etc.). la liste des brevets et des différents projets dans
lesquels sont impliqués les membres du GDR est donnée en
fin d’annexe.
Les activités concernent les thématiques de recherche suivantes :
•
Production d’hydrogène à faible empreinte carbone (géologique, biologique, thermochimique, électrochimique)
•
Stockage solide d’hydrogène : hydrures métalliques, hydrures complexes, matériaux hybrides et poreux
•
Conception de réservoirs: haute pression (35-70 MPa), et
basse pression (< 10 MPa avec absorbants).
•
Purification
•
Catalyse
•
Sécurité
•
Modélisation, simulation
•
Les composants de cœurs de piles et des systèmes.
Vieillissement, modélisation, simulation,
•
Les constituants des cœurs de cellules (PEMFC, SOFC,
électrolyseurs PEM et SOEC) : membranes polymères,
électrolytes céramiques, catalyseurs, couches de diffusion, plaques bipolaires, etc.
•
Les systèmes (auxiliaires, gestion électrique, modélisation, diagnostic, hybridation, etc.) impliqués dans les piles
à combustible basse température (PEMFC1, DMFC2,
DAFC3, etc.) et haute température (SOFC4, ITSOFC5,
PCFC6, etc.), et dans l’électrolyse de l’eau (PEMEC7,
SOEC8).
PEMFC = Proton Exchange Membrane Fuel Cell
DMFC = Direct Methanol Fuel Cell
3.
DAFC = Direct Alcohol Fuel Cell
4.
SOFC = Solid Oxide Fuel Cell
Produire de l’hydrogène à température ambiante, c’est
possible !
Dans un contexte international très concurrentiel, des équipes
du monde entier tentent de mettre au point des catalyseurs à
bas coûts, capables de couper les liaisons C-C des composés
organiques issus de sources renouvelables, afin de produire
de l’hydrogène à basse température. C’est dans ce contexte
que des chercheurs de l’Unité de Catalyse et de Chimie du
Solide (UCCS, UMR CNRS 8181- Université de Lille) viennent
de mettre au point un catalyseur (nano-oxyhydrure à base de
cérium et nickel) et un procédé de production d’hydrogène à
température ambiante, à partir d’éthanol issu de la biomasse.
L’énergie chimique issue de la grande réactivité entre les
espèces hydrures stockées dans le catalyseur et du
dioxygène (O2) conduit à un procédé ne nécessitant que peu
d’apport d’énergie externe, car la réaction est auto-entretenue
à température ambiante.
La compréhension du mécanisme de fonctionnement du
catalyseur, décrypté grâce à des expériences menées à
l’Institut Laue Langevin de Grenoble, est le fruit d’une
collaboration entre les chercheurs Lillois et une équipe de
l’Institut de Recherches sur la Catalyse et l’Environnement de
Lyon (IRCELyon).
Des hydrures qui respirent
Les hydrures métalliques sont des matériaux qui peuvent
absorber réversiblement l’hydrogène gazeux en très grande
quantité d’absorption (exothermique) puis de désorption
(endothermique) du gaz. Ceci entraîne une forte augmentation
de volume du matériau (jusqu’à 20%) qui peut s’apparenter à
une respiration.
Des chercheurs du CEA-Liten et de Grenoble-INP (3S-R) ont
conçu un dispositif expérimental capable de mesurer les
effets de ce gonflement. Ils peuvent ensuite calculer les
contraintes mécaniques générées sur les parois des
réservoirs. Cette approche permet à terme d’optimiser la
conception des réservoirs, qui seront plus sûrs, moins
volumineux et moins lourds.
Ce projet a été soutenu financièrement dans le cadre du
projet ANR-HPAC2008-MODERNHY-T (intégrant aussi les
partenaires industriels SNCF et PSA). Dans ce projet, une
formulation d’un matériau à structure BCC a été proposée par
l’Institut Néel, et fabriqué en lots de plusieurs kilogrammes
par la société McPhy Energy.
ITSOFC = Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell
PCFC = Proton Ceramic Fuel Cell
7.
PEMEC = Proton Exchange Membrane Electrolysis Cell
8.
SOEC = Solid Oxide Electrolysis Cell
1.
5.
2.
6.
Page 56 - Chapitre 4 - Activité annuelle et résultats principaux par acteur
Axe PACEM, composants de cœur de piles à membrane
protonique, vieillissement :
Développement et validation de composants et stack
d’électrolyse de la vapeur d’eau à haute température (EVHT)
Influence de la structure du liquide ionique sur la
morphologie de la membrane et son impact sur les
propriétés fonctionnelles.
Dans le cadre du projet ANR H-PAC 2009 ICARE (CEA-Liten,
APERAM, SIMAP, PVDCo, ICB), des revêtements protecteurs
destinés à protéger de l’oxydation les interconnecteurs métalliques et à prévenir l’évaporation du chrome ont été développés, caractérisés et mis en œuvre dans un stack d’Electrolyse Vapeur à Haute Température (EVHT) dont la
conception et la caractérisation ont été effectuées dans le
projet FIDELHYO ANR H-PAC 2010 (CEA-Liten, EIFER, ICMCB,
LECIME, APERAM). La durabilité d’un stack de 3 cellules sous
cyclage thermique (800°C-20°C-800°C) a été évaluée à 800°C
pendant 700 h avec des performances proches de -1.9 A/
cm² à 1.3 V avec une très faible dispersion entre les 3 cellules,
validant le design du stack.
Les membranes polymères à base de liquides ioniques (LI)
sont très prometteuses, en raison de leur forte conductivité
ionique et de leur stabilité élevée à haute température dans
des conditions anhydres. Cependant, leurs performances en
piles à combustible dépendent fortement de la structure
chimique des polymères et des LI, ainsi que de la concentration de LI dans la membrane, et en particulier des interactions
entre le LI et le polymère. Ainsi une étude approfondie sur
l’évolution de la morphologie et les propriétés fonctionnelles
de systèmes électrolytes polymères, en fonction de la
concentration et de la structure de LI, a été effectuée. L’équipe
ELSA (LEPMI), en collaboration avec l’équipe PCI (SPrAM), a
obtenu des résultats très originaux sur la structuration du liquide ionique dans la matrice polymère de Nafion (membrane
polymère développée or Dupont-Nemours). L’évaluation de
membranes à base de liquide ionique a également été réalisée en PEMFC, DMFC et DEFC à haute température (>120°C).
Des performances sensiblement supérieures aux membranes
à base de PBI (Polybenzimidazole) développées par une collaboration entre AIME (Agrégats Interface et Matériaux pour
l’Energie) et l’ICGM (Institut Charles Gerhardt de Montpellier).
Etude du vieillissement des assemblages membraneélectrodes pour piles à combustible basse température.
L’équipe ESME du LEPMI a étudié des alliages bimétalliques
(ex. Pt3Co/C) pour la réduction de l’oxygène à la cathode
d’une PEMFC dans le cadre du contrat OSEO H2E piloté par
l’Air Liquide. Les matériaux utilisés ont été testés en fonctionnement réel pendant plusieurs centaines d’heures. La dégradation de la couche catalytique cathodique a été examinée à
divers stades du vieillissement grâce à différentes techniques
de caractérisation complémentaires : physiques (FEG-SEM,
HRTEM, STEM-HAADF, XRD), chimiques (ICP-AES, X-EDS) et
électrochimiques (voltampérométrie cyclique). Outre les dégradations d’ordre structurel (croissance de cristallites par
maturation d’Ostwald, agglomération) liées à la taille nanométrique du catalyseur, une perte continue des atomes de
cobalt de l’alliage Pt3Co/C a été observée.
Axe SOC, composants de cœur de cellules céramiques,
performances et durabilité :
Intégration de matériaux innovants dans une cellule SOFC
fonctionnant à température intermédiaire
Des matériaux issus de brevets conjoints CNRS-EDF ont été
utilisés pour réaliser des cellules de piles à combustible à
oxydes solides fonctionnant à température intermédiaire. Un
nouveau couple cathode / électrolyte (700°C) a été étudié. Les
matériaux concernés sont l’électrolyte BaIn0.3Ti0.7O2.85
(BIT07) et les nickelates de terres rares Ln2NiO4+δ (LnN avec Ln
= La, Nd, Pr) en tant que cathodes. Dans le cadre du projet ANR
H-PAC 2009 INNOSOFC les équipes impliquées (IMN, ICMCB,
CEA-Liten, EIFER, Marion Technologies) ont réalisé des cellules complètes à anode support (BIT07 / NiO | BIT07 | GDC |
PrN) jusqu’à 100x100 mm2 de surface en utilisant des techniques bas coûts et industrialisables par voies humides (coulage en bande, vacuum slip casting et sérigraphie). Les résultats obtenus ont montré des performances de 200 mW cm-2 à
700°C et 0.7 V pendant plus de 500 heures de fonctionnement
.
Après le cyclage thermique, le stack retrouve des performances électrochimiques proches des valeurs initiales avec
un taux de dégradation de l’ordre de 3-4%/1000h.
Un stack de 10 cellules a produit 0.9 m3/h pour un coût estimé à moins de 3 €/kg H2.
Axe Systèmes, auxiliaires, modélisation, diagnostic, hybridation :
Nouvel outil hardware / software de diagnostic en ligne
d’une pile à combustible
Dans le cadre du projet européen D-CODE (2011-2014)
(partenaires EIfER, FR FCLAB, Univ. Salerno, CIRTEM, BITRON,
DANTHERM), un nouveau système de spectrométrie
d’impédance pour des piles à combustible PEMFC a pu être
développé. Ce système, unique, ne nécessite aucun matériel
supplémentaire pour mener à bien cette spectrométrie
d’impédance, en temps réel. Il repose sur un pilotage d’une
injection d’harmoniques de courant via une modification du
contrôle du convertisseur statique de sortie de la pile à
combustible. En outre, en s’appuyant sur les résultats de cette
spectrométrie d’impédance, des algorithmes de diagnostic
ont également pu être développés, Les résultats sont
spectaculaires avec plus de 95% de bons diagnostics, sur la
base de 5 erreurs différentes sur le système pile à combustible.
La méthode est totalement adaptable sur n’importe quel type
de système pile à combustible basse température commercial
(ici implantation effectuée sur un système Nexa de Ballard).
Plateforme MYRTE (Mission hYdrogène Renouvelable pour
l’inTégration au réseau Electrique)
Ce projet est porté par l’Université de Corse Pasquale Paoli
avec pour partenaires principaux AREVA Stockage d’Energie
(anciennement HELION) et le CEA. La plateforme met en
œuvre le couplage de l’énergie solaire avec une chaîne hydrogène comme vecteur énergétique pour le stockage des énergies renouvelables afin de réaliser des fonctionnalités réseau
comme l’écrêtage de pics de consommation électrique.
Quelques chiffres-clés :
•
Exécution du projet de 2009 à 2015 avec un budget de 21
M€, et l’inauguration de la plateforme en janvier 2012,
•
Electrolyseur de 200 kW à 35 bars et pile à combustible
de 200 kW,
•
Puissance centrale photovoltaïque de 560 kWc sur 3700
m2 avec une production solaire de 700 MWh/an,
•
Fourniture en électricité d’environ 200 foyers et production de chaleur de 800kWh/j,
Les équipes des GDRs ACTHYF et PACS et HYsPàC travaillent
en partenariat avec de nombreux industriels et PME dans le
cadre d’appels d’offres nationaux (ANR, ADEME) et européens
(FCH-JU). On peut citer : APERAM, CTI, RHODIA, PAXITECH,
PCA-SA, ARCELOR Mittal, KEMSTREAM, IREPA-Laser, N-GHY,
CETH2, Dantherm, SAFT, SpecificPolymers, HT-Ceramics,
Rockwood, SFC SymbioFCell, Flaxell, McPhy, Mahytec, etc.
Le projet ECCE Véhicule hybride lourd à PAC
Le projet ECCE (Evaluation des Composants d’une Chaîne
Electrique) soutenu par la DGA impliquait FCLAB (Laboratoire
FEMTO-ST, Université de Franche-Comté) et des industriels
(HELION, AREVA SE et PANHARD). Il fait suite aux différents
projets SPACT80, soutenus par l’ANR, avec pour partenaires
HELION, SNCF, CEA-Liten, FCLAB, CNRS, INRETS (devenu
IFSTTAR). Il avait pour objectifs :
•
Intégration, performances et durabilité des PAC PEM
(puissance de 80 kW) dans un environnement transport,
•
Gestion d’énergie en temps réel dans un véhicule à PAC
de forte puissance
Résultats communs CNRS- INP Grenoble et CEA
Dans le cadre du projet MODERNHY-T (voir plus haut “des
hydrocarbures qui respirent”, une formulation d’un matériau à
structure BCC a été proposée par l’Institut Néel, et fabriqué
en lots de plusieurs kilogrammes par la société McPHY. Ce
matériau granulaire a alimenté une campagne expérimentale
importante. Des expériences de caractérisation classiques
des milieux granulaires ont été réalisées (disque tournant,
compression en matrice instrumentée), ainsi que des
expériences sous hydrogène. Les modélisations proposées
sur les bases des caractérisations menées, réussissent à
reproduire les efforts créés sur les parois des conteneurs
d’hydrures (voir figure ci-dessous), et vont permettre de
mieux concevoir les réservoirs d’hydrogène par hydrures.
A noter : cet équipement fait maintenant partie d’équipements
mis à disposition de la communauté Européenne dans le
cadre d’un projet infrastructure (H2FC, http://www.h2fc.eu/)
Modélisation des efforts engendrés sur les parois d’un conteneur d’hydrure par la
méthode des éléments discrets. Mise en évidence de la non homogénéité des
contraintes, plus fortes vers le bas du conteneur.
CEA
Le CEA est une institution de recherche positionnée sur
l’ensemble de la chaine hydrogène et pile à combustible. Il
mène à la fois des travaux amont en collaboration avec le
CNRS sur la compréhension des phénomènes physicochimiques et l’étude des mécanismes de dégradation des
performances, des développements technologiques sur les
composants et aussi l’étude de systèmes intégrant ces
composants. Il participe activement au transfert de
technologie vers des PME et des start-up et travaille
essentiellement au travers de collaborations avec des
industriels (avec le support du CIR), des projets ANR, OSEO,
FUI et du CIR. Il est en outre le premier bénéficiaire des
financements du JTI européen parmi les acteurs européens
de la R&D publique. Le principal institut porteur de ces
développements est le CEA-Liten basé à Grenoble. Des
entreprises comme Peugeot PSA, SymbioFcell, McPhy
Energy, Raigi, Air Liquide, AREVA SE, GDF SUEZ, Zodiac sont
des partenaires du CEA dans le domaine.
Les travaux du CEA sur ec domaine se font essentiellement
au CEA-Liten à Grenoble, mais aussi sur le centre du Ripault
(près de Tours) où des travaux sont menés sur le
développement de réservoirs haute pression de type IV, sur
le développement de nouvelles membranes et de plaques
bipolaires composites. Quelques travaux du CEA réalisés
entre 2012 et 2014 sont présentés ci-dessous.
La recherche amont au service de la durée de vie des
membranes
Le CEA-Liten couple les résultats des moyens de la recherche
fondamentale, comme les moyens d’investigation avancés
sur les mécanismes de dégradation des membranes ( X,
Neutrons…) associés à la modélisation multi-échelle pour
trouver des solutions à la dégradation prématuré des
membranes et MEA. Ainsi un projet Européen piloté par le
Liten, DECODE(FCH-JU), a montré l’augmentation par un
facteur 5 de la durée de vie des membranes grâce à une
protection évitant la contamination par les ionomères.
Premier réservoir de 15 kg d’hydrogène avec McPhy Energy
La collaboration avec McPhy Energy s’est traduite par un
nouveau succès : la validation d’un réservoir permettant de
stocker sous forme solide 15 kg d’hydrogène (trois modules
de 5 kg). Le prototype, unique au monde, a donné naissance
à un produit commercial déjà vendu à plusieurs exemplaires.
Le réservoir stocke l’hydrogène sous forme d’hydrure de
magnésium. Il a été validé en termes de quantité de gaz, de
débit, de cinétique, de cyclabilité et de conditions de sécurité.
McPhy Energy peut s’adapter au besoin de l’application en
fournissant un, deux ou trois modules de 5 kg.
Un autre projet a été lancé en 2012 avec l’industriel. Baptisé
“Hymagine”, il porte sur une nouvelle génération de réservoirs
intégrant un échangeur de chaleur.
Réservoirs Hymagine (McPhy) 3 x 5 kg d’hydrogène
© McPhy
Réservoir Agripac
Le projet Agripac consiste à développer une solution
électrique à base d’hydrogène stocké sous forme d’hydrure
et de pile à combustible pour la motorisation d’un tracteur
agricole. La société AgCO Massey Fergusson et le CEA-Liten
sont les principaux partenaires du projet.
Influence de l’humidité présente dans l’hydrogène sur les
composants (Projet ANR STHYME)
La teneur en eau de l’hydrogène est un paramètre important
de son utilisation : elle peut être un facteur positif dans le cas
des PEMFC qui demandent une humidification poussée d la
membrane, elle peut être un facteur de dégradation et de
corrosion des systèmes de stockage par hydrure. Le projet
STHYME financé par l’ANR a pour but d’évaluer de façon
précise ces conséquences.
Le projet STHYME releve le défi de simplifier le séchage du
gaz pour trois voies de stockage :
•
Pour le stockage pression en réservoir acier, en étudiant
l’impact de l’humidité sur la corrosion et la fragilisation
par l’hydrogène des aciers utilisés, ce qui permet
d’adapter le séchage au bon niveau et donc de réduire
son coût énergétique et économique,
•
Pour le stockage sous forme de galettes d’hydrures MgH2,
en analysant le comportement de l’hydrure vis-à-vis de
l’humidité, en développant des solutions innovantes
réversibles adaptées au stockage hydrures, permettant
de sécher le gaz en entrée au bon niveau et de le réhumidifier en sortie, cela à moindre coût énergétique,
•
En développant une solution économiquement compétitive de stockage directe de l’hydrogène humide, si possible à la pression de sortie de l’électrolyseur, grâce à
l’utilisation d’un liner interne polymère.
Pour mener à bien ce projet, le LITEN s’est appuyé sur un
partenariat fort de compétences en systèmes électrolyse et
pile PEM, corrosion et fragilisation d’acier par l’hydrogène,
polymères et système de stockage hydrures. Des bancs
expérimentaux ont été développés pour étudier l’influence
de l’humidité sur l’absorption d’hydrogène sur le matériau
hydrure MgH2, au CEA et chez McPHY. Un prototype de
séchage couplable au système de stockage hydrure a été
développé. L’influence de l’humidité sur la corrosion et la
fragilisation des aciers de pipe a été étudiée grâce à diverses
techniques (chargement cathodique, essais mécaniques
sous hydrogène humide,…). La résistance de certains
polymères choisis à un hydrogène chargé d’eau a aussi été
expertisée par des essais mécaniques sur des éprouvettes
simples, et sur des réservoirs rotomoulés.
Des tests de dispositifs de stockage à échelle réelle ont été
mis en œuvre sur la chaîne hydrogène Greenergy Box sur le
site d’AREVA SE (prototypes de stockage de gaz en pression
de type I et de type IV, et réservoir à base d’hydrures). En
parallèle une analyse technico-économique a permis de
consolider les conclusions de l’impact de la chaîne de
purification sur la chaîne hydrogène complète
Etude du cyclage et de l’humidité sur un réservoir Hydrure
Réservoir Hydrure projet AGRIPAC CEA
© CEA
Le CEA-Liten a développé avec la société McPhy un réservoir
contenant 2 Kg d’hydrogène. Une première maquette à
l’échelle 1/8 ème a montré que les spécifications étaient
atteignables : remplissage de 50 % du réservoir en moins de
30 minutes. Le prototype à l’échelle 1 contenant 2 Kg
d’hydrogène a été conçu et testé au CEA. Les tests ont montré
un remplissage du réservoir à 50 % en seulement 16 minutes
et à 90 % en 36 minutes.
Stabilité à long terme des pastilles de MgH2 constituant les
réservoirs de stockage d’hydrogène de McPhy Energy
La durée de vie en cyclage de ce mode de stockage est
indispensable ; Les 8000 cycles réalisés avec succès sur une
pastille d’hydrure de magnésium MgH2 à l’échelle 1 (300 mm)
permettent à McPhy Energy de garantir une durée de vie de
leur stockage supérieure à 10 ans selon les conditions
d’utilisation, d’autant que la pastille testée fonctionnait toujours
après ces tests accélérés. Au cours de ces 8000 cycles sur une
durée d’essai de 16 mois la pastille a montré une très bonne
stabilité de sa capacité massique d’absorption d’hydrogène et
une bonne stabilité des cinétiques de charge/décharge.
McPHY a pris en compte ces résultats pour améliorer la
conception de ses réservoirs.
Un autre test a permis de mesurer la tolérance de l’hydrure à
des polluants comme par exemple l’eau présente dans
l’hydrogène humide. Le test a montré qu’il n’y avait pas
dégradation des performances jusqu’à une teneur de 200
ppm of d’eau et 700 cycles.
Couplage Energies Renouvelables et Hydrogène
Pour soutenir ses projets de couplage entre énergies
renouvelables et hydrogène, le CEA dispose maintenant de 4
plates-formes qui lui permettent d’aller du résultat de laboratoire
jusqu’au test à l’échelle 1. Ainsi ont été mises en place :
•
La plateforme Senepi (Pepite) qui permet à Grenoble de
faire des démonstrations à petite échelle, de l’ordre de 0,5
M3/h de la faisabilité technique de solutions hybrides H2batteries et la gestion énergétique optimale et simplifiée.
•
Pushy, Echelle intermédiaire de l’ordre de 5m3/h qui permet
d’évaluer de produits de taille représentative, et des stratégies de gestion optimisées technico économiquement.
Installation PUSHY CEA Grenoble © CEA
•
•
Prohytec à Cadarache, production de l’ordre de 20 m3/h
et qui permet de coupler l’électrolyseur à une vraie source
EnR solaire.
Myrte en Corse, avec un champ photovoltaïque de 500 kW,
électrolyseur de 200kW à 35 bars, d’un système de stockage de l’énergie, une Greenergy Box® et une pile à combustible.
Electrolyse haute température et production décarbonée
d’hydrogène : le CEA-Liten au meilleur niveau mondial
Le CEA-Liten a développé une architecture de stack
innovante et a également fait la preuve sur un système
complet des performances de sa technologie qui le place
en tête au niveau mondial.
Architecture TEAM. Développement du stack mince “Team”,
une technologie de rupture et du meilleur niveau mondial
Le LITEN disposait jusqu’en 2010 de deux stacks prototypes
d’électrolyseurs de vapeur d’eau à haute température (EVHT).
Il s’agit du stack “Superb”, robuste, performant mais cher, et
du stack “Ehtape”, nettement moins cher mais trois fois moins
performant décrit dans les rapports d’activités AFHYPAC
précédents. Les travaux de 2011 et 2012 ont abouti à la
conception d’un troisième stack, “Team”, qui cumule les
atouts de ses deux prédécesseurs : aussi performant que “
Superb”, du même ordre de grandeur qu’“Ehtape”.
Le coût du stack pour une production d’hydrogène donnée
est réduit de 85 % par rapport à la référence de 2010 même si
on est encore loin des conditions du marché et pourrait
encore diminuer grâce à de nouvelles cellules dont la densité
de courant dépasse 2 A/cm2. De plus, de multiples essais ont
montré que la technologie “Team” obtenait d’excellents
résultats: un essai d’électrolyse de l’eau à haute température
conduit à 800 °C pendant 1200 heures, pour une densité de
courant de 0,5 A/cm2, a montré qu’il était possible d’obtenir
en régime établi des taux de dégradation de 2 à 3 % par 1 000
heures. Ce résultat situe les performances et la dégradation
de ce design au meilleur niveau mondial.
Le CEA développe des moyens uniques autour de l’électrolyse
haute température, comme le Banc TEDHY (photo cidessous) qui permet d’étudier le comportement des SOEC
en pression (1 à 30 bars). Les premiers résultats sont
conformes à ce qui est attendu : on observe l’augmentation
de la tension réversible (OCV = tension à courant nul) avec la
pression. L’adéquation de la valeur expérimentale avec la
théorie témoigne de la bonne étanchéité du montage malgré
la pression, validant le dispositif expérimental développé.
Cette évolution de l’OCV est un avantage indéniable pour le
mode pile (SOFC) mais un inconvénient pour le mode
électrolyse (SOEC). On montre toutefois que cette énergie
électrique supplémentaire à fournir à l’électrolyseur pour
fonctionner en pression est de quelques pourcents entre 1 et
10 bars à 1A/cm2 pour 32% de taux de conversion de la
vapeur d’eau. Au-delà de 10 bars, l’augmentation de
consommation électrique n’apparait pas significative, offrant
alors de belles perspectives de gain énergétique à l’échelle
du système en limitant la compression de l’hydrogène. De
plus, on observe un recul des non linéarités de surtension de
concentration à forte densité de courant. Dans ces zones
limites de fonctionnement, la pression offre alors la possibilité
d’augmenter les taux de conversion ainsi que la production
d’hydrogène sans élévation de la tension. Ces résultats
remarquables permettront d’affiner les analyses technico
économiques de ce procédé de production d’hydrogène à
haut rendement.
Stack © CEA
Banc Electrolyse Haute Température (EHT) © CEA
Validation du concept sur le système SYDNEY : un rendement
de 90 % est atteint par électrolyse au CEA
Une étape importante vient d’être franchie par le laboratoire de
production d’hydrogène du CEA-Liten qui a mis au point un
système électrolyseur à haute température (700°C) produisant
de l’hydrogène à partir de vapeur à 150°C et d’électricité avec
une consommation électrique de 3,9 kWh/Nm3 d’hydrogène.
Ce prototype dénommé SYDNEY démontre qu’il est possible
de produire de l’hydrogène en partant de chaleur à basse température avec des rendements inégalés grâce à une valorisation maximale de la chaleur dans le système.
Dans le processus de catalyse, l’hydrogénase inactive (dite
apo-hydrogénase) doit être activée in cellulo. C’est cette
étape que les différentes équipes de recherche viennent de
reproduire in vitro et avec une grande efficacité, grâce à la
combinaison d’approches de chimie organométallique et
biomimétique, de chimie des protéines et de spectroscopies.
Ces résultats ont été publiés en ligne sur le site du journal
Nature le 26 juin 2013. Se référer au site :
http://www.nature.com/nature/journal/v499/n7456/full/
nature12239.html
De conception 100% CEA, SYDNEY intègre un “stack” (empilement de cellules, cœur de la réaction de production d’hydrogène, architecture TEAM précédemment mentionnée) performant et optimisé en termes de coût, ainsi que les composants
auxiliaires nécessaires à la gestion fluidique, thermique et électrique du système, de manière à la rendre autonome. Le système complet est compact, approximativement de la taille d’un
réfrigérateur. Il permet de produire entre 1 et 2.5 Nm3/h d’hydrogène, avec un taux de conversion de la vapeur de 50%. Grâce à
des échangeurs thermiques haute température performants, il
permet de préchauffer les gaz d’entrée en récupérant la chaleur
des gaz de sortie lorsque le système fonctionne en mode légèrement exothermique. Le rendement électrique de ce système
a été mesuré et excède les 90%, confirmant ainsi expérimentalement le potentiel de cette technologie. Cette démonstration,
qui est une première dans ce domaine, permettra d’affiner les
analyses technico-économiques de ce procédé de production
d’hydrogène à haut rendement.
Une hydrogénase activée in vitro
Une équipe française composée de membres du CEA, du
CNRS, de l’Université Joseph Fourier et des collaborateurs
internationaux issus de l’université de Bochum et du Max
Planck Institute de Mülheim (Allemagne), ont réussi à activer
in vitro une hydrogénase [Fe-Fe]. Cette enzyme catalyse
l’oxydation réversible de l’hydrogène au sein des microorganismes, consommant ou produisant de l’hydrogène.
Lab Sydney 2 (EHT) © CEA
4-2 PME ET START-UP
Un certain nombre de PME dans le domaine de l’hydrogène et des piles à combustible se sont illustrées en 2012 et 2014.
L’exemple parfait de cette dynamique aura été le développement et les réalisations de McPhy Energy. D’autres PME ont
poursuivi avec succès leur développement et l’on a même enregistré la création de nouvelles sociétés.
McPhy
La société McPhy a noué de nombreux accords depuis deux
ans, fait des acquisitions externes et a pu financer son
développement tant auprès des investisseurs que du public.
production et de stockage d’hydrogène a, au début du mois
de mars, effectué une entrée remarquée en bourse afin de
lever des fonds et augmenter son capital. L’objectif de cette
opération est de permettre à McPhy Energy:
•
d’accélérer son déploiement commercial grâce
notamment au renforcement de ses équipes de vente
sur les 4 zones clés de développement, les Amériques,
l’Europe de l’Ouest, l’Europe de l’Est et la Russie, ainsi
que le Moyen Orient et l’Afrique ;
•
d’accroître ses capacités de production en Allemagne et
en Italie pour répondre au fort développement
commercial attendu ;
•
d’intensifier le déploiement industriel de sa technologie
exclusive de stockage de l’hydrogène.
Cette opération, correspondant à une levée de 32 millions
d’euros, permettra à McPhy Energy de mettre en œuvre son
plan de développement stratégique.
Stockage solide sous forme de galette d’hydrures © McPhy
Créée en 2008, McPhy Energy s’est fixée pour mission
d’industrialiser et de commercialiser une technologie
innovante de stockage solide de l’hydrogène en utilisant des
hydrures de magnésium, offrant des avantages uniques par
rapport aux autres solutions de stockage de l’hydrogène. La
technologie s’adresse au marché de l’hydrogène industriel et
des énergies renouvelables. McPhy Energy détient des droits
exclusifs sur un portefeuille de brevets uniques, qui sont
l’aboutissement de plus de 8 années de recherche au CNRS
et au CEA, en partenariat avec l’Université Joseph Fourier de
Grenoble.
Les capacités d’innovation de McPhy Energy lui ont valu
d’être récompensée pour la troisième année consécutive en
étant classée dans le top 100 mondial des entreprises écoinnovantes en 2012, classement réalisé par le Cleantech
Group et The Guardian. McPhy Energy a débuté en 2011 la
commercialisation de ses systèmes de stockage. A partir de
l’année 2012, elle a ainsi ouvert sa première filiale internationale
en Allemagne Mc Phy Energy Deutschland GmbH et recruté
en mai 2013, un représentant pour les territoires américains et
anglo-saxons. L’une des étapes majeures franchie par la PME
aura été le rachat en décembre 2012 de PIEL, pionnier italien
des générateurs d’hydrogène par électrolyse. En septembre
2013, McPhy Energy a pris un nouveau virage stratégique en
reprenant à travers sa filiale allemande McPhy Energy
Deutschland l’activité de développement et de fabrication
d’électrolyseurs d’Enertrag HyTec Gmbh (filiale du groupe
Enertrag AG, géant allemand dans le domaine des énergies
renouvelables). Avec cette nouvelle acquisition, Mc Phy
Energy est désormais à mesure de produire des électrolyseurs
de grandes capacités, allant de 500 kW à plus de 2 MW.
McPhy a signé des accords de partenariat avec
•
Atawey : McPhy Energy vient de signer un accord de partenariat pour le marché des sites isolés avec Atawey.
Start-up spécialisée dans les solutions d’autonomie
énergétique stationnaires (relais télécoms et télévision,
habitat isolé, infrastructures hôtelières de tourisme durable, bases vie en montagne, sur des îles ou dans des
territoires vastes), Atawey base sa technologie sur le
stockage des énergies intermittentes par l’hydrogène.
McPhy Energy devient ainsi le fournisseur des systèmes
de stockage d’hydrogène sous forme solide qui seront
intégrés dans les solutions d’autonomie énergétique
d’Atawey. McPhy Energy assurera également la promotion dans le monde entier des solutions d’Atawey, ciblant
par exemple les sites difficiles d’accès non raccordés au
réseau électrique et pour lesquels l’approvisionnement
en carburant est complexe et coûteux.
•
Electro Power Systems. Dans la foulée de son introduction en bourse, Mc Phy Energy annonçait la signature
d’un important partenariat avec la société italienne Electro Power Systems (EPS). Aux termes de cet accord, McPhy Energy devient le fabricant exclusif du nouveau générateur d’hydrogène par électrolyse développé pour
être intégré dans la solution à pile à combustible auto-rechargeable ElectroSelf™ commercialisée par EPS.
McPhy Energy apporte à EPS son savoir-faire reconnu
dans le stockage d’hydrogène et lui donne également
accès à ses réseaux de distribution mondiaux. Outre le
marché des applications de secours pour les opérateurs
télécoms et les centres de données, EPS pourra ainsi pénétrer les nouveaux marchés mondiaux du stockage
d’énergie - villes équipées de réseaux intelligents, régions non raccordées, infrastructures industrielles...- qui
ont besoin de solutions d’alimentation en énergie verte
autonomes et autos rechargeables.
•
GKN en juillet 2014 afin d’accélérer la diffusion de ses
équipements de stockage d’hydrogène sous forme
McPhy Energy change de dimension par une introduction
en bourse
Le premier trimestre 2014 de McPhy Energy aura été fort
chargé en activités. La société spécialiste des systèmes de
solide en améliorant leur compétitivité. GKN Powder
Metallurgy est le leader mondial des poudres métalliques,
des produits frittés et des technologies innovantes dans
la métallurgie des poudres, avec un chiffre d’affaires
supérieur à 1 milliard d’euros réalisé principalement sur
les marchés de l’automobile et de l’industrie.
CETH2
La société CETH2 propose des produits et services dans trois
domaines d’activité ciblant la production et la purification
d’hydrogène :
McPhy Energy, fournisseur d’électrolyseur en Californie
Un consortium d’entreprises dont fait partie McPhy Energy a
remporté, au mois de mai 2014, un marché pour équiper une
station-service hydrogène en Californie. Le consortium, mené
par Hydrogen Technology & Energy Corporation (HTEC), un
leader canadien du développement d’infrastructures d’alimentation en hydrogène, vient de remporter un appel d’offres
d’un montant total de 2,125 millions de dollars pour équiper la
station-service hydrogène de la ville de Woodside en Californie. Ce marché attribué par la Commission de l’énergie californienne (CEC) fait partie d’un programme de 10 ans (PON
13-607) doté d’un budget de 200 millions de dollars. Il est
destiné à l’installation de stations-service hydrogène dans
toute la Californie afin d’accompagner la commercialisation
de véhicules à hydrogène “zéro émission”
McPhy Energy fournira l’électrolyseur qui produira de l’hydrogène vert à partir d’électricité d’origine renouvelable. La station, qui sera équipée des systèmes de distribution conçus
par Powertech Labs, sera opérationnelle à la fin de l’été 2015.
Elle pourra alimenter plus de 25 véhicules à hydrogène par
jour et pourra répondre à un accroissement de la demande.
Mc Phy Energy a commercialisé des systèmes et est impliqué
dans des projets importants en France et dans différents pays
dans le monde ; on peut citer les projets avec ses unités de
production et de stockage. On citera entre autres (liste non
exhaustive): les projets PUSHY (Potential Use of Solid
HYdrogen) et LASHY (Local Alternative Solid HYdrogen), le
projet INGRID en Italie, le projet HyCube, le projet européen
HYPER, le projet GRHYD dans le Nord de la France.
Récemment en octobre 2014, McPhy vient de signer un
contrat à une société australienne PETAWATT pour lui fournir
une solution intégrée de production/stockage d’hydrogène à
partir d’une installation mixte éolien/solaire. Le premier
système situé dans le Queensland permettra de stocker 4Kg
d’hydrogène et une puissance électrique à stocker de 130
kW. Par ailleurs, McPhy va équiper une centrale thermique en
Algérie via la société d’ingénierie italienne Ecisgroup pour
fournir un système de refroidissement à base d’hydrogène de
l’alternateur.
Après un travail de plusieurs années, CETH2 a qualifié de
nouveaux matériaux susceptibles de porter les innovations
en cours et de participer de manière significative à la roadmap de réduction des coûts des stacks d’électrolyse.
CETH2 continue son effort de recherche et qualification qui
se caractérise notamment par des campagnes d’essais
intensifs et de longue durée. Un focus tout particulier est
mis sur la durée de vie des composants et matériaux soumis
à de hautes densités de courant.
Depuis l’année 2012, CETH2 a développé une nouvelle
architecture de stack permettant de produire jusqu’à 15
Nm3/h sous 16 bars. Ce nouveau design intègre les cellules
les plus grandes du marché à savoir 600 cm². Ce nouveau
design de stack équipe la gamme industrielle d’électrolyseur
de CETH2.
Sur le plan commercial, CETH2 a développé son offre
commerciale de générateurs d’hydrogène on-site par
électrolyse PEM de l’eau de 5 à 60 Nm3/h sur la base de
stacks de 5, 10 et 15 Nm3/h.
Ces générateurs sont disponibles en version indoor et
outdoor.
Stack Electrolyseur PEM 15 Nm3/h © CETH2
Suite à un partenariat technique entre CETH2 et la société
française Sertronic, réputée pour son expertise dans la
purification des gaz, CETH2 a développé et intégré dans sa
gamme d’électrolyseur une offre de purification gaz de très
haute performance (production d’hydrogène d’une pureté >
99,999%).
En juillet 2012, la société allemande iGas, qui appartient à
Everwand Druckgastechnik GmbH, a annoncé un partenariat
avec CETH2 pour la distribution des électrolyseurs de 5 et
10 Nm3/h en Allemagne. Le marché spécifié est celui du
stockage de l’énergie.
Electrolyseur PEM : une ligne de produits de 5 à 240 Nm3/h
La société allemande est spécialisée et reconnue dans le
domaine du gaz, dans l’engineering et la fourniture pour des
applications de traitement thermique et de fabrication de
verre plat. Ce partenariat est un relais important pour CETH2
en vue d’intégrer le marché allemand.
Fin 2012, CETH2 a remporté un appel d’offre international
pour la fourniture d’un électrolyseur destiné à une application
industrielle en Egypte. Cet électrolyseur, d’une capacité
nominale de 24 Nm3/h sous 16 bars constitue la première
référence de l’entreprise pour le Moyen Orient.
Dorénavant, Symbio FCell, qui travaille en partenariat avec le
CEA, a développé des systèmes piles à combustible, intégrant différents cœur de pile dont celui développé au CEA et
servant de prolongateur d’autonomie. Il a ainsi développé le
véhicule utilitaire HyKangoo (doté d’un prolongateur d’autonomie à pile à combustible) et qui est utilisé dans des projets
en France où une clientèle existe. Symbio FCell dispose d’une
capacité opérationnelle lui permettant de produire en petites
séries des véhicules HyKangoo. Des véhicules HyKangoo de
Symbio FCell ont été utilisés dans le cadre de projet de démonstration (voir les faits marquants “Transport”).
Michelin actionnaire
En mai 2014, SymbioFcell a décidé d’augmenter son capital
afin de financer l’industrialisation de ses produits et son
développement commercial. Michelin prend, pour soutenir
cette start-up, une participation minoritaire mais significative
de son capital, accompagnant ainsi les actionnaires
historiques de l’entreprise dans cette levée de fonds,
fondateurs, dirigeants et fonds d’investissements : IPSA et
CEA Investissement au travers du fonds stratégique CEA et
de son fonds d’amorçage ATI.
AREVA, SMART ENERGIES, sa filiale CETH et l’ADEME créent
la coentreprise AREVA H2-Gen
L’ADEME, dans le cadre des investissements d’avenir,
détiendra à part égale avec AREVA et SMART ENERGIES
(actionnaire majoritaire de CETH2), la coentreprise AREVA H2Gen. Cette dernière se concentre sur la fabrication
d’électrolyseurs PEM, pour les marchés industriels et le
stockage d’énergie, avec une valorisation de l’hydrogène
pour les stations-service ou le “Power to gas”.
La société, basée en France, disposera d’un site dédié à
l’ingénierie et à la production. Elle ambitionne de devenir une
référence mondiale dans le secteur de l’électrolyse. Ses sites
sont principalement à Aix en Provence et Villebon sur Yvette.
Les prises de participation de l’ADEME, intervenant pour le
compte de l’Etat, et d’AREVA contribueront à une
augmentation de capital de CETH2 visant à financer les
investissements nécessaires au développement et à la
commercialisation d’électrolyseurs de plus forte puissance.
Symbio FCell
Symbio Fcell est une jeune société créée en 2010, localisée
au Bourget du Lac avec des implantations à Grenoble et
Paris. Elle est focalisée sur le développement et la réalisation
de systèmes pile à combustible de forte puissance de 10 à
300 kW, destinés notamment à des applications transports
soit en prolongateurs d’autonomie (ou range extender), soit
en propulseurs (“full power”). Dans le premier cas, il s’agira de
prolonger l’autonomie de petits véhicules à batteries, alors
que dans le second, la pile à combustible alimentera de gros
engins, comme des camions, des bus et des machines
spéciales, typiquement des dameuses.
A ses débuts, les clients de Symbio FCell étaient surtout hors
des frontières de l’hexagone, basés essentiellement en
Allemagne, en Scandinavie ou en Suisse (GreenGT).
Pile Symbio FCell 5 KW © Symbio FCell
Cette prise de participation de Michelin dans le capital de
Symbio FCell s’inscrit dans la stratégie globale d’innovation
du Groupe Michelin, et plus particulièrement de son IPO
(Incubator Program Office). Ce programme accompagne et
accélère la mise sur le marché de réelles innovations, au-delà
des domaines traditionnels sur lesquels opère le groupe
Michelin. Cet accord permet à Symbio FCell de porter sur le
marché les technologies développées par Michelin depuis
2003.
SymbioFCell à l’Elysée.
Par deux fois, en septembre 2014 pour présenter sa Kangoo
équipée d’un range extender lors du premier anniversaire de
la Nouvelle France Industrielle, et le 27 novembre lors de
l’ouverture de la 3 ème Conférence Climatique, le président
de SymbioFcell a pu montrer les technologies qu’il a
developpées.
Fabio Ferrari a notamment déclaré en commentant les
commandes qu’il a déjà reçues de plusieurs entreprises et
collectivités, “la présentation de cette technologie au plus
haut niveau de l’Etat intervient très opportunément pour la
filière hydrogène, dont la pertinence économique et
environnementale se dessine désormais concrètement”.
Pragma Industries
Pragma Industries est une start-up de 7 salariés, créée en
2004 et basée à Bidart en Pyrénées Atlantique. L’entreprise
est fournisseur d’équipements d’essais pour piles à
combustible ainsi que des kits pédagogiques. Ses domaines
d’expertise vont de l’ingénierie mécanique, l’électronique, le
contrôle et l’automatique à la conception de logiciels et à
l’électrochimie.
Pragma Industries a participé depuis sa création à plusieurs
foires et évènements dédiés à la pile à combustible.
La société vient de parachever des développements sur une
technologie de pile à combustible en bobine et envisage la
production de 50 000 unités de ces piles d’ici à 2015.
La pile à combustible en bobine permet d’éviter la présence
de plaques bipolaire et de joints. Basé sur des matériaux
largement disponibles industriellement (aluminium et PET),
Electronique, Ventec, Paxitech.
WH2
La société WH2 qui a été créée en octobre 2011 est une SAS
de 128 000 euros de capital, et basée à Lyon. WH2 s’inscrit
comme un acteur majeur de la production et la fourniture
d’hydrogène vert ainsi que la commercialisation de solutions
énergétiques destinées à encourager les usages autour de
l’hydrogène. Son crédo est la production d’hydrogène à partir
d’énergies renouvelables, le déploiement de solutions d’autonomie et de secours électrique basées sur les technologies
pile à combustible, ainsi que la mobilité basée sur l’hydrogène et le gaz naturel.
WH2 a déjà à son actif des références en termes de produits
commercialisés et de participation à des projets de démonstration.
Les actions de WH2 se sont concentrées autour de deux axes :
•
La poursuite des études et démarches pour l’installation
du premier l’électrolyseur sur une unité de production
d’EnR décentralisée. WH2 compte être en mesure de livrer ses premiers volumes d’hydrogène vert en 2014.
•
La mise en place d’offres commerciales pour la commercialisation de matériel utilisant l’hydrogène comme vecteur énergétique. Ceci amène à distribuer des chargeurs
d’équipements portables (téléphones, smartphones…,
lampe de poche…), des produits ludiques et éducatifs,
auprès des entreprises et du grand public.
A partir de 2012, différentes offres ont été mises en place :
© Pragma Industries
le principe de la bobine fournit légèreté et robustesse au
système, avec une bonne dispersion thermique, mais surtout
un process de fabrication très rapide. Cela permet d’envisager
une production de masse rapidement et facilement, avec un
système à coût bas.
Pragma a testé avec succès des piles de 10 à 200 W fin 2012,
permettant de passer à un niveau supérieur dans son
développement : un démonstrateur industriel, capable de
produire 30 piles par mois.
•
HyPure pour la commercialisation d’hydrogène vert.
•
FCSolutions pour la commercialisation et la location de
systèmes pile à combustible.
•
Ouverture du site Internet H2SHOP.fr pour le grand public.
•
WH2 est devenu distributeur de la première tondeuse
100% hydrogène fabriquée en France et fruit de la coopération entre les sociétés ETESIA et MaHyTec.
Les réalisations suivantes sont à mettre à l’actif de la jeune
entreprise :
•
Installation d’une pile à combustible à méthanol à Palavasles-Flots pour alimenter des capteurs sismiques au
cours d’une expérience de 5 jours.
•
Installation d’une pile à combustible au méthanol à 2800
mètres d’altitude pour l’alimentation d’un déclencheur
d’avalanches.
Installation d’une pile à combustible au méthanol à 2800m d’altitude pour
l’alimentation d’un déclencheur d’avalanches © WH2
Fin 2015, la société ambitionne la mise en place d’une unité
de production de 50 000 pièces/ an, soit une capacité de
production d’une pile à combustible toutes les 2 minutes.
Pragma Industries s’est alliée à un fabricant d’unités de
stockage hydrogène sur hydrures chimiques, permettant le
développement de systèmes compacts, légers et autonomes
pour le stockage, compatible avec les utilisations portables
et s’affranchissant de la recharge en hydrogène. Pragma
Industries participe à divers projets comme celui du vélo
électrique Alter Bike (voir Faits marquants “Transport”). Pragma
a noué des partenariats avec Bic, Cycleurope, Nexter
AD-VENTA
AD-VENTA est une société spécialisée dans le stockage et la
distribution des gaz sous pression. Ses activités sont
stratégiquement centrées sur le corps du réservoir et
l’application utilisatrice. Les solutions développées par ADVENTA s’appuient sur un savoir-faire et des brevets dont
l’entreprise est propriétaire.
AD-VENTA a consolidé son offre autour de plusieurs lignes
de produits :
•
Micro-détendeur intégré MiniReg pour équiper de petits
réservoirs de gaz de 10 à 100 bars, consacrés par le projet
HyCan
•
Petits réservoirs, utilisant une technologie de stockage
solide basse pression à base d’hydrure métallique,
utilisant le micro détendeur HydReg
•
Mélangeur de gaz de précision MixKub dont la modularité
permet d’aborder de multiples applications (matériaux,
médical, etc.).
•
Détendeur primaire haute pression SIMPLY homologué
EC79 utilisé sur le réservoir du HyKangoo
•
Tête de réservoir hydrogène pour la mobilité de demain
de 200 à 700 bars, Smart’Hy
D’autre part, l’entreprise fournit des prestations d’ingénierie
pour assister ses clients en apportant son expertise, pour
personnaliser des produits et pour développer de nouvelles
solutions en propre ou pour ses clients.
ATAWEY
Fondée en 2012, ATAWEY conçoit et fabrique des solutions
clés en main d’autonomie énergétique pour les sites isolés
intégrant une chaîne hydrogène. Elle propose des solutions
étudiées et adaptées aux besoins énergétiques du client.
Détenteur primaire haute pression SIMPLY ©Ad-Venta
Au cours de l’année 2012, les activités et faits suivants peuvent
être notés:
•
Premières ventes des produits de la famille Minireg
•
Premières études pour le compte d’OEM de petits
dispositifs de stockage
•
Prises en compte par quelques clients de l’importance
de la tête de réservoir
•
Finalisation de son site internet www.Ad-Venta.com
avancées avec plusieurs sites en France et à l’étranger (îles,
montagnes et applications industrielles) pour réaliser les premières installations. Dans le cadre du projet THEMIS, avec
pour partenaires Air Liquide et Thomson-Broadcast et soutenu par l’ADEME et la région Rhône-Alpes, une unité MYE10
sera installée sur le site de Sassenage en janvier 2015 pour
l’alimentation autonome annuelle des antennes Télécom et
TV en sites isolés.
Le produit ATAWEY intègre un système de stockage court
terme (journée) avec des batteries, et un système de stockage
long terme (année) avec une
Système d’autonomie énergétique pour sites isolés MYE 1 © ATAWEY
chaîne hydrogène.
Atawey a installé le 4 juillet
dernier sa première unité MYE1,
système d’autonomie énergétique, sur le site de l’INES (Institut
National de l’Energie Solaire) implanté à Savoie Technolac.
Le système MYE1 peut restituer
une puissance allant jusque 6 kW
(3 kW en standard), avec un stockage d’énergie pouvant aller
jusqu’à 4 MWh/an. Cette première installation va permettre à
Atawey de qualifier les performances du système et fournir un
premier retour d’expérience,
nécessaire au développement et
à la commercialisation des produits de la société. Atawey est
actuellement en discussions
HINICIO
HINICIO est une société de conseil en stratégie spécialisée
dans les énergies et les transports durables. Ses champs
d’expertise couvrent les énergies renouvelables, le stockage
d’énergie, l’efficacité énergétique et les technologies de
transports durables. Par ailleurs, Hinicio a développé depuis
cinq ans un pôle de compétences particulier dans le domaine
de l’hydrogène et des piles à combustible.
La société accompagne ses clients publics (institutions
internationales, nationales, régionales et locales) et privés
(grands comptes corporate et start-ups innovantes) et les
investisseurs “clean-tech” autour de quatre offres de services :
•
Stratégie
•
Investissements
•
Affaires Publiques et réglementations
•
Projets innovants.
HINICIO dispose de bureaux à Paris, Bruxelles, Panama et
Montréal. HINICIO participe en ce moment à un projet
européen sur l’évaluation techno-économique du stockage
de masse de l’hydrogène adossé à des capacités d’EnR
renouvelables, dans des cavités souterraines (projet
HyUnder).
Il a délivré en France des projets dans le domaine de
l’hydrogène et des piles à combustible pour le compte de
Plastic Omnium, McPhy Energy, Renault et l’Office de
l’Environnement de la Corse.
Un partenariat signé en 2011 avec EDF CIST a donné ses
premiers résultats commerciaux fin 2012 via la signature d’un
contrat commercial avec le Ministry of Science, Technology,
Energy and Mining of Jamaica (avec un financement de la
Banque Mondiale).
Le partenariat avec la société allemande LBST a permis de
remporter 7 projets réalisés en 2012 pour le compte de la
Commission européenne ou du Parlement européen.
Clean Horizon Energy
La société de consultants Clean Horizon Energy est spécialisée
dans les études sur le stockage de l’énergie et les marchés de
l’électricité. Clean Horizon Energy produit depuis deux ans des
études sur l’hydrogène et son insertion dans un réseau
électrique. Elle réalise ainsi pour le compte de l’AFHYPAC une
étude sur le rôle de l’hydrogène sur un territoire donné, en
prenant en compte les différentes stratégies existantes du
territoire sur l’innovation, l’énergie et l’environnement. Elle a
réalisé un premier cas d’étude en 2014 sur l’agglomération de
Grenoble associée au département de l’Isère et termine le
second cas sur l’agglomération de Valence-Romans-Sud
Rhône Alpes. Clean Horizon Energy exerce aussi son savoirfaire dans la région Nord-Pas-de-Calais. Trois autres territoires
sont prévus ultérieurement.
Enea Consulting
Enea Consulting est une société de conseil spécialisée dans
l’énergie et le développement durable.
Dans le cas de l’hydrogène énergie, Enea Consulting conduit
des travaux de mesure d’impact environnemental et social et
de création d’indicateurs et d’outils d’aide à la décision.
Enea Consulting s’est vu confié par l’ADEME une étude sur
l’analyse de cycle de vie. Cette étude avait pour objectif d’analyser et de comparer l’impact potentiel sur l’environnement de
l’utilisation du vecteur hydrogène dans le cadre de la mobilité.
L’IRMA (maintenant ENERCAT ) se lance dans la construction
de piles à combustible
L’IRMA, spécialiste du développement de catalyseurs et de
l’expertise industrielle, est un partenaire historique dans des
projets H2&PàC ciblant la conception et la construction de
reformeurs de petite puissance (de 0,5 à quelques kW)
alimentés en gaz naturel, GPL, kérosène…
Afin d’acquérir du savoir-faire sur la fabrication de piles, l’IRMA
a financé un programme visant à construire et caractériser
une pile PEM Haute Température d’environ 1 kW électrique.
Les PEM HT opèrent à plus de 160°C avec des membranes en
PBI ou en copolymère de pyridine, achetées directement aux
fabricants. Afin de maîtriser la répartition de la température et
des écoulements, des modélisations 3D ont été effectuées,
débouchant sur la conception de plaques bipolaires et de
l’ensemble de la pile. Le prototype de 1 kW électrique
comprenant 48 cellules est en cours de montage.
Préalablement, des maquettes de 5 cellules ont été
construites et testées avec de l’hydrogène pur.
La mise en œuvre des bancs de tests des piles et la
caractérisation de ces dernières sont effectuées par la société
EnerCat issue du rapprochement entre l’IRMA et CTI
(Céramiques Techniques Industrielles).
Les avantages de la pile de type PEM HT sont les suivants :
•
Un refroidissement par un liquide caloporteur, permettant
une optimisation énergétique.
•
Une tolérance au CO et aux traces d’H2S, permettant
une réduction de la taille du réacteur de shift dans le
reformeur et la simplification de la désulfuration, voire la
suppression.
La PEM HT est encore assez peu développée. Elle est
concurrencée par la technologie SOFC qui opère à plus de
700°C et offre des améliorations notables par rapport à la pile
PEMFC classique sur deux points : une plus grande facilité de
refroidissement de la chaleur générée et une tolérance plus
grande au CO. Toutefois la présence de nickel à l’anode des
SOFC interdit la tolérance au soufre et les dispositifs les plus
performants requièrent une durée de montée en température
longue avec peu de cycles thermiques.
Pour les PEM HT des perspectives intéressantes sont alors
ouvertes grâce au développement de membranes opérant à
plus de 200°C.
Une des premières applications pourrait être la microcogénération valorisant globalement l’énergie avec un
rendement élevé grâce à la production à la fois de chaleur et
d’électricité, et même des moyens de climatisation.
ENERCAT a repris les activités, les locaux, les moyens d’essais
et le personnel de l’IRMA depuis le 1er mars 2013.
PaxiTech en plein développement
PaxiTech est une start up basée en Isère, fruit d’un essaimage
du CEA. Cette société fabrique et commercialise des piles à
combustible de faible puissance, connaît une activité en plein
essor.
Par exemple, la société collabore à la phase de R&D du projet
de cœur artificiel initié par la société Carmat. PaxiTech travaille
sur une pile à combustible utilisée comme source d’énergie
externe portable qui permettra au patient opéré de disposer
d’une autonomie de plus de dix heures.
Selon son Président Renaut Mosdale, “La première phase de
ce programme de recherche s’achève, avec le développement
de démonstrateurs. Mais cela est un tout : il faut que les tests
avec le patient se passent correctement, que le cœur fonctionne
bien, que toute la chaîne
énergétique actuelle nous
fournisse des renseignements
pertinents par rapport à la
vraie utilisation d’un cœur
artificiel. Actuellement, nous
nous
référons
à
des
simulations en terme de
besoin énergétique d’un cœur
humain”.
Chargeur USB Paxitech © PaxiTech
Par ailleurs, PaxiTech a annoncé l’ouverture d’une ligne de
production de ses systèmes portables sur son site de Comboire (Isère) pour le second semestre 2014. L’objectif est
d’avoir, à terme, une capacité de production pouvant atteindre les 100 000 piles par an.
L’association d’une pile à combustible PaxiTech et d’une mini-bonbonne d’hydrogène permet de fournir l’électricité pour
la recharge d’un appareil photo, d’un GPS ou d’un téléphone
mobile, mais aussi pour des petits groupes électrogènes
(jusqu’à 500 watts) propres et silencieux.
basée à Dole dans le Jura et spécialisée dans le stockage
d’énergie, la conception et la fabrication de systèmes de
stockage d’hydrogène pour des applications stationnaires et
mobiles. Elle développe des réservoirs d’hydrogène pour le
stockage solide et des réservoirs de gaz sous pression à liner
polymère renforcé par des composites et des réservoirs de
stockage solide sous hydrures métalliques.
Les réservoirs Mahytec alimentent la première utilisation
commerciale grand public d’hydrogène à l’échelle d’un
pays.
Si vous commandez un cappuccino lors de votre prochain
voyage en train, vous pourriez bien tester l’intérêt de
l’hydrogène énergie. En effet ce café, s’il est fait grâce à un
minibar mobile d’Elvetino dans un train de la compagnie des
chemins de fer helvétiques (SBB CFF FFS), vous aurez la
chance d’avoir devant vous la première application hydrogène
grand public à l’échelle d’un pays. Cette application a été
présentée le 4 Avril 2014 à Zurich, et a été mise en service dès
le 7 avril 2014. Ce minibar doit disposer de suffisamment d’énergie
embarquée pour passer les heures de pointe. La version à
batterie souffrait d’un problème d’autonomie. La société
CEKA a fourni la pile à combustible et a réalisé l’intégration.
3 Réservoirs 850 litres-30 bars de MAHYTEC Type IV,
assemblés pour le projet RENESTA
© MAHYTEC
Ces derniers sont destinés au grand public ou à des
professionnels pour de l’événementiel, la restauration, les
travaux de génie civil comme, par exemple, recharger des
outils, faire du café, alimenter l’éclairage ou du matériel
sonore, sans avoir à tirer de lignes ou sans avoir recours à des
groupes électrogènes thermiques.
MAHYTEC
Des réservoirs MaHyTec pour le projet européen Enersta –
RENESTA
Ces réservoirs, derniers-nés de la gamme des réservoirs de
type IV de MaHyTec ont été retenus par le consortium du
projet Enersta-RENESTA pour équiper la station de
démonstration en cours d’installation sur le site d’Airbus
Defence and Space à Elancourt (78). RENESTA est un projet
visant à tester et valider un système autonome d’énergie
utilisant l’hydrogène notamment pour l’alimentation de sites
de télécommunication. Les partenaires du projet sont: AEG
PS, SAFT, CETH2, CASSIDIAN, Fraunhofer ISE, ATERMES et
AIRBUS. Sur le site de démonstration, ce sont environ 7 kg
d’hydrogène qui pourront être stockés dans un ensemble de
3 réservoirs MaHyTec de 850 litres-eau chacun à 30 bars.
Les réservoirs de MaHyTec reposent sur une technologie qui
permet d’offrir des gros volumes de stockage à des pressions
modérées, tout en ayant une masse globalement 3 fois plus
faible que l’équivalent des réservoirs en acier
traditionnellement utilisés pour ce type de stockage.
La première installation a été réalisée dans le courant de l’été
2014, sur le site de RENESTA pour équiper la station de
démonstration en cours d’installation sur le site d’Airbus
Defence and Space à Elancourt. Elle consistera en un
ensemble connecté de 3 réservoirs verticaux permettant une
occupation au sol réduite et des purges facilitées.
Pour rappel, la société MaHyTec est une société française
L’hydrogène quant à lui vient des réservoirs MAHYTEC à
stockage solide. C’est une des clefs du succès de cette
application. Il n’était en effet pas concevable pour les chemins
de fer d’embarquer des réservoirs sous pression pour cette
application qui roule de wagon en wagon parmi un public
dense transporté à grande vitesse. La technologie de MAHYTEC permet de concentrer
l’hydrogène dans un réservoir qui contient un hydrure, ce qui
permet de conserver et de concentrer l’hydrogène à une
pression proche de celle d’un pneumatique, c’est-à-dire à
moins de 3 bars et à température ambiante. Mais ce n’est pas
tout, pour faire sortir l’hydrogène du réservoir il faut qu’il
“dialogue” par un échange de la chaleur avec la pile à
combustible qui va transformer cet hydrogène en
électricité. C
’est bien sûr l’hydrure que MAHYTEC synthétise
dans son atelier mais également la maitrise de cette capacité
du réservoir à absorber cette chaleur qui rendent ses
réservoirs à stockage solide particulièrement performants,
comme cela a été montré dans la série de tests et qui ont
convaincu Elvetino et CEKA. LEAF
Cette jeune entreprise, créée en septembre 2014, hébergée
en incubateur à TECHNOWEST Bordeaux, se positionne sur
la conception, l’industrialisation et la fourniture d’unités
intelligentes de production locale, de stockage et de
conversion d’énergie utilisant l’hydrogénation du CO2.
Un premier brevet est en préparation pour dépôt début 2015
et 3 démonstrateurs sont à l’étude sur les segments de
marché visés (fourniture stationnaire d’énergie et mobilité)
Mais en plus d’être performant, un réservoir doit aussi
répondre à des normes pour pouvoir être utilisé et prouver
ainsi sa fiabilité et sa sécurité par des tests sévères : des
chutes, des températures extrêmes, Le réservoir que
MAHYTEC a développé pour cette application est le premier
réservoir à stockage solide français certifié pour des
applications mobiles transportables. Une première série de 26 minibars a été réalisée conduisant
à environ 80 réservoirs MAHYTEC qui ont été livrés fin 2013.
C’est grâce à une logistique de remplissage réalisée dans
certaines gares par Pangas (une filiale de Linde), que les
réservoirs vont passer des trains aux minibars en garantissant
toujours un café à la bonne température.
MaHyTec parmi les lauréats du concours mondial de
l’innovation
Le fondateur de la société MaHyTec (pour Matériaux
hydrogène technologie) Dominique Perreux a été reçu le 24
juillet 2014 à l’Elysée ainsi que les 109 autres lauréats du
concours Innovation 2030. Il y avait à la clé 200 000 euros
ainsi que la possibilité pour l’entreprise doloise de participer à
la phase suivante du concours afin de bénéficier d’un
accompagnement industriel du projet retenu.
MaHyTec œuvre en particulier à la conception des solutions
pour l’utilisation de l’hydrogène comme source d’énergie dans
des appareils stationnaires ou nomades. Les recherchent
portent à la fois sur le stockage haute pression et au sein de
métaux sous forme d’hydrure, solution plus sure mais où
l’échange se fait moins facilement. Le projet Rhymove combine ces deux approches. HDF Hydrogène de France
BRALEY
BRALEY est une PME située dans l’Aveyron spécialisée dans
la récupération et le tri des déchets (bois, déchets industriels
bruts) et leur recyclage. Elle utilise 2800 bennes, 55 camionsremorques et 4 semi-remorques à fond mouvant de grand
volume. Cette société a manifesté son intention de s’impliquer
dans les solutions durables pour la mobilité et le transport de
marchandises. Elle projette de développer en tant
qu’opérateur de futurs stations Hydrogène en partenariat
avec EDF et EIFER, une première station qui pourrait alimenter
des flottes captives du territoire aveyronnais et plus
généralement de tout le Nord Est de Toulouse en cohérence
avec la stratégie de Mobilité Hydrogène France.
HDF se positionne comme un futur opérateur global de
l’hydrogène.
© BRALEY
4.3 Grands groupes
Air Liquide
Air Liquide, un des leaders mondiaux dans le domaine de
l’hydrogène industriel énergie est aussi un acteur clé dans
le domaine de l’hydrogène. Il participe au programme H2E
dont il est coordinateur. De nombreuses réalisations,
conceptions et déploiements de produits ont été faits dans
ce cadre. Les points saillants des réalisations d’Air Liquide
ces deux dernières années, dans le domaine de l’hydrogène
énergie sont les suivants.
Blue Hydrogen : une initiative pour s’engager !
Air Liquide a lancé en 2011 son
initiative
Blue
Hydrogen
en
s’orientant résolument vers une
décarbonisation progressive de sa
production d’hydrogène dédié aux
applications énergétiques.
Concrètement, d’ici à 2020, le Groupe
s’engage à produire au moins 50 %
de l’hydrogène nécessaire à ces
applications sans rejet de CO2.
Cet objectif sera atteint en combinant l’utilisation des énergies
renouvelables, l’électrolyse de l’eau, le reformage de biogaz,
ainsi que l’usage des techniques de captage-stockage du
CO2 émis par la production d’hydrogène à partir de gaz
naturel.
Autre source d’énergie renouvelable prioritaire : le biogaz,
Prototype HyES © Air Liquide
obtenu par la fermentation de matières organiques. Première
étape vers la création d’une filière biogaz, un liquéfacteur de
bio-méthane a été installé en 2011. Il valorisera le biogaz en
carburant pour les transports en Suède.
Dans un pays comme la France, le biogaz pourrait à terme
couvrir 10 % de la consommation nationale.
Blue Hydrogen permet, par sa progressivité, de faire émerger
un marché et de mobiliser les investissements des industriels.
Des solutions innovantes pour le marché de l’hydrogène énergie
A travers sa filiale Axane, Air Liquide conçoit et commercialise
des systèmes stationnaires pour l’alimentation de sites isolés.
Axane a développé un nouveau prototype de pile à
combustible (HyES) qui a été finalisé et testé au cours de
l’année 2012. Cette nouvelle génération de pile offre un coût
direct au kWh divisé par 2,5 par rapport à la génération
existante et une durée de fonctionnement supérieure à
12 000 heures.
En 2012, plus de 200 systèmes stationnaires fabriqués par
Axane et alimentés en hydrogène par Air Liquide Hydrogen
Energy ont été déployés (offre de service) ou vendus en
France, Espagne, Grande-Bretagne.
HyPulsion pour développer le marché des systèmes de
manutention en Europe
En mars 2012, Air Liquide, à travers sa filiale Axane, a créé une
co-entreprise avec Plug Power. Air Liquide détient 80 % des
parts de HyPulsion dont l’objectif est l’industrialisation et la
commercialisation en Europe de piles à combustible pour les
véhicules de manutention.
HyPulsion a déjà équipé une plate-forme logistique de
chariots élévateurs à Vatry et va fournir prochainement une
vingtaine de chariots et une station de distribution à IKEA sur
son site de Saint Quentin Fallavier en Isère.
Air Liquide poursuit la construction de stations-service
hydrogène dans le monde
Le secteur automobile ayant annoncé la commercialisation
de véhicules électriques à hydrogène et pile à combustible
d’ici 2015-2017, Air Liquide contribue à l’émergence de cette
filière dans le secteur des transports en accompagnant le déploiement des infrastructures de distribution nécessaires à
l’échelle mondiale.
Air Liquide a mis au point des stations de distribution qui permettent de remplir le réservoir des véhicules avec de l’hydrogène gazeux en moins de cinq minutes et une pression allant
jusqu’à 700 bars. A ce jour, plus de 60 stations de distribution
d’hydrogène ont été conçues et fournies par Air Liquide.
En 2012, Air Liquide a ouvert sa première station de distribution d’hydrogène accessible au grand public pour les voitures
particulières en Allemagne, dans la ville de Düsseldorf.
Après cette station, 10 nouvelles stations de distribution d’hydrogène seront conçues, construites et déployées au cours
des trois prochaines années par Air Liquide dans le cadre d’un
projet de démonstration de grande envergure mené par le
gouvernement allemand. L’Allemagne sera dotée d’un réseau d’approvisionnement d’au moins 50 stations publiques
de distribution d’hydrogène d’ici 2015.
Système Commpac 250 fabriqué en série par Axane pour l’Armée de Terre
© Air Liquide
Le 3 septembre 2014, Air Liquide a inauguré sa première station de distribution d’hydrogène aux Pays-Bas, à Rotterdam,
en présence du Secrétaire d’Etat aux Transports et à l’Environnement des Pays-Bas. Cette station s’inscrit dans le cadre
du projet “HIT” (Hydrogen Infrastructure for Transport), un projet de déploiement de l’infrastructure hydrogène en Europe
avec l’appui financier de l’Union Européenne.
Au Japon, le gouvernement envisage d’installer environ 100 stations de distribution d’hydrogène d’ici 2015. Air Liquide entend y
assurer la construction d’un grand nombre de ces stations. Très
présent dans ce secteur au Japon, le Groupe a déjà installé 3
stations d’hydrogène à ce jour, à Tokyo, Kawasaki et Saga.
A cela s’ajoute la conception et l’installation, d’ici 2014, de 3
stations de distribution d’hydrogène de haute capacité (40
pleins par jour), dans les villes de Brême en Allemagne, Birmingham au Royaume-Uni et Bruxelles en Belgique, dans le
cadre du projet européen SWARM (Demonstration of Small
4-Wheel fuel cell passenger vehicle Applications in Regional
and Municipal transport).
Dans le cadre du projet CHIC (FCH-JU), le Groupe a fourni une
station de distribution d’hydrogène à Oslo, en Norvège, pour
l’approvisionnement de 5 bus d’une société de transport norvégienne, et une autre à Aargau, en Suisse, où la région exploite 5 bus.
Il est à noter que depuis juillet 2011, Air Liquide préside le Fuel
Cells &Hydrogen Joint Undertaking, forme innovante de partenariat public/privé, conjointement dirigée par la Commission Européenne, la recherche et les entreprises industrielles
européennes actives dans ce secteur.
Air Liquide installera 4 stations au Danemark et une quinzaine aux Etats-Unis
grâce à un électrolyseur alimenté en électricité renouvelable.
Les véhicules, avec une autonomie de 500 km, réaliseront le
plein en moins de 5 minutes. Ce réseau de stations, effectif
d’ici la fin de l’année 2014, sera le premier réseau de distribution mis en œuvre à l’échelle d’un pays.
Enfin, Air Liquide va développer un réseau de nouvelles stations de distribution d’hydrogène aux États-Unis pour le grand
public en collaboration avec Toyota Motor Sales USA, Inc.
(Toyota). Ce projet de développement et de mise en œuvre
d’une infrastructure de distribution d’hydrogène totalement intégrée dans le nord-est des États-Unis a été annoncé en Novembre 2014. Il s’inscrit dans la perspective du lancement
commercial aux États-Unis du nouveau véhicule électrique à
hydrogène du constructeur automobile, dénommé “Mirai”.
L’infrastructure de distribution d’hydrogène qui sera déployée
dans le nord-est des États-Unis comprendra dans un premier
temps douze stations de distribution installées dans plusieurs
Etats, et se développera ensuite selon la demande. Ces stations offriront une expérience utilisateur similaire à celle des
stations de carburants “classiques”.
Airbus
Airbus a formé un partenariat avec Parker Aerospace, fournisseur d’Airbus, et spécialisé dans l’intégration de systèmes
multifonctions, sur la pile à combustible. Ce partenariat fait
partie de la démarche globale d’Airbus dans le développement d’avions plus écologiques et de réduction des émissions. De fait l’avionneur européen travaille au développement de la pile à combustible comme source d’énergie
alternative pour l’alimentation électrique de ses appareils au
sol et en vol.
Dans le cadre du Copenhagen Hydrogen Network, soutenu
par la Commission européenne, Air Liquide va installer quatre
nouvelles stations de distribution d’hydrogène au Danemark.
Ces quatre stations - deux à Copenhague, une à Aalborg et
une à Vejle - viendront s’ajouter aux deux stations déjà en service, situées l’une à Copenhague et l’autre à Holstebro.
Dans ce partenariat entre Airbus et Parker Aerospace, un démonstrateur sera mis au point et intégré à bord des avions
pour la génération électrique à bord. Les rôles sont bien définis : c’est Parker Aerospace qui sera en charge du développement du système complet pile à combustible, et Airbus, de
son intégration. Les premiers essais en vol sont prévus pour
2015.
Déployées par Air Liquide avec l’aide de son partenaire H2
Logic, elles produiront de l’hydrogène décarboné sur site
En rappel, afin d’obtenir davantage de données détaillées sur
le potentiel de la technologie des piles à combustible en tant
que générateur de l’énergie électrique nécessaire pour les
opérations au sol, un démonstrateur construit par le DLR
(Agence Allemande Aérospatiale) a été installé sur un Airbus
A320, propriété du DLR, utilisé pour les essais de piles à combustible, sur le site Airbus de Hambourg. Testé en laboratoire
en février 2011, ce démonstrateur technologique comprend
une pile à combustible qui alimente un moteur électrique entraînant les roues du train avant, permettant ainsi à l’appareil
de rouler de façon autonome. L’objectif de ces essais est de
valider plus avant le potentiel de la technologie intégrée des
piles à combustible pour alimenter les fonctionnalités futures
des avions comme le roulage autonome.
Pour Airbus, la pile à combustible est un élément essentiel
pour réduire de 50 % les émissions de CO2, de 80 % les émissions de NOX et de 50 % le bruit perçu, et ainsi atteindre les
objectifs 2020 de l’ACARE (conseil consultatif pour la recherche aéronautique en Europe).
Accord Airbus - HySA - National Aerospace Centre
Airbus et National Aerospace Centre (Centre national de recherche aérospatiale de l’Afrique du Sud) ont signé un accord
en septembre 2014 pour financer conjointement des recherches sur les piles à combustible pour avions de ligne, et
qui seraient menées par HySA Systems Competence Centre
(Le centre de compétence sud-africain sur l’hydrogène). Le
premier projet de 3 ans a été lancé le 2 septembre à l’université
de Western Cape au Cap, dans les locaux de HySA Systems.
Sachant que le trafic aérien double tous les 15 ans, l’industrie
aéronautique se doit de proposer de nouveaux aéroplanes,
plus sobres, afin de répondre aux exigences de baisse des
émissions de CO2 d’ici 2050. Airbus cherche de nouvelles solutions pour y parvenir. Parmi celles-ci, la pile à combustible à
hydrogène en substitution des APU (unité de puissance auxiliaire) a été identifiée.
Remplacer les APU alimentées en combustibles fossiles par
des piles à combustible permettrait de diminuer les nuisances sonores ainsi que les émissions de CO2.
Safran et Cella Energy concluent un accord de partenariat exclusif sur le stockage d’hydrogène
Safran et Cella Energy ont signé, le 22 septembre 2014, un
accord de partenariat exclusif portant sur le développement
de systèmes de stockage d’hydrogène pour alimenter des
piles à combustible.
La société Cella Energy a mis au point un matériau léger capable de stocker de l’hydrogène sous forme solide. Semblable
à une matière plastique, il libère de l’hydrogène lorsqu’il est
chauffé à température modérée. Alliant les compétences de
Cella Energy dans le domaine des matériaux de stockage de
l’hydrogène et celles de Safran dans celui de l’ingénierie aérospatiale, les deux entreprises vont accélérer le développement d’équipements qui pourront exploiter ce matériau unique
en vue d’applications embarquées sur aéronef.
Cette technologie s’inscrit dans l’optique de développement
de «l’avion plus électrique», l’un des programmes
stratégiques de Safran dans le domaine aérospatial. Le
partenariat qui vient d’être signé prévoit l’accès exclusif de
Safran à la technologie de Cella Energy, à l’exclusion des
drones, et le financement nécessaire à Cella pour construire
un prototype avec Safran.
Zodiac Aerospace
La Société ZODIAC développe un programme qui vise à
introduire les piles à combustible dans un avion afin de limiter
leur empreinte carbone. Ainsi il a signé un accord de
partenariat avec le CEA-Liten en 2012. Le système piles
alimenté par de l’hydrogène pourra être placé dans différents
endroits de l’avion comme source de puissance distribué: par
exemple dans les galleys, toilettes, systèmes d’inertage des
réservoirs de carburants, voire APU (Auxilliary Power Unit)
(voir chapitre 3 applications transports).
GDF SUEZ
GDF SUEZ, bientôt des piles à combustible résidentielles en
test
GDF SUEZ poursuit ses travaux de veille active et d’évaluation
de systèmes réalisés au centre de recherche CRIGEN. Les
piles à combustible font partie, chez GDF SUEZ, d’un panel
de solutions de micro-cogénération pour les bâtiments
résidentiels et tertiaires. Le contexte de l’après Grenelle de
l’environnement en France, ainsi que l’entrée en vigueur de la
réglementation thermique RT2012 (et de la RT2020 à venir)
offrent des opportunités pour les piles à combustible. La
Road-Map de GDF SUEZ sur les technologies utilisant le gaz
naturel est illustrée sur la figure ci-après.
Les piles à combustible présentent en effet les avantages
suivants :
•
Réduction de la consommation d’énergie primaire des
logements, en accord avec les exigences de la nouvelle
réglementation thermique RT 2012, grâce à de hauts
rendements électrique et global, réduction des émissions
de CO2 liées à la production d’électricité,
•
Réduction de la facture énergétique des clients.
Les travaux de veille de GDF SUEZ concernent des tests de
systèmes, intégrant des piles PEMFC ou SOFC issues de
différents constructeurs.
GDF SUEZ étudie également les biogaz issus de déchets et
de la biomasse et les apports de l’hydrogène, au travers par
exemple du projet de fabrication de méthane issu de la
biomasse par gazéification et synthèse chimique, ou encore
par la valorisation du biogaz en électricité avec une pile SOFC.
GDF SUEZ est partie prenante du projet européen enef ield,
lancé en septembre 2012, qui vise à expérimenter 1000
systèmes de micro-cogénération à pile à combustible dans
12 pays européens.
GDF SUEZ à travers le CRIGEN compte installer dans le
cadre de ce projet 27 systèmes de piles résidentielles à
partir de 2014. Le CRIGEN entend pour ce faire, collaborer
avec des fabricants de systèmes pile à combustible. Les
retours d’expérience aussi bien de la part des utilisateurs,
que du fonctionnement des systèmes devraient permettre
à GDF SUEZ de formuler des recommandations en vue
d’améliorer la réglementation sur ces systèmes, tout en
proposant avec les fabricants des systèmes adaptés au
marché français.
La transformation des surproductions d’électricité intermittentes et non programmables en hydrogène ou en méthane
de synthèse est une question sur laquelle travaille GDF SUEZ.
collaborations autour de sujets relatifs à la Transition
Energétique. En 2014, un sixième opérateur (Suisse) a intégré
ce Groupe .
La plupart de ces opérateurs sont par ailleurs membres de la
“North Sea Power to gas Platform” animée par DNV-GL, plateforme dans laquelle est traité le développement du Power to
gas en association avec des acteurs de la filière (constructeurs
d’équipements, centres de recherche …). Ce groupe permet le
financement et la réalisation d’études partagées entre
opérateurs, en particulier des études relatives aux impacts de
l’hydrogène sur les réseaux de transport.
Road-map des technologies gaz naturel pour la cogénération
résidentielle/tertiaire (source : GDF SUEZ)
Les réseaux existants de gaz naturel pourront accueillir
l’hydrogène, dans des limites qui restent à préciser, ou le méthane ainsi produit et permettre leur stockage, leur transport
et leur valorisation en mélange avec le gaz naturel et le bio
méthane.
Le “Power to gas” est au carrefour des métiers de GDF SUEZ
dans l’énergie et les services, que ce soit dans la production
d’électricité renouvelable, la gestion énergétique, les
services à l’énergie, le transport et la commercialisation de
gaz naturel. GDF SUEZ s’est donc impliqué très tôt dans le
“Power to gas” et s’est engagé dans différents projets qui le
dotent d’atouts solides.
Le projet phare dans ce domaine reste le projet GRHYD,
sélectionné dans le cadre des AMI 2011 et qui sera doté d’un
budget de 15 millions d’euros, financés dans le cadre du Plan
d’Investissement d’Avenir. Le projet GRHYD a démarré
officiellement en septembre 2013.
GRTgaz
Au sein du GTE, association regroupant l’ensemble des
opérateurs européens des réseaux de transport de gaz
naturel , un groupe de travail a été créé “Towards a sustainable
future for the gas transmission networks” pour étudier
notamment le Power-to-gas, partager la problématique entre
l’ensemble des opérateurs de réseaux de transport, et définir
une position commune pour ses membres.
Le GERG (Groupe Européen de Recherche Gazière) s’est
également impliqué sur le Power-to-gas, en soutenant la
réalisation du projet HIPS (Hydrogen In Pipeline System), dont
les résultats ont été publiés fin 2013, la mise en place du
Réseau HIPS-NET , animé par DBI-GUT, réseau qui poursuit
les travaux réalisés par HIPS, et enfin la construction du projet
HYREADY copiloté par DNV-GL et DBI-GUT.
En France, l’ATEE stockage est également fortement
impliquée dans les problématiques liées au Power to gas.
Un démonstrateur pour valider
Au vu des résultats des analyses prospectives menées,
GRTgaz a décidé fin 2013 de lancer le projet de construire une
installation de démonstration de Power to gas. Ce
démonstrateur, d’une puissance prévue de 1 MW, est
actuellement en cours de définition et le dossier en cours de
montage : recherche de partenaires , localisation, financement,
etc… La mise en service de cette opération est prévue pour
2017.
Des études pour éclairer l’avenir
AREVA
En 2012 ,une première étude confiée par GRTgaz au cabinet
E-Cube a estimé que le potentiel de développement du Powerto-gas à l’horizon 2050 atteignait les 25 TWh électriques.
Accord entre AREVA et Schneider Electric sur le stockage
d’énergie
En 2014, GRTgaz s’est associé à GrDF et à l’ADEME pour
financer une nouvelle étude plus large confiée au groupement
des cabinets Hespul, Solagro et E&E consultants. L’objet de
cette étude, diffusée en octobre 2014, était d’analyser de
nombreux scénarios européens de développement et d’en
extraire des enseignements ainsi que des éléments de coût
et gains . Cette étude a confirmé les ordres de grandeur déjà
identifiés : de 20 à 90 TWh électriques stockés via le Powerto-gas en 2050, selon les scénarios. De plus, l’étude a
également évalué pour 2030 un potentiel de 2 à 3 TWh et
donc dès 2030 le besoin de développer des installations de
Power to gas.
Le partage d’une vision commune passe par une large
coopération
En avril 2013 , GRTgaz a rejoint un groupe de 4 opérateurs de
transport européens (Pays Bas, Danemark, Belgique, Suède )
et a signé l’accord “Fueling the Future”, afin de définir des
AREVA et Schneider Electric ont signé le 6 février 2014 un
accord commercial de partenariat concernant le stockage
d’énergie : AREVA apportera son savoir-faire sur les
technologies hydrogène et pile à combustible avec son
produit Greenergy Box TM, dont les composants sont testés
depuis décembre 2011 sur le site du projet MYRTE et
Schneider Electric apportera sa maitrise de la gestion
d’énergie.
L’objectif de cet accord est de fournir une solution de
stockage d’énergie pour les sites isolés et les zones où
l’approvisionnement est limité afin de garantir un
approvisionnement fiable en électricité.
AREVA et Schneider Electric signent un accord de R&D pour
le développement de batteries à flux continu hydrogène/
brome.
AREVA et Schneider Electric ont signé début octobre 2014 un
accord de R&D visant à développer une solution de stockage
d’énergie dite “batterie à flux continu, permettant de produire
et de stocker l’électricité en couplant de l’acide bromhydrique
et de l’hydrogène. L’objectif est de fournir une solution de
stockage compétitive pour le déploiement des énergies
renouvelables.
Financé par l’Union Européenne dans le cadre d’un projet KIC
InnoEnergy, le projet vise à optimiser un prototype de 50 kW
développé par la société EnStorage pour en faire un
démonstrateur de 150 kW. Selon les termes de cet accord,
AREVA et Schneider Electric testeront la batterie à flux
continu en conditions réelles.
AREVA pilotera le projet et sera chargé de la fabrication, de
l’intégration et de l’installation de la solution de stockage
tandis que Schneider Electric s’occupera de la conception,
de la fabrication et de l’installation du système de conversion
électrique complémentaire.
EADS Composite Aquitaine
Homologation d’un réservoir haute pression
Composite Aquitaine (550 salariés) est un acteur majeur des
matériaux composites haute performance. La filiale à 100%
d’EADS fait partie des quelques constructeurs, dans le
monde, capables de se positionner sur les marchés de
stockage de l’hydrogène à 700 bars et donc de bénéficier des
perspectives de développement qui vont apparaître dans les
toutes prochaines années. Partenaire majeur du programme H2E, Composite Aquitaine
dirige le volet conception et fabrication des bouteilles
composites 700 bars qui seront mis en œuvre pour le
stockage et le transport de l’hydrogène. Composites Aquitaine
a obtenu en juin 2013 l’homologation complète de la bouteille
143 litres de 1ère génération, et a livré depuis plus de 150
bouteilles série à Air Liquide pour utilisation sur les sites
isolés. Parallèlement, Composites Aquitaine a entamé le
développement de la 2ème génération devant aboutir à
l’homologation d’une bouteille d’environ 300 litres début
2016.
Fort de son expérience et de son avantage technologique sur
les bouteilles type IV/700b (il y a moins de 10 entreprises
dans le monde maîtrisant cette technologie), Composites
Aquitaine affiche une stratégie ambitieuse consistant à
valoriser et développer cette technologie afin de devenir un
acteur mondial sur les différents marchés de l’hydrogèneénergie (automobile, aéronautique, stockage d’ENR,
domestique,).
CHAPITRE 5
LES PROGRAMMES
ET INITIATIVES
À L’ÉCHELLE LOCALE
5.1 Région Pays de Loire
•
Une référence en matière d’hydrogène dans le domaine du
maritime et du fluvial
En région Pays de Loire, la mission Hydrogène Pays de Loire
(MH2) regroupe et anime les acteurs locaux autour de veilles
et de projets. Elle est parrainée par la région, l’ADEME et la
DIRRECTE (direction régionale des entreprises, de la concurrence, de la consommation, du travail et de l’emploi). Elle s’intéresse particulièrement aux applications de l’hydrogène
dans les secteurs maritime et fluvial. Plusieurs projets ont ainsi été entrepris dans l’estuaire de la Loire autour de Nantes,
Saint Nazaire et Le Croisic.
Most’H : C’est le premier bateau électrique français à hydrogène pouvant transporter 10 passagers, 5,90 m de
long et 2,20 m de large fonctionne grâce à une pile à
combustible de 1,2 kW. L’hydrogène est stocké sous
forme d’hydrure. Le projet a été financé par la région
Pays de la Loire et l’ADEME.
Les principaux projets déjà réalisés sont :
•
POMER, développement d’un module énergétique autonome roulant et fonctionnant avec une pile à combustible à hydrogène.
•
Bâtiment ABALONE à Saint-Herblain : Mise en service en
décembre 2011 d’un système comprenant une éolienne,
un électrolyseur et un stockage d’hydrogène à 200 bars,
une pile à combustible PEM Hydrogenics de 12,5 kW
avec récupération de la chaleur, le tout intégré dans un
bâtiment tertiaire. La pile doit donner au bâtiment son
autonomie énergétique. Le projet de 150 k€ a été financé sur fonds privés Abalone ; il associe Pure ET, Urban
Elec, Eolys, Air Liquide, Danielo électricité, Mission Hydrogène.
•
Most’H, Construction d’un bateau de loisir électrique.
L’énergie électrique est fournie par une pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène. Les conclusions de ce
projet ont montré toute la pertinence de ce nouveau modèle énergétique pour des bateaux de pêche côtiers,
tant aux niveaux économique, social que technique. Ce
projet a un coût de 650 k€ dont 408 k€ d’aide publique.
Il associe la Mission Hydrogène, Bureau Mauric, Ricep,
COREPEM, CEPRALMAR, CME-OP, ENSM.
•
SHyPER : Etudes de transférabilité des bateaux des flottilles de pêche vers un système à pile à combustible à
hydrogène. Porté par la Mission Hydrogène, ce projet a été
financé par la Direction des Pêches Maritimes et de l‘Aquaculture (DPMA) de 2009 à fin 2011. Les résultats de SHyPER montrent que, dès 2016, cette technologie présente
un intérêt économique pour les entreprises de pêche.
•
IDYLHYC, (Ile D’Yeu, L’HYdrogène Chaîne) : le projet
concerne une expérimentation pré-industrielle, adossée
à une plateforme technologique, pour le développement des technologies de l’hydrogène au service de la
performance énergétique dans une île de taille modeste.
Il a pour objectif de produire de l’hydrogène «vert» par
couplage d’un électrolyseur à un champ de petites éoliennes. L’hydrogène ainsi produit alimentera une flotte
d’engins captifs, dédiés à la mobilité des biens et des
personnes (terrestre et maritime).
Le projet phare reste cependant NavHyBus (voir la partie
Faits marquants Transport). Son objectif est de concevoir et
réaliser un bateau fluvial à passager propulsé par des moteurs électriques alimentés par une pile à combustible hybridée avec des batteries. Il s’agit d’un projet financé par la région Pays de La Loire et l’ADEME dans le cadre de l’appel
à projet TITEC 2012. Il a démarré en janvier 2013 et durera
36 mois.
Page 78 - Chapitre 5 - Les programmes et initiatives à l’échelle locale
Bateau Most’H © Mission Hydrogène
•
SHYper : Système Hydrogène pour une Pêche Ecologiquement Responsable. Porté par la Mission Hydrogène
des Pays de la Loire, le projet SHYper est au stade de
validation de la faisabilité technico-économique. Le projet est financé par la Direction des Pêches Maritimes et
de l‘Aquaculture. L’objectif est de convertir certaines flottilles de pêche à la propulsion hydrogène-pile à combustible.
SHyPER... et FILHyPyNE, sa suite logique - Projet d’un bateau de pêche
© Bureau Mauric
•
FILHyPyNE : filière hydrogène pour la pêche polyvalente.
L’objectif est de Valider en conditions réelles les performances techniques, économiques, environnementales
et sociales. Il s’agit d’un navire polyvalent de 12 mètres
avec trois marins embarqués. Les caractéristiques techniques sont les suivantes :
•
Moteur électrique 200 kW
•
Pile à combustible 210 kW
•
Batteries électriques 124 kWh
•
Hydrogène 120 kg pour 3 jours de mer
5.2 Région Bretagne
L’association ERH2 BRETAGNE, soutenue par la région Bretagne et la DREAL, a poursuivi ses activités de sensibilisation
aux technologies de l’hydrogène auprès de nombreux acteurs bretons.
ERH2 Bretagne a par ailleurs participé à l’organisation de manifestations locales telles que :
•
une après-midi dédiée à l’hydrogène et aux piles à combustible pour des acteurs politiques et économiques du
plan véhicule vert breton au véhipole de Ploufragan.
•
le 19 octobre 2012, “Première journée hydrogène-énergie et véhicules électriques” au “véhipole” de Ploufragan
avec l’AFHYPAC, des acteurs politiques régionaux et des
entreprises nationales et internationales spécialisées
dans l’hydrogène et les piles à combustible.
Volet 2 : Le projet VaBHyoGaz : valorisation du biogaz pour
produire de l’hydrogène.
Arnaud Montebourg, le ministre du Redressement productif,
a inauguré le 20 janvier 2014 le pilote VaBHyogaz, la première
centrale au monde transformant des déchets ménagers en
hydrogène.
“On envoie du biogaz dans un réformeur, une sorte de grande
cuve, que l’on monte à 800 °C et auquel on ajoute de la vapeur
d’eau. Un procédé qui permet de casser la molécule de méthane CH4 et d’obtenir de l’hydrogène et du CO2, explique Alex
De Nardi, chargé de mission hydrogène chez Tryfil. Ensuite
vient l’étape essentielle de purification par le biais d’une technique d’absorption (PSA) qui vient séparer le CO2 de l’hydrogène”.
ERH2 Bretagne participe activement aux ateliers de réflexions
stratégiques sur l’énergie et le stockage en Bretagne (conférences régionales de l’énergie) co-présidés par le président
de la Région, le préfet de Région et l’ADEME.
5.2 Région Midi-Pyrénées
et association PHyRENEES (Albi)
Membre de l’association PHyrénées, l’hydrogène en Midi-Pyrénées, la Région apporte son soutien aux initiatives en faveur
du développement de la filière hydrogène en Midi-Pyrénées.
La région Midi-Pyrénées concentre ses efforts sur la production d’hydrogène vert à travers un programme qui se décline
en trois volets :
•
Production d’hydrogène par gazéification de biomasse :
objectif moyen/long terme : produire de l’hydrogène
sans CO2 fossile à partir des ressources agricoles, résidus ou déchets, échelle 1 à 10 t/jour.
•
Production d’hydrogène par reformage de biogaz à travers le projet VaBHyoGaz : Objectif : opérationnel dès
2014, montée en capacité à court terme ;
•
Production d’hydrogène pour stockage des EnR et soutien au réseau. Des projets à 2 échelles différentes :
échelle domestique (200 à 1000 kWh/an) et échelle intermédiaire (50 à 100kg/j).
L’objectif global est d’installer 3 sites de production dans la
région d’ici 5 ans
Centrale VaBHyoGaz © TRIFYL
Résultat, un hydrogène purifié à 99,99%, pourcentage requis
pour la plupart des applications de pile à combustible. Et si
les essais, qui s’achèveront d’ici la fin de l’année, sont
concluants, avec une production d’hydrogène de qualité suffisante, une démonstration de l’utilisation de l’hydrogène aura
lieu à l’échelle locale.
VaBHyoGaz en quelques chiffres :
•
Valorisation du biogaz de Trifyl en hydrogène.
•
Reformage direct du biogaz (CH4+CO2).
•
Début du projet 2008.
•
Coût du projet : plus d’1 300 000 euros, dont près de
700 000 euros financé par l’ADEME et 17 000 euros par la
Région.
•
Partenaires : Albhyon, VerdeMobil, Solagro, Trifyl, PHyRENNES.
Volet 1 : Distribution d’hydrogène dans les stations-service et
approvisionnement
Objectif :
- Contribuer au déploiement de l’infrastructure nationale
Hydrogène tout en alimentant les flottes de véhicules
H2 régionales
Perspectives du projet :
- Utilisation de cet hydrogène pour ravitailler des véhicules à PAC
-
Passage à une unité “industrielle“ (50Nm3/h ou
100Nm3/h) dès 2015
- 3-4 stations dès 2015 : Albi, Graulhet (TRIFYL) , Rodez,
Toulouse ; sur 10 sites environ à horizon 4 ans: 1 par département.
- Création d’un produit standard, modulaire, pouvant être
répliqué sur de nombreux sites en France ou en Europe.
- Contribuer au développement de l’offre française en
stockage hydrogène haute pression.
Résultats attendus :
- Disponibilité H2 /région Midi-Pyrénées, liaison de la région aux 2 axes France Espagne (A64 et A9)
-
Positionnement des acteurs français pour stockage,
compression, distribution.
Volet 3 : Stockage et distribution : première station de distribution d’hydrogène publique
•
Opérationnelle sur le site du circuit d’Albi (81) et détenue
par la SEM Eveer’hy’pôle.
•
Objectif : alimenter des véhicules hydrogène pour tests
sur le circuit d’Albi.
•
Acquisition en 2013.
•
15 kg/jour à 350 bars.
•
Partenaires : Eveer’hy’pôle et Haskel.
Le Sénateur Pastor et le Député Kalinowski ont également remis officiellement au Ministre le rapport de l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et techniques intitulé
“L’hydrogène : vecteur de la transition énergétique ?”. Une
convention a été signée entre la région Midi-Pyrenées représentée par son président Martin Malvy et l’association Phyrénees pour une coopération accrue sur l’hydrogène localement.
A l’issue de sa visite, Arnaud Montebourg a promis de lever
rapidement les freins réglementaires à l’utilisation de l’hydrogène en France. Il a ajouté que cette “molécule extraordinaire” serait “susceptible de créer des dizaines de milliers
d’emplois et de refaire de la France la grande puissance industrielle qu’elle n’a jamais cessé d’être”.
Journées Hydrogène dans les territoires
© SEIYA Consulting
HYVOLUTION : le premier salon de l’hydrogène
Le 1er salon HyVolution sur l’économie de l’hydrogène s’est déroulé du 5 au 8 septembre 2013 au Parc des expositions d’Albi
Pendant 4 jours, quelque 20 000 spectateurs ont visité une
exposition de 5000 m2, assisté à des démonstrations (notamment de Hyundai ix35 H2, Fam City, HyKangoo) et aux 32
conférences (40 intervenants) pour comprendre la filière hydrogène et ses enjeux. Premier rendez-vous en France du
genre, HyVolution a démontré aux acteurs économiques et
politiques la pertinence de cette forme d’énergie et ses applications concrètes.
La manifestation a été montée par les sociétés Seiya Consulting et Pure Artmony, avec le support du CEA, du pôle de
compétitivité Tenerrdis, et de l’AFHYPAC (Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible).
Un ministre à Albi
Le 20 janvier 2014, à l’invitation du Sénateur Pastor, Président
de Trifyl, le Ministre Arnaud Montebourg a inauguré le pilote
de production d’hydrogène VaBHyogaz à Labessière-Candeil
dans le Tarn.A cette occasion, tous les acteurs de la filière industrielle hydrogène et pile à combustible étaient présents
et le Ministre a pu découvrir des réalisations concrètes notamment dans le domaine du transport avec des véhicules
électriques à hydrogène.
Le Député Laurent Kalinowski, le Ministre Arnaud Montebourg et le Sénateur
Jean-Marc Pastor © TRIFYL
Dans le cadre de l’animation mise en place au travers de
groupes de travail dédiés, l’AFHYPAC a mis en place une démarche Hydrogène et Territoires.
Les 16 et 17 mai 2013, en partenariat avec l’Association PHyRENEES deux journées spécifiquement en relation avec des
opérations engagées sur différents territoires en France.
Ces journées se sont tenues sur le site de TRIFYL (Labessière-Candeil dans le Tarn) disposant d’un pôle des énergies
renouvelables et notamment d’un projet spécifiquement
pour la production d’hydrogène à partir de biogaz (projet
VABHYOGAZ).
Ces journées ont réuni environ 80 personnes permettant à
chacun de prendre connaissance des structures (organisations et projets) qui contribuent aujourd’hui au développement de la filière.
5.4 Région Rhône-Alpes
H2E
La région Rhône-Alpes est particulièrement impliquée dans
le projet H2E, un projet de 7 ans, lancé en 2008 et qui est piloté par Air Liquide. Ce projet réunit 19 partenaires dont 5 en
Rhône-Alpes : Air Liquide, HyPulsion, Axane, CEA, LMOPS.
Ce projet vise aux déploiements expérimentaux auprès de
clients précurseurs :
•
Alimentation d’antennes Telecom : 7 systèmes Axane
sont en fonctionnement en Rhône-Alpes en ce moment.
•
Utilisation de chariots électriques à pile à combustible
HyPulsion dans les entrepôts logistiques : une première
station installée chez IKEA à Saint-Quentin-Fallavier, près
de Lyon.
•
Le pôle de compétitivité Tenerrdis a rejoint l’Association
Française des Pôles de Compétitivité (AFPC) qui s’est
constituée en janvier 2014.
•
La Mission Partenariale “Pile à Combustible et Hydrogène” Canada – États-Unis du 3 au 7 juin 2012 organisée
en collaboration avec Ubifrance et les Pôles Energie et
Automobile.
•
L’inauguration de Symbio FCell le 21 septembre 2012
•
La visite du Préfet de Région chez Symbio FCell le 11
décembre 2012, à l’invitation de Tenerrdis, la DREAL et
l’AFHYPAC
•
Création de la société ATAWEY en septembre 2012
Le projet THEMIS soutenu par l’ADEME et la région Rhône
Alpes vise à démontrer le modèle économique de systèmes
d’alimentation énergétique autonome en énergies pour antenne télécoms et télévision. Il a démarré en juin 2014 pour
une durée de 15 mois.
Le projet Pacmont vise à développer un système pile de 10 W
pour les zones polaires et de hautes altitude (-40°C et 4000m).
Il associe WH2, Paxitech et FCEllsys et est soutenu par l’ADEME.
L’agglomération de Valence Romans Sud Rhône-Alpes (51
communes et 211 000 habitants) montre son intérêt pour les
technologies hydrogène. Le territoire est inscrit dans une démarche TEPOS et souhaite valoriser ses caractéristiques :
•
Nœud de communication autoroutière, ferroviaire, fluvial, Acteurs économiques locaux (Mc Phy et ses électrolyseurs),
•
Station d’épuration (cogénération sur four d’incinération),
•
Barrage hydroélectrique,
•
Déchets agroalimentaires pour la cogénération biomasse (Agrana, Andros pour les noyaux et autres déchets organiques), alimentation par port de commerce
pour augmenter les volumes.
Le territoire veut à la fois exporter l’hydrogène hors de sa
zone et l’utiliser pour des applications flottes captives. Le projet prendrait la forme d’une plate forme hydrogène multi modales et multi énergies
TENERRDIS
Le pôle de compétitivité TENERRDIS (Technologies énergies
nouvelles, énergies renouvelables Rhône-Alpes, Drome,
Isère, Savoie pour le développement des nouvelles Technologies de l’énergie) a pour ambition de développer en Rhône-Alpes l’ensemble de la filière économique des nouvelles
énergies en stimulant les partenariats de R&D entre entreprises, centres de recherche publics et privés, centres de formation, acteurs économiques et institutionnels, afin de générer des projets innovants porteurs de création d’activité et
d’emplois.
Projet HyWay : 50 véhicules et 2 stations
Dans le cadre de l’appel à projets TITEC, l’ADEME soutient un
projet de déploiement de 50 véhicules utilitaires hybrides
batteries/hydrogène, localisés autour de 2 stations de distribution d’hydrogène, situées à Lyon et Grenoble.
Ce projet, coordonné par Tenerrdis, est également soutenu
par l’Etat (via la DREAL) et le Conseil Régional de Rhône –
Alpes. Il s’inscrit dans les objectifs de l’Union européenne,
déclinés dans le programme régional FEDER.
Le but est d’industrialiser des kits hydrogène intégrables aux
Kangoo ZE, leur conférant ainsi une autonomie de 300 km en
cycle urbain. Il s’agira ensuite d’exploiter en service régulier
pendant 18 mois minimum 50 véhicules Kangoo ZE hybrides
en région Rhône-Alpes. Les premiers clients de ces véhicules
seront Air liquide, Auto-Losange Renault, CEA, CNR, Colas,
Compagnie Européenne des transports urgents personnalisés (CETUP), Conseil Général de l’Isère, DHL, DREAL
La filière hydrogène et piles à combustible est un des axes
majeurs du pôle de compétitivité TENERRDIS, et reçoit l’appui des sociétés comme GDF SUEZ, Air Liquide, McPhy, Symbio Fcell, Axane, Paxitech, Recupyl, et bien sûr les acteurs de
la recherche comme le CEA, le CNRS, l’INPG etc. 135 projets
de R&D et démonstrateurs ont été labellisés par Tenerrdis
depuis 2005 sur cette thématique.48 d’entre eux ont été financés par l’Etat et les collectivités territoriales pour un montant de 76M€. Ces projets rassemblent au total 114 acteurs,
parmi lesquels 53 entreprises dont 50% de PME.
Les principaux faits et activités marquantes du pôle TENERRDIS sont :
Le véhicule Kangoo ZE hybride qui sera déployé dans le projet
© Symbio FCell
Rhône-Alpes, La Poste, Linde Gas, Qualit’Express, Renault
Auto Dauphiné, Schneider Electric, Serfim Fileppi, Serfim Serpollet, Syndicat intercommunal des eaux de la région de Grenoble (SIERG) et Tronico.
un système de stockage solide de 24 kg produit par McPhy
Energy a été installé sur le site de MYRTE en 2013.
L’hydrogène envisagé dans des bâtiments autonomes à
Grenoble
Le projet Althytude est terminé, place à GRHYD
Bouygues construction et la ville de Grenoble ont signé un
partenariat de recherche et développement pour la construction d’un îlot d’immeubles de logements collectifs visant l’autonomie totale par rapport aux réseaux (Voir les détails dans la
partie applications stationnaires).
5.5 Régions Paca et Corse
En région Paca, le pôle Capenergies a intégré le thème hydrogène dans ses priorités. Les acteurs de la filière sont principalement AREVA SE, le CEA, EDF, GDF SUEZ, l’université de
Corse, l’Ecole des Mines de Sophia Antipolis.
Différents projets ont été lancés par le passé dans le domaine
maritime et fluvial notamment. un projet de navette hybride
électrique à pile à combustible, le projet global PERSEIS (Projet d’Expérimentation et de Rapprochement de Solutions
d’Energies Innovantes), qui développe la pile à combustible
pour la propulsion de navettes côtières, a été présenté en
2011 à Marseille par Transdev Cap Provence (groupe Caisse
des Dépôts) et le pôle de compétitivité Capenergies.
5.5 Région Nord Pas de Calais
Par le passé, le projet Althytude à Dunkerque, a été l’occasion, pour la communauté urbaine associée à GDF SUEZ,
d’expérimenter deux bus fonctionnant à l’hythane®, un mélange de gaz naturel et d’hydrogène. Ce projet est aujourd’hui
terminé et ses résultats permettront de poursuivre d’autres
expérimentations, toujours à Dunkerque, dans le cadre du
nouveau projet GRHYD démarré en septembre 2013 (voir la
partie applications Hydrogène et ENR)
Nouvelles initiatives des acteurs locaux
La région Nord Pas de Calais associé à la Communauté urbaine de Dunkerque, à l’ADEME et au pôle d’excellence Energie mène actuellement une étude sur la mobilité Hydrogène
dans la région. L’étude réalisée par Clean Horizon et Alphea
proposera différents scenarios début 2015. Cette étude fait
suite au grand plan de transition énergétique matérialisée par
le master Plan, piloté par Jeremy Rifkin à la demande de la
Région et de la chambre de commerce et d’industrie.
L’enjeu de ce projet était d’embarquer un moteur hybride propre
à bord du navire Green Calanques grâce à l’utilisation d’une pile
à combustible, alimentée en hydrogène et en oxygène.
Le projet Hyrad vise à ajouter de l’hydrogène sur un parc
classique de petits camions de 3,5 tonnes. L’installation et le
test du système HYDRAD sont développés par SUNHY ENERGY, avec le Groupe LA POSTE et ENERGIE 2020 comme
coordinateur. Le planning prévisionnel est de 18 mois avec
début au 1er trimestre 2015.
Vue globale MYRTE
© Aline Rastetter
Le projet, dont le budget s’élève à plus de 2,5 millions d’euros, a été financé jusqu’à présent par les quatre partenaires
qui sont : AREVA SE, Croisières Marseille Calanques, Arts et
Métiers ParisTech Aix-en-Provence et Transdev Cap Provence. La transformation du navire est portée par C.M.C.
La région PACA, c’est également le projet MYRTE basé en
Corse. Ce projet, inauguré en janvier 2012, est une plate-forme
d’étude du couplage de l’énergie photovoltaïque avec un système de production et de stockage de l’hydrogène, qui peut
être couplé à une pile à combustible et refournir de l’électricité
sur le réseau ; l’installation PV a une puissance crête de 560
kW. L’électrolyseur en fonctionnement actuellement a une capacité de 5 Nm3/h. Le système de stockage permet de stocker environ 350 kg. La pile à combustible couplée au réseau a
une puissance de 200 kW (voir partie sur les activités des
GDRs). (Voir chapitre Applications les activités des GDRs)
Les installations du projet MYRTE fonctionnent normalement
depuis leur mise en route. Dans le cadre du projet HyCube,
Lors de la première phase d’une durée de six mois é 1 à 2
véhicules de 3,5 T seront équipés, avec des mesures et optimisations techniques. Puis, lors de la seconde phase des véhicules 5 à 8 T seront équipés pour une optimisation de l’exploitation et une validation du modèle économique.
Enfin, des projets de recherche financés par l’ANR, et menés
par l’Ecole Centrale de Lille, l’université de Lille, le CNRS et le
CEA, développent des outils intelligents de diagnostic et pronostic du suivi de l’état de santé et de durée de vie des systèmes PEMFC. Des projets sur la modélisation des électrolyseurs sont également en cours.
5.7 Région Lorraine
La région possède à la fois un bon tissu de recherche autour
des Ecoles d’ingénieurs, universités et CNRS à Nancy, une
animation par la société ALPHEA Hydrogène basée à Forbach qui aide au montage de projets et à la communication
auprès des acteurs et décideurs locaux. La région dispose
également de personnalités investies dans le domaine à
l’image du Député –maire de Forbach, M. Laurent Kalinowski,
par ailleurs membre de l’OPECST (Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques) et rapporteur avec le Sénateur Jean Marc Pastor de l’étude sur l’hydrogène commandée par cet Office.
Il est à signaler que dans le cadre du Pacte Lorraine (partenariat particulier entre l’Etat et le Conseil Régional de Lorraine
sur la période 2014-2016), une place est accordée au développement d’une filière hydrogène. Dans ce cadre, une mission a été confiée par le Conseil Régional de Lorraine pour
contribuer à préfigurer un projet structurant sur la filière hydrogène en Lorraine.
L’organisation des 1ères rencontres Industries / Collectivités
/ Université sur l’hydrogène et les piles à combustible en Lorraine, le 18 octobre 2013 à Vandoeuvre-lès-Nancy s’inscrit
dans la dynamique actuelle initiée en Région Lorraine sur la
filière H2, et a été l’occasion pour les industriels de la filière,
les collectivités Lorraine et les acteurs de la recherche d’initier et / ou de conforter des projets communs qui pourront
s’inscrire dans le PACTE Lorraine. Les initiatives actuelles devraient donner lieu à la mise en œuvre de projets structurants
dans les prochaines années. CEA TECH s’installe également à
Metz et apporte ses compétences sur la filière hyrdogène
Quelques activités et projets méritent d’être soulignés :
L’engagement de la CASC (Communauté d’Agglomération
Sarreguemines Confluences) dans le développement durable, la promotion de l’électromobilité et en particulier de la
mobilité hydrogène à travers la mise en place d’un projet de
démonstration d’un véhicule municipal utilisant l’hydrogène
comme source d’énergie. Avec ALPHEA Hydrogène et
d’autres partenaires, un projet est en cours d’élaboration et
pourrait voir le jour dans les prochains mois.
HYDOR, le projet de stockage d’hydrogène d’Eon à Saint
Avold
L’unité testée est un système fabriqué par McPhy Energy
pouvant stocker jusqu’à 5 kg d’hydrogène. Attenant à la
tranche 6, la plus puissante du site avec 600 MW, le stockage
est intégralement contrôlé depuis la salle de contrôle par les
opérateurs de la centrale. Après une phase de mise en service entre mars et octobre 2012, E.ON a réalisé une soixantaine de tests dans le but de valider le système McPhy Energy pour un stockage dynamique de l’hydrogène.
La ville de Forbach va tester 3 piles à combustible résidentielles dans le cadre d’un projet de démonstration collaboratif
appelé EPILOG. Ce projet réunit les partenaires GDF SUEZ,
GrDF, Viessmann, le COSTIC et est soutenu par l’ADEME dans
le cadre de son appel à projet TITEC 2013 (budget global
d’environ 400 000 euros) (Voir applications stationnaires pour
plus de détails).
5.8 Région Franche-Comté Belfort
La région compte à la fois un fort tissu de recherche académique et appliquée avec l’université de Besançon, l’UTBM à
Belfort, le FC-LAB à Belfort qui possède des capacités de
tests de systèmes piles à combustible uniques, mais aussi un
tissu industriel riche de grandes entreprises (Alstom, GE, Solvay, Peugeot etc…) et de PME.
Le Pôle Véhicule du futur se mobilise pour fédérer des initiatives et des projets dans le domaine des systèmes Piles à
combustible pour les flottes captives notamment au travers du
projet MOBYLHYTEST soumis dans le cadre de l’appel à projet
AMI 2011. Présélectionné, ce projet fait l’objet d’instruction au
niveau de l’ADEME et est soutenu par les collectivités locales.
L’énergéticien E.ON mène un projet sur le stockage d’hydrogène sur le site de la centrale thermique Emile Huchet, située
à Saint-Avold
Ce projet (baptisé HYDOR) vise à tester l’unité de stockage
d’hydrogène à base d’hydrures de magnésium, avec matériaux à changement de phase qui stockent et déstockent la
chaleur.
Plusieurs municipalités sont actives et accueillent des projets
de démonstration : des véhicules utilitaires Hykangoo seront
ainsi utilisés en démonstration à Dole. Des véhicules Hykangoo
ont été testés sur le site de Solvay à Tavaux. La Région participe
au projet européen Mobypost (FCH-JU) de test de véhicules
utilitaires au bénéfice de La Poste. Le projet Mobypost est décrit plus en détail dans la partie “faits marquants Transport”.
© McPhy & E.ON
Le Grand Dole a par ailleurs piloté le projet BAHyA de tondeuse à hydrogène, confortable, propre et silencieuse, qui
sera mise à disposition de la régie du quartier des Mesnils
Pasteur à Dole.
Avec le CEA, GAUSSIN veut révolutionner le véhicule portuaire
Avec plus de 50 000 véhicules de manutention à travers le
monde, GAUSSIN Manugistique dont le siège social se trouve
à Héricourt (Haute-Saône), bénéficie d’une forte notoriété sur
quatre marchés en pleine expansion : l’Energie, le Transport,
l’Environnement et les Matières Premières.
Le 10 février 2014 GAUSSIN lève 8,3 millions d’euros en placement privé. Les fonds levés visent en particulier à constituer
des stocks de pièces à délais d’approvisionnement longs afin
de soutenir la montée en puissance de la production et par
conséquent la progression du chiffre d’affaires. Ils serviront
également à financer la poursuite du partenariat noué avec le
CEA dans le domaine de la recherche.
En août 2012, la société Gaussin et le CEA avait conclu un
accord de partenariat pour développer un concept de motorisation hybride du véhicule portuaire ATT. Le coût global du
programme de recherche et développement est de 11,4 M€
HT pour une durée de 3 ans.
Cette collaboration permettra à Gaussin Manugistique
d’adresser le marché des opérations de containers sur les
terminaux portuaires en proposant une alternative technologique inédite et innovante. Le concept du Power Pack, développé dans le cadre de ce projet de R&D, donne à l’utilisateur
la faculté de choisir l’énergie souhaitée. Du diesel aujourd’hui
à l’hydrogène ou l’électricité demain, l’extraction du Power
Pack permettra en quelques minutes seulement, d’offrir une
telle modularité au client. En limitant la consommation
d’énergie des véhicules, cette technologie favorisera une importante réduction des émissions de CO2.
Ce programme porté par Batterie Mobile, société détenue à
49 % par le groupe GAUSSIN, a reçu l’agrément du ministère
de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche en réponse
à une demande de rescrit fiscal lui permettant d’accéder au
dispositif de Crédit Impôt Recherche (soutien à hauteur de
7,7M€, sous réserve du maintien des dispositifs actuels). Pour
le démarrage de l’activité, Batterie Mobile a mis à disposition
en mai dernier 0,5 M€ et apportera un financement complémentaire de 0,8 M€ pendant les 3 ans.
5.9 Région Picardie
Un projet Hydrogène dans le Cambrésis ?
Annoncé fin 2012 par un protocole d’intention signé à Paris
par la société Enertrag et les élus de la Communauté d’Agglomération de Cambrai (CAC), le projet de “Power-to-gas”
est aujourd’hui en pleine discussion.
Ce projet devrait se coupler à la mise en place d’un parc photovoltaïque de 55 MW sur l’ancienne base de l’OTAN, dont les
permis sont en cours d’obtention. Le design et la faisabilité du
projet de «Power-to-gas» sont actuellement à l’étude par la
société PersEE : il s’agit notamment de recenser les consommateurs potentiels sur le Cambrésis, et de les mettre en synergie dans le cadre d’un projet à «l’économie positive». Le
ou les sites (2 unités de «Power-to-gas» pourraient être nécessaires en fonction des alternatives retenues, localisées
près des usagers) utiliserai(en)t jusqu’à 10 % de l’électricité
produite par le parc. La CAC souhaite se positionner parmi les
pionniers français du développement de l’hydrogène comme
vecteur d’un système énergétique décentralisé favorisant
l’intégration des énergies renouvelables.
5.10 Région Aquitaine
L’Aquitaine fort de sa position, ses atouts naturels, et économiques et de stratégie ambitieuse en termes d’énergie et
d’environnement veut fortement développer les ENR et créer
de l’activité économique. Bien que peu présent actuellement
sur l’hydrogène, elle l’a positionné dans les documents de référence de programme FEDER.
Elle intègre l’hydrogène dans le volet stockage et réseaux intelligents.
Des entreprises sont déjà impliquées dans la filière : Composites Aquitaine (stockage composite très haute pression),
Pragma Industries (pile à combustible faibles puissances) et
Akzo Nobel (hydrogène fatal, 3000 t/an d’hydrogène fatal sur
le site de la presque’île d’Ambès), plus 2 start-up, HDF (opérateur global hydrogène) et LEAF (production, stockage,
conversion d’énergie). Elle possède un tissu de recherche
dans ce domaine : Rescoll – partenaire H2E (applications industrielles des matériaux polymères, assemblage par collage, traitement de surface, Pau (IPREM / EPCP) et Bordeaux
(I2M) pour le stockage de l’hydrogène dans des réservoirs
fixes et mobiles,INRIA, Labri, Estia, CEATech ainsi que des laboratoires universitaires comme l’ICMCB
La région Aquitaine construit un projet INSUL’GRID à partir
d’une Centrale EnR à production garantie pour système électrique insulaire ou isolé. L’objectif est de combiner en temps
réel les ressources énergétiques produites par différentes
énergies renouvelables intermittentes ainsi que plusieurs
moyens de stockage, L’opérateur sera positionné comme un
fournisseur d’électricité ENR responsable qui s’engage tant
sur la qualité que sur la quantité de l’électricité qu’il injecte
dans le réseau.
5.11 Région Haute-Normandie
Le projet LASHY, déjà évoqué dans le chapitre des applications, pour Local Alternative Solid HYdrogen entre dans sa
phase de concrétisation, suite à la publication d’un avis favorable de l’enquête publique. Le site hydroélectrique au fil de
l’eau, localisé à Port-Mort le long de la Seine, produira de l’hydrogène début 2015. Pendant la période d’expérimentation
qui durera un an, près de 7500 Kg d’hydrogène renouvelable
pourront être fabriqués par un électrolyseur McPhy Energy
de 65 kW.
Les partenaires du projet, financés par la BPI (anciennement
ISI OSEO), sont le CEA-Liten, Linde Gas, WH2, McPhy Energy
et Green Access. L’hydrogène sera stocké dans des galettes
d’hydrure de magnésium, sous forme solide et à faible pression, et conditionné dans des containers permettant un transport par camion aisé jusqu’au site de consommation. Le bilan
des émissions de CO2 sera réduit d’un facteur 10. La région
Haute-Normandie accueille le projet PUSHY (voir le chapitre
projets, applications H2 et ENR) à Port Mort dans l’Eure, à une
heure de route de Paris. La plateforme sera édifiée près d’un
aménagement de la Seine qui comporte de part et d’autre
d’un barrage une écluse et un barrage équipé d’une turbine
de 7,5 MW. L’électrolyseur, d’une puissance de 68 kW produira 7 tonnes d’hydrogène (pouvant monter à 20 tonnes en
plein régime du projet) par an et utilisera 1 % de l’électricité
produite par la turbine. L’hydrogène pourra être utilisé par la
Snecma pour les essais des fusées Ariane à 11 km de là. Si la
phase de test est concluante, le site pourra être amené à produire 23 tonnes d’hydrogène par an.
5.12 Région Basse-Normandie
La Basse-Normandie c’est :
• Un territoire à faible consommation et déjà exportateur
d’électricité
• Un niveau élevé d’importation de combustibles fossiles
(besoins de chaleur et mobilité) conduisant à un bilan
énergétique régional négatif
• Une base nucléaire en croissance avec le démarrage de
l’EPR de Flamanville en 2017
• Une grande opportunité apportée par la montée en puissance des énergies marines renouvelables (hydrolien et
éolien offshore)
Fort de ce constat, le département de la Manche au cœur de
la Basse-Normandie parie sur la mobilité hydrogène. Le conseil
général de la Manche veut ancrer définitivement le département comme le territoire du mix énergétique, du nucléaire à
l’hydrogène. Des industriels sont d’ores et déjà prêts à faire le
pari de la généralisation de l’hydrogène dans la Manche.
Le Conseil général de la Manche souhaite s’équiper en véhicules à hydrogène
Lors de sa réunion du 27 février 2014, le conseil général du
département de la Manche a décidé à l’unanimité de lancer
un plan d’équipement dans le cadre d’un partenariat public-privé, sous forme d’appels d’offres ou d’appels à projets.
Il vise le déploiement de :
• 40 véhicules à hydrogène dans le cadre de la flotte de véhicules des collectivités et autres donneurs d’ordre locaux,
• 10 bus à hydrogène,
• 3 stations-service à hydrogène,
• 1 bateau de pêche à hydrogène.
D’après le Conseil général, ce “projet “mobilité” autour de l’hydrogène est en mesure d’ancrer définitivement le Cotentin
comme le territoire du mix énergétique du nucléaire à l’hydrogène”.
impliqués sur cette thématique.
La région Centre a l’ambition de devenir un Pôle d’Excellence
Européen de l’Efficacité Energétique. Un pôle de compétitivité orienté vers les nouvelles sources d’énergie : le pôle
Sciences et Systèmes de l’Énergie Électrique (S2E2) –a bénéficié de subventions régionales de 3,6 M€.entre 2006 et 2013.
Deux projets “phares” se distinguent :
•
la plate-forme CERTeM – Universités - CNRS- STMicro
electronics
•
un programme structurant : “ARD 2020 LAVOISIER” - CEA
DAM de Monts
En mars 2013 : décision de soutenir 2 projets, dont le projet
ARD LAVOISIER, porté par le CEA de Monts, sur la filière hydrogène et le stockage de l’électricité, avec approche de la
sécurité durant le cycle de vie du produit.
L’objectif du projet LAVOISIER est de rassembler les conditions d’un soutien aux énergies de demain, et de développer
des innovations porteuses de croissance. Ainsi, la Région investit près de 10,2 millions d’euros, pour la 1ère période 20132016 du programme, dans le stockage de l’énergie électrique
et la filière hydrogène.
Cette convention va permettre à tous les acteurs (STUDIUM,
l’ENSIB, les universités de Tours et d’Orléans, le CNRS),
d’améliorer leurs collaborations, d’accélérer la réalisation des
programmes et de former les ingénieurs de demain. La région prépare ainsi l’avenir et participe au développement
économique des territoires, à la transition énergétique et fait
de la Région Centre un des pionniers de l’innovation.
Par ailleurs des acteurs de l’Indre se sont regroupés au sein
de l’association BERHY; L’Indre possède une exceptionnelle
potentialité en EnR:
•
l→ e SRE prévoit d’ici 2020, 160 à 200 grandes éoliennes
(puissance totale 360 MW). Une cinquantaine fonctionne
actuellement
A l’heure actuelle, le département s’engage à allouer les
moyens financiers nécessaires à la mise en œuvre de ce plan
d’actions, dans la limite de 1 600 000 euros.
•
u
→ n parc solaire de 4,4 MWc (12 ha de panneaux) prochainement étendu à 10 MWc
•
La première station française au service d’une collectivité
sera fournie par Air Liquide
d
→ es barrages hydroélectriques (dont Eguzon en service
depuis 1926)
•
département agricole riche en biomasse tant fermentiscible (méthane) que lignocellulosique (gaz de synthèse).
Suite à l’appel d’offres lancé par le Conseil Général de la
Manche en février 2014, Air Liquide a été sélectionné pour la
construction de la station-service à 350 bars de Saint-Lô. Elle
permettra de faire le plein en moins de 5 minutes. Symbio
FCell a quant à lui été sélectionné en tant que fournisseur de
5 véhicules à prolongateur d’autonomie équipés de pile à
combustible.
Ces déploiements se font dans le cadre des actions de l’association Energie Hydro-Data 2020, qui regroupe des industriels pour le développement d’une nouvelle activité liée à la
transition énergétique, actuellement présidée par Air Liquide.
5.13 Région Centre
La région centre comporte plusieurs laboratoires de recherche impliqués sur l’hydrogène. Le centre CEA de Monts,
développe des réservoirs haute pression (700 bars) avec plusieurs industriels dont RAIGI, des plaques bipolaires en composites, et des assemblages membranes -électrodes. Les
recherches vont jusqu’à la mise au point de procédés industrialisables. Les laboratoires CNRS d’Orléans sont également
Il est envisagé des projets Power to gas et de produire du
biogaz, Dans une première phase de ce projet sont envisagées plusieurs opérations de démonstrations:
•
Concernant la mobilité : alimenter en hydrogène des véhicules à PAC (en premier lieu à prolongateur d’autonomie) à partir d’un électrolyseur et d’une unité de stockage installés au Parc solaire de Chaillac et à partir d’un
même ensemble relié à un poste source recevant de
l’électricité renouvelable
•
Concernant le Power to gas : expérimenter l’autonomie
énergétique par l’adjonction d’une PAC au méthaniseur de
Vautournon (fonctionne depuis 2011), implanter un méthaniseur agricole en Pays vatanais (Champagne berrichonne,
à l’est du département), puis un second en Brenne (à
l’ouest) le méthane du biogaz produit, pourrait être injecté
dans le réseau de gaz naturel (accessible en raison de la
présence de gazoducs reliés centre de pompage de GRTgaz de Roussines dans le sud du département), Le dioxyde
de carbone pouvant, lui, alimenter une unité de méthanation reliée aux proches sources d’hydrogène.
CHAPITRE 6
PROSPECTIVE ET ÉVALUATION
TECHNICO-‐ÉCONOMIQUE /
FEUILLE DE ROUTE
6.1 ANCRE
Pour parvenir à diviser par quatre nos émissions de GES d’ici moins de 40 ans, il faudra mettre en œuvre des technologies
de rupture dans les domaines de la capture et du stockage du CO2 et du stockage électrique de grande capacité.
ANCRE propose trois scénarios dans le cadre du débat sur la transition énergétique.
L’ANCRE, l’Alliance Nationale de Coordination de la Recherche
pour l’Energie, qui réunit plus de 400 chercheurs issus de
tous les grands organismes de recherche (CEA, CNRS, IFP
EN, Ifremer, IRSN) a présenté le 23 janvier 2014 son rapport
d’études sur trois scenarios possibles d’évolution du système
énergétique français à horizon 2050, visant à atteindre le
“facteur 4” (division par 4 des émissions de Gaz à Effet de
Serre). Ces scénarios reposent sur une approche volontariste
en termes d’innovation scientifique et technologique.
La part de la biomasse reste modérée pour SOB et ELE,
respectivement 15 et 20 %, mais devient majoritaire pour le
scénario DIV, avec 50 %.
Le premier scénario appelé “Sobriété renforcée” (SOB)
suppose notamment un effort de rénovation considérable de
l’habitat (650 000 logements par an contre 125 000
actuellement). Le second scénario “Décarbonisation par
l’électricité” (ELE) est fondé à la fois sur un effort en termes
d’efficacité énergétique et sur la production croissante
d’électricité décarbonée. Enfin le dernier scénario “Vecteurs
diversifiés” (DIV) mise à la fois sur l’efficacité énergétique et
sur la diversification des sources et vecteurs énergétiques.
Selon les travaux de l’ANCRE, la consommation d’énergie
finale baissera dans tous les cas de figure, d’ici 2050, dans
des proportions allant de 27 % à 41 %. Mais ces chercheurs
sont tous d’accord sur un point fondamental : pour parvenir à
diviser par quatre nos émissions de GES d’ici moins de 40 ans,
il faudra mettre en œuvre des technologies de rupture dans
les domaines de la capture et du stockage du CO2 et du
stockage électrique de grande capacité. Dans cette
perspective, on voit bien que l’hydrogène apparaît de plus en
plus clairement comme le chaînon manquant indispensable
à l’avènement de cette révolution énergétique.
Le rapport souligne également l’importance d’une politique
européenne de l’énergie, afin d’organiser une complémentarité
et une cohérence d’ensemble, notamment sur les aspects
recherche, ainsi que l’importance des territoires pour la mise
en place d’une politique énergétique de long terme et
ambitieuse. La priorité de recherche est notamment orientée
sur le stockage, quel que soit le scénario.
En terme de technologies, dans tous les scénarios, la part des
véhicules électrifiés (véhicules électriques – VE – et véhicules
hybrides rechargeables – VHR) dans le parc est au moins
de 25 % à l’horizon 2050, atteignant même 45 % dans le
scénario ELE qui met l’accent sur ce type de solution. L’effort
d’innovation permet de réduire la consommation unitaire
des voitures continuant à utiliser des carburants carbonés, de
50 % (ELE et SOB) à 55 % (DIV) par rapport à 2010.
Pour les trois trajectoires étudiées, le défi technologique est
important, il s’agit en effet d’accélérer le rythme d’innovation
et de diffusion de l’innovation sur les véhicules, essentiellement
selon deux axes : la diminution de leur consommation unitaire
et le développement de motorisations alternatives, solutions
électrifiées (véhicules électriques, véhicules hybrides
rechargeables) par exemple.
Mais, dans tous les scénarios, les carburants fossiles
représentent encore, à 2030, plus de 65 % de l’énergie
consommée dans le secteur. La baisse des carburants
fossiles par rapport à un scénario tendanciel est plus
importante à l’horizon 2050. Sur l’ensemble de la période
2010-2050, les volumes de carburants fossiles consommés
sont au moins divisés par 3 (SOB), voire par 4 à 5 (DIV et ELE).
Les émissions de CO2 fossile du transport sur la partie du
“réservoir à la roue” sont réduites d’au moins 70 %, dans le cas
de SOB, la réduction atteint près de 80 % dans ELE et DIV. Le
scénario (dit “ELE”) prévoit l’introduction de l’hydrogène à
partir de 2030 pour une part modeste, environ équivalent de
3 MTep, sur une consommation totale de 21 MTep pour les
transports en 2050(Référence 40 MTep en 2010). On réduit
bien de 80 % les émissions de CO2 dans les transports
6.2 L’étude ACV de l’ADEME
L’ADEME a lancé au cours de l’année 2013 une étude ACV
(Analyse de Cycle de Vie) dont la réalisation a été confiée aux
sociétés Enea Consulting et Quantis.
Cette étude avait pour objectif d’analyser et de comparer
l’impact potentiel sur l’environnement de l’utilisation du
vecteur hydrogène dans le domaine de la mobilité.
Concrètement, il s’agissait d’identifier, pour 4 scénarios, les
phases du cycle de vie ayant le plus d’impacts sur
l’environnement et de comparer ces impacts (émissions de
gaz à effet de serre, utilisation de la ressource en eau,
acidification etc.).
Les scénarios analysés représentent les principales filières
technologiques actuellement à l’étude : le reformage
centralisé à partir de méthane (fossile), l’électrolyse alcaline
centralisée à partir d’électricité de réseau, le reformage
décentralisé de biogaz et l’électrolyse PEM à partir de
renouvelable.
Une des principales conclusions est l’importance des impacts
environnementaux du transport de l’hydrogène : il conviendra
donc de privilégier la production d’hydrogène locale mais
aussi de choisir le mode de production le plus respectueux
de l’environnement, et maitriser les fuites de méthane.
Page 88 - Chapitre 6 - Prospective et évaluation technico-économique / feuille de route
6.3 Contribution au Débat National
sur la transition Energétique
(comparaison des coûts des infrastructures hydrogène et bornes de recharge)
Dans le cadre du débat national sur la transition énergétique
en 2013, le comité national d’experts a établi un certain
nombre de notes techniques à destination du comité national.
Parmi celles-ci, Paul Lucchese, représentant l’alliance
ANCRE, membre du comité d’experts sur la partie mobilité
notamment, a rédigé la note suivante sur les coûts des
infrastructures de carburants alternatifs. Il s’agit d’estimer les
investissements nécessaires pour un système durable de
transport routier.
Dans l’hypothèse d’une mutation d’ici à 2050 vers des
automobiles avec 80 à 95 % de réduction des GES en 2050,
une palette de technologies sera déployée :
•
Les Véhicules Electriques à Batteries VE.Bat,
•
Véhicules Electriques Hybrides Rechargeables VE.HRech
•
Les Véhicules Electriques Hydrogène VE.Hy
(pouvant être hybridés avec une batterie),
•
Les véhicules à Moteur à Combustion Interne MCI
pouvant fonctionner aussi au biogaz
En supposant un remplacement du parc français : 31,5 millions
de véhicules particuliers et 38 millions au total, 14 % de l’Union
européenne, parc que l’on supposera constant en 2050 mais
avec l’objectif d’une réduction de 80 à 95 % des GES. Les
fourchettes données correspondent à un scénario 2050 :
•
VE.Bat : 35% à 25 %
•
VE.HRech : 35% à 20%
•
VE.Hy : 25 à 50 %
•
MCI : 5 %
On suppose un taux de biocarburants de 25% en 2050 (avec
biogaz et le biométhane).
Pour les véhicules VE.Bat et VE.HRech, il faut à la fois investir
en bornes de recharges sur le domaine public et privé, avec
90 % de recharge lente et privée, mais une part de recharge
semi-rapides et rapides, avec renforcement de réseau du fait
d’un taux de pénétration de 35 % de BEV en 2050 (usages audelà de la voiture strictement urbaine) nécessitera une
densité beaucoup plus forte de recharges semi-rapides et
rapides. A partir des estimations de coûts unitaires, le tableau
ci-après donne des fourchettes pour l’investissement total
nécessaire en France en infrastructures nouvelles pour ces
carburants alternatifs (entre 45% et 70 % de véhicules VE.
Bat+VE.HRech, et entre 50 et 25% VE.Hy).
Plusieurs études récentes montrent que l’électrification à
terme du parc actuel avec ses variantes (VE.Bat, Hrech et Hy)
est une solution crédible techniquement et économiquement.
ESTIMATION DES INVESTISSEMENTS NÉCESSAIRES AU DÉPLOIEMENT D’INFRASTRUCTURES NOUVELLES
Type véhicule
% pénétration parc France Investissement total
en 2050 (2 scenarii)
(Mds€ sur 40 ans)
Recharge
Domaine privé1
Recharge
Domaine public2
VE.Bat+VE.HRech
Batteries et Plug in
70%-45%
60 -40 Mds €
40-50%
60-50 %
VE.Hy
Piles Hydrogène
25%-50%
15-25 Mds €
0
100%
95%-95%
75-65 Mds €
20-35%
80-65 %
Total VE.
1
e domaine public comprend la voirie, les parkings urbains, les aires de parking de centres commerciaux, d’hôtels etc… Le domaine privé comporte les garages
L
privés, les parkings privés de copropriété, les parkings d’entreprises
2
xemple de calcul pour 22 millions de véhicules : 25 millions bornes privées à 1000€, 2 millions publiques à 10 000€, 100 000 bornes rapides à 50 000€, 10 Mds
E
renforcement
PRINCIPALES CONCLUSIONS DE LA NOTE
1.
L’ordre de grandeur de l’investissement à réaliser en
France si on veut arriver à décarbonner les transports
routiers est de l’ordre de 80 Mds€ sur 40 ans, soit 2 Mds€
par an; il faut mettre ce chiffre en rapport avec l’hypothèse
que 95 % des véhicules seront en 2050 des véhicules
électriques (30 millions tous types confondus).
2.
A l’intérieur de la famille VE.Bat +VE.HRech, c’est le
véhicule 100% batterie VE.Bat qui nécessite les 2/3 de
l’investissement (batterie de 25-30 kWh et+ versus
batterie de 5kWh).
3.
La partie domaine privé de recharge devra être prise en
charge par le client, comme un surcoût à l’achat du
véhicule (de l’ordre de 500 à 1200€ par véhicule pour un
particulier par exemple, suivant le type et la norme de
prise retenue). Comme remarqué ci-dessus, la partie
“domaine public” pose un problème de financement,
puisque non auto-finançable.
4.
L’infrastructure de recharge électrique est modulaire,
l’investissement est relativement “linéaire” en fonction du
nombre de voitures, ce qui présente un avantage au départ
car peu coûteux mais qui peut conduire à des blocages
budgétaires ultérieurement. L’infrastructure hydrogène
nécessite un investissement initial lourd mais un nombre
minimal de véhicules pour l’amortir mais se révèle rentable
dès que l’on rentre dans une diffusion de masse.
5.
Les investissements de renforcement du réseau sont
intégrés, estimés sur 40 ans à une dizaine de milliards
pour le parc final considéré et avec l’apport des smart grid.
6. Pour un parc de véhicules donné, le rapport entre le
nombre de stations-service hydrogène et le nombre de
points de recharge lente est de 600 environ, il faut 600
points de recharge lente pour offrir un service (en kWh/
minute ou en km autonomie/minute) équivalent à celui
d’une pompe hydrogène compte tenu de la capacité des
batteries et des temps de recharge.
Page 89 - Chapitre 6 - Prospective et évaluation technico-économique / feuille de route
CHAPITRE 7
ACTIVITÉ DE LA FRANCE
DANS LES ORGANISATIONS
INTERNATIONALES
La France est présente dans plusieurs organisations internationales traitant de l’hydrogène :
1.
l’IEA - Agence Internationale de l’Energie - avec deux Implementing agreements : Advanced Fuel Cell AFC
(représentant français Paul Lucchese, CEA) et Hydrogen Implementing agreement HIA (représentant français
Laurent Antoni, CEA)
2. l’IPHE - International Partnership on Hydrogen and fuel cell Economy (représentants français Bernard Frois, Axel
Strang, Xavier Montagne et Paul Lucchese)
3. PATH - Partnership for Advancing the Transition to Hydrogen - association regroupant les associations nationales
(représentant français Claude Derive puis Paul Lucchese, AFHYPAC)
4. L’EHA - European Hydrogen Association (représentant français Claude Derive, puis Paul Lucchese AFHYPAC).
Au niveau européen, les acteurs français participent activement au FCH JU 1 (2007-2014), puis FCH JU 2 (2014-2020)
et sont présents dans son governing board : Pierre Etienne
France, Air Liquide, président du New IG (Industrie), Paul
Lucchese, CEA, président de NERGHY (Recherche européenne). B Frois (CEA) préside le groupe consultatif des
Etats Membres, Florence Lefebvre-Joud (CEA) préside le
comité scientifique.
Les principales actions depuis 3 ans sont les suivantes :
•
Publication annuelle “Hydrogen and fuel cell commercialization & development update” établissant le bilan du
marché mondial
•
Des groupes de travail sur la formation et l’éducation
aboutissant à des labellisations de formation de “master”
virtuel, un séminaire “IPHE Educationnal event” a été organisé à Oslo le 19 mai 2014, assorti d’un concours hydrogène international pour les étudiants et d’un programme d’Award récompensant les projets faisant
avancer la cause de l’hydrogène.
•
Des coopérations avec les tâches de l’IEA/HIA , notamment sur la sécurité et la tâche Analyse globale
•
Un groupe de travail sur les normes et réglementation
•
Un rapport sur les bilans des politiques globales “Global
policies update”
•
Des workshops internationaux
La France est le 4e pays bénéficiaire en terme d’aide financière du FCH JU 1.
Les acteurs français sont également présents dans différents comités sur la mobilité.
Délégation française au Steering Committee de l’IPHE, Oslo, Mai 2014
© Paul Lucchese
7.1 Accord IPHE (International Partnership on
Hydrogen and fuel cell Economy)
Cet accord signé en 2003 et qui rassemble aujourd’hui 18
gouvernements (F, UK, D, I, NOR, IS, RU, USA, CAN, KOR, JAP,
AUS, NZ, SA, BR,CN, IND), plus la Commission Européenne, a
pour but d’accélérer l’introduction des technologies hydrogène et piles à combustible par des actions au niveau politique : échange d’informations, de bonnes pratiques, d’actions de communication de sensibilisation, de séminaires
thématiques stratégiques, labellisation de projets etc.. Depuis
2012, 5 réunions du Steering Comittee se sont tenues : en
2012 à Cape Town et Séville, en 2013 à Londres et Fukuoka et
à Oslo en 2014. Chaque réunion a été l’occasion d’avoir un
forum national du pays organisateur qui permet de présenter
les acteurs et programmes du pays.
•
en novembre 2012 à Séville, un séminaire sur le
Power to Fuel extrêmement complet et intéressant
•
Des séminaires sur le déploiement des infrastructures hydrogène pour la mobilité faisant le point sur
les problèmes financiers et réglementaires ainsi que
sur la question “comment diminuer le risque pour
l’investisseur ?» : un à Berlin le 16 décembre 2013 et
un autre à Los Angeles les 8 et 9 mai 2014 où on a
progressé sur les questions de guidelines harmonisées pour les stations sur les problèmes de software
et d’hardware, les questions d’homologation et certification, de qualité de l’hydrogène et de mesures des
quantités délivrées. Il est prévu un séminaire au Japon pour compléter le tour d’horizon.
D’autre part, il y a eu la prolongation de l’accord IPHE qui arrivait à expiration en 2013 avec recentrage uniquement sur l’action au niveau gouvernemental, mais aussi vis-à-vis de la
communauté internationale de l’énergie et de l’environnement, d’établir des liens forts avec les autres structures de
coopération et de dialogue de ces domaines afin d’insérer la
thématique hydrogène dans le débat mondial Energie-Environnement.
L’IPHE se fixe comme objectifs pour la nouvelle période 20132023 au-delà du but général de contribuer à accélérer le déploiement des technologies de :
•
faire monter le débat de l’hydrogène au niveau des parties prenantes politiques, et de façon plus accentuée
que pendant la période précédente notamment en organisant plus de forums politiques de haut niveau
•
de coordonner plus fortement les activités traitant des
barrières non techniques
•
d’aller plus loin dans l’analyse et les recommandations
Page 92 - Chapitre 7 - Activité de la France dans les organisations internationales
des politiques publiques d’incitation et d’aide au déploiement de ces technologies pour favoriser l’émergence de marchés réels et l’acceptation des technologies
•
établir des bases de données consolidées permettant
de suivre le déploiement des technologies, des projets
•
d’accroitre fortement la notoriété de l’IPHE par une politique de communication active passant par les réseaux
sociaux, sites, publications dans les manifestations de
référence sur l’énergie ou le climat et une interaction
avec les organisations influentes institutionnelles ou non.
•
La cotisation, inchangée depuis 7 ans, passe à 12 000 $
par an
•
L’IEA/HIA participe à plusieurs exercices majeurs de l’IEA
afin de donner plus de visibilité à l’Hydrogène
•
La publication de l’IEA, ETP 2012 (Energy Technologies prospective) a vu apparaître un chapitre Hydrogène pour la première fois grâce au travail des experts (Annexe 30) de l’IEA/HIA dont les réunions
avec les analystes de l’IEA se sont déroulées au CEA
à Paris chaque année. ETP 2012 reconnait le rôle des
technologies Hydrogène (mobilité, industrie, power
to gas” pour atteindre l’objectif de décarbonisation
de l’énergie en 2050. Il est important que l’HIA continue d’avoir un droit de regard et de commentaires
sur les futurs ETP.
•
L’HIA a participé au nouveau comité “Renewable Energy Industry Advisory Board (RIAB)” et
participé à des workshops comme “Renewables –
Policy and Market Design Challenges”, le 27 Mars
2012 à l’OCDE à Paris
•
L’HIA participe à la feuille de route Hydrogène pilotée par l’IEA. 3 séminaires ont été organisés à Paris,
au Japon (Juin 2014) et aux USA pour collecter et
échanger les informations. La feuille de route sera
publiée fin 2014 ou début 2015. L’IEA a publié déjà 20
feuilles de route technologiques, tant du côté de
l’offre que de la demande en énergie. Le but est de
permettre aux gouvernements, aux acteurs financiers et industriels de prendre des mesures pour arriver à l’objectif. La feuille de route Hydrogène couvre
toute la chaîne de la production à l’utilisation, en passant par le stockage et utilise des modèles de l’IEA
pour définir différents scénarios de pénétration de
l’hydrogène et les coûts et besoins en financement
associés, ainsi que les bénéfices environnementaux.
L’IPHE se dote d’un secrétariat permanent et d’un directeur.
7.2 Accords HIA (Hydrogen Implementing
Agreement) de l’IEA (International Energy
Agency)
L’Hydrogen Implementing Agreement (HIA) est un Implementing Agreement de l’IEA crée en 1977. Il rassemble 21
pays (France, Danemark, Allemagne, USA, Pays Bas, Italie,
Finlande, Grèce, Suisse, Espagne, Lituanie, Islande, Norvège,
Royaume-Uni, CE, Israël, Japon, Corée, Australie, Nouvelle
Zélande, Suède), plus Shell, NOW et HYSAFE. La France est
membre depuis 2004 et le représentant français au sein du
comité exécutif (ExCo) est Paul Lucchese du CEA par délégation de la DGEC.
Le comité exécutif (ExCo) s’est réuni six fois depuis le début
2012 : Toronto (2012), Paris (mars 2013), Aarau (Suisse, décembre 2013), Seoul (Corée, juin 2014) et deux fois par webinar (décembre 2012 et 2014).
Faits marquants de l’ExCo :
•
•
La Turquie, l’UNIDO/Ichet et le Canada se sont retirés de
l’IEA/HIA. En revanche, Israël, Shell (sponsor), l’organisation allemande NOW et l’association internationale HYSAFE ont adhéré. La Chine, le Mexique, l’Afrique du Sud
souhaitent rejoindre l’HIA prochainement
L’IEA/HIA a publié un rapport d’activités sur la période 20092014. Le bilan chiffré est indiqué dans le tableau ci-dessous.
Il a été décidé d’alléger la fréquence des réunions et de
passer à une tous les 9 mois en moyenne, dont une sur 3
ou 4 en mode webinar.
Bilan chiffré de l’activité de IEA/HIA 2009-2014 (Source : End of Term Report, IEA/HIA)
Les Tâches ou “Annex” de l’IEA/HIA
Ce sont des groupes de travail qui réunissent des experts de plusieurs pays sur un thème donné : scientifique, économique,
analyse globale, marchés, applications ou encore sécurité. La tâche est définie par un programme de travail sur une durée de
3 à 5 ans ; elle est animée par un “operating Agent” qui y consacre entre 40 et 100 % de son temps et est financé spécifiquement
par son pays (agence de financement en général), les experts participent sans flux financiers ; des“delivrables” intermédiaires et
finaux doivent être fournis et sont présentés régulièrement devant l’ExCo.
Le tableau suivant décrit les tâches achevées, en cours ou en montage.
TÂCHES ACHEVÉES, EN COURS OU EN MONTAGE
Annex
21
22
Intitulé page web
Participants français
Bioinspired hydrogen systems
http://ieahia.org/pdfs/Canada/PRES_
Task21_Toronto_June2012.pdf
Fundamental and Applied Hydrogen Storage Materials Development
http://ieahia.org/pdfs/Canada/PRES_
Task22_Toronto_June2012.pdf
CNRS
Animateur
(operating agent)
Etat
d’avancement
(décembre 2014)
Seibert
(NREL, USA)
Jun Miyake (Japon)
terminé
Bjorn Hauback
(NOR)
terminé
Ingrid Scholberg
(DK)
terminé
avril 2013
CNRS Thiais
Université Grenoble
23
Small scale reformers
http://ieahia.org/pdfs/Canada/IEA%20
HIA%20Task23%20MgMtReport_final.pdf.
24
Wind energy and hydrogen integration
non
Luis Correas (E)
25
High Temperature processes for H2
production
CEA
François Le Naour
(F)
terminé, en attente
rapport final
26
Advanced materials for water photolysis
Miller (USA)
terminé
décembre 2013
GDF SUEZ
NGHY
terminé
septembre 2013
Annex
Intitulé page web
27
Near-Term Market Routes to Hydrogen by
Co-utilization of Biomass as a Renewable
Energy Source with Fossil Fuels
28
Large scale hydrogen delivery
infrastructure
29
Distributed and community Hydrogen
30
Global Hydrogen System Analysis
31
Hydrogen safety
32
Hydrogen-Based Energy Storage,
33
Hydrogen supply for energy applications
34
Biological Hydrogen for Energy and
Environment
35
Renewable production super task
36
Life cycle sustainability analysis
37
MARINE APPLICATIONS
38
POWER TO HYDROGEN and Applications
Participants français
Animateur
(operating agent)
Etat
d’avancement
(décembre 2014)
Hanssen (NL)
terminé
GDF SUEZ
Total
Air Liquide
Marcel Weeda (NL)
continue
Alphea
CEA, AREVA
H2+, HYER
Tadashi Ito
(J)
en cours
CEA
EDF
Ineris CEA
Air Liquide
Air Liquide
GDF SUEZ
Susan
Schoenung (USA)
continue
Jochen Linssen (D)
Dr. Y. John Khalil
(USA)
continue
Dr. Michael
Hirscher
(MPI, Allemagne)
en cours
Dr. Øystein
Ulleberg
en cours
Prof. Guwy Dr.
Miyake
montage
Wilson Smith USA
Javier Dufour
(Spain)
Paul Lucchese
en cours
de définition
Le tableau ci-dessous indique les objectifs des tâches Page 96 - Chapitre 7 - Activité de la France dans les organisations internationales
Enfin le tableau suivant indique le timing des tâches Quelques commentaires sur les tâches
La tâche 30 a un rôle stratégique de lien avec l’IEA et ses publications de référence ; chaque année des réunions sont organisées avec les analystes de l’IEA en charge du WEO (World
Energy Outlook) et de l’ETP (Energy Technology Perspectives
) afin de leur fournir des données fiables et pertinentes pour
leurs modèles et simulations. La tâche a fait une compilation
des études recensant les différentes provenances de l’hydrogène par pays en fonction des caractéristiques locales et des
scénarii de déploiement ; puis une revue critique des différents modèles de mobilité et l’établissement d’une base de
données. Un des travaux a consisté à étudier les différentes
possibilités de production d’hydrogène au niveau mondial et
les différentes filières d’approvisionnement en analysant différentes chaînes hydrogène et regardant spécialement trois
cas d’exportation/importation
1.
Pas de commerce interrégional d’hydrogène et pas de
prix CO2 ;
2.
Commerce interrégional et pas de prix CO2 ;
3.
Commerce interrégional et prix du CO2 de 100$/tonne
en 2050, pour les pays suivants : US, Japon, Suède, Norvège, Danemark, Allemagne, Espagne, France et Corée
puis: US; Canada; Japon; Corée, Chine, Australie, Nouvelle-Zélande.
La conclusion principale est que la source principale d’hydrogène sera majoritairement le gaz naturel sauf s’il y a obligation de zero émission de CO2. Seul un prix élevé du CO2 permettra d’introduire une part de renouvelables dans la source
d’hydrogène. Un autre travail notamment effectué par le CEA
et EDF montre les possibilités de produire de l’hydrogène à
partir d’électricité nucléaire en heures creuses tout en faisant
bénéficier le réseau de services supplémentaires.
Nouvelle tâche : Fourniture d’hydrogène pour les applications
Energie
Cette tâche sera dédiée à l’étude, à l’évaluation et à l’harmonisation des technologies de production sur site : Evaluation
économique des électrolyseurs en fonction des conditions
d’utilisation, (<1000m3/hr) et les nouveaux concepts comme
le biogaz dans les électrolyseurs Haute température, la méthanation, la coproduction de CO2 et d’électricité avec capture du CO2 utilisant le reformage et la technologie “solid
oxide fuel cell ” (SOFC).
Nouvelle tâche : Power to Hydrogen and applications :
Business model
Cette tâche est proposée par la France et est en cours de
définition; elle vise à étudier les business model des chaines
Power to Hydrogen puis ensuite les utilisations possibles de
l’hydrogène : Carburant automobile, refourniture d’électricité,
Power to gas, alimentation de turbine, usages industriels etc…
La tâche fera un état de l’art critique accompagné d’une analyse des conditions des nombreuses études existantes sur le
sujet, proposera une modélisation de business model et fera
des études de sensibilité afin de déterminer les conditions de
rentabilité des cas étudiés selon les paramètres locaux ou
globaux. Des recommandations seront faites ensuite à destination des politiques pour favoriser le déploiement de ces
technologies.
Une première réunion de définition a eu lieu à Paris fin mai
2014 (cf photo ci-dessous).
Nouvelle tâche 36 : Life Cycle Sustainability Assessment of
Hydrogen Energy Systems
Le but de cette nouvelle tâche sera d’utiliser la méthode des
cycles de vie, Life Cycle Sustainability Assessment (LCSA) au
niveau du secteur des technologies Hydrogène. Le but est de
fournir des éléments pour la prise de décision au travers
d’une analyse LCSA rigoureuse et complète. De plus, outre
l’analyse LCA des systèmes hydrogène, le changement pour
le cas du biohydrogène sera étudié. Les coûts des différentes
chaînes hydrogène seront comparés ainsi que les critères sociétaux et environnementaux
7.3 Accords AFC (Advanced Fuel Cell
Implementing Agreement) de l’IEA
(International Energy Agency)
L’Implementing agreement “Advanced Fuel Cells” (AFC) rassemble 14 pays (Allemagne, Australie, Autriche, Canada, Corée, Danemark, Etats-Unis, Finlande, France, Italie, Japon,
Mexique, Suède, Suisse), le représentant français au sein du
comité exécutif (ExCo) est Laurent Antoni du CEA, par délégation de la DGEC.
Ci-dessous la liste des pays et des représentants :
Country
Name
Austria
Dr Günter Simander
Austria
Dr Viktor Hacker
Denmark
Mr Lennart Andersen
Denmark
Inger Byriel
Finland
France
France
Dr Jari Kiviaho
Mr Laurent Antoni
Mr Thierry Priem
Germany
Professor Dr Detlef
Stolten
Germany
Dr R Can Samsun
Israel
Dr Igor Derzy
ExCo Status
Organisation
Contact Details
Member
Austrian Energy Agency
(E.V.A.)
(+)43-1-5861524-124
[email protected]
Alternate Member
Technische Universität
Graz
(+)43-316-873-8780
[email protected]
Member
Danish Energy Agency
(+)45-3392-6702
[email protected]
Alternate Member
Energinet.dk
(+)45 7010 2244
[email protected]
Member
VTT Fuel Cells
(+)358-20-722-5298
[email protected]
Member
Commissariat à
l'énergie atomique
et aux énergies
alternatives (CEA)
(+)33-4-38-78-60-25
[email protected]
Alternate Member
Commissariat à
l’énergie atomique
et aux énergies
alternatives (CEA)
(+)33-4-38-78-55-36
[email protected]
Member
Forschungszentrum
Jülich GmbH
(+)49-2461-613076
[email protected]
Alternate Member
Forschungszentrum
Jülich GmbH
(+)49-2461-61-4616
[email protected]
Member
Ministry of Energy and
Water
(+)972-2-53-16-003
[email protected]
Country
ExCo Status
Organisation
Contact Details
Alternate Member
Ministry of Science and
Technology
(+)972-2-54-11-136
[email protected]
Member
Agenzia nazionale per
le nuove tecnologie,
l'energia e lo sviluppo
economico sostenibile
(ENEA)
(+)39-06-304-84298
[email protected]
Member
New Energy and
Industrial Technology
Development
Organization (NEDO)
(+)81-44-520-5261
[email protected]
Alternate Member
New Energy and
Industrial Technology
Development
Organization (NEDO)
(+)81-44-520-5262
[email protected]
Member
Korean Energy Technology Evaluation and
Planning (KETEP)
(+)82-2-3469-8341
[email protected]
Alternate Member
Korean Institute of
Science and
Technology (KIST)
(+)82-2-958-5277
[email protected]
Member
Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)
(+)52-777-362-3806
[email protected]
Alternate Member
Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)
(+)52-777-362-3811
[email protected]
Member
Swedish Energy Agency
(+)46-16-544-2296
[email protected]
Alternate Member
Grontmij AB
(+)46-10-480-2304
[email protected]
Dr Stefan Oberholzer
Member
Schweizerische
Eidgenossenschaft
(Swiss Federal Office
of Energy)
USA
Dr Nancy Garland
Member
Department of Energy
(+)1-202-586-5673
[email protected]
USA
Dr Shailesh Vora
Alternate Member
National Energy
Technology Laboratory
(+)1-412-386-7515
[email protected]
Israel
Italy
Japan
Name
Dr Ela Strauss
Dr Angelo Moreno
Mr Kenji Horiuchi
Japan
Mr Hiroyuki Kanesaka
Korea
Dr Jimi Lee
Korea
Dr Jonghee Han
Mexico
Dr Jorge M Huacuz
Mexico
Dr Ulises Cano-Castillo
Sweden
Kristina Difs
Sweden
Mr Bengt Ridell
Switzerland
(+)41-31-325-89-20
[email protected]
Ci-dessous le tableau des tâches de l’IEA/AFC
No.
Annex
Objectives
Duration
Participants
To reduce the cost and improve the performance of
PEFCs, DMFCs and corresponding fuel cell systems.
2014-2019
Annex
22 participants
22
Polymer Electrolyte Fuel
Cells
23
Molten Carbonate Fuel
Cells
To assist the commercialisation of MCFC systems
through collaborative research and development.
2014-2019
Annex
23 participants
24
Solid Oxide Fuel Cells
To assist, through international co-operation,
the development of SOFC technologies.
2014-2019
Annex
24 participants
25
Fuel cells for stationary
applications
To understand better how stationary fuel cell systems
may be deployed in energy systems.
2014-2019
Annex
25 participants
26
Fuel Cells for Transportation
To understand better how fuel cells may be deployed
in transportation applications.
2014-2019
Annex
26 participants
27
Fuel cells for portable
applications
with the development of portable fuel cells
towards commercialisation.
2014-2019
Annex
27 participants
To assist the development of fuel cells through analysis
work to enable a better interpretation of the current
status, and the future potential, of the technology.
This work will provide a competent and factual
information base for technical and economic studies.
2014-2019
To further develop the open source modelling
approaches and knowledge base to facilitate the
development of fuel cell technology.
2014-2017
the development of electrolysis technologies,
and how these can best be deployed in energy systems.
2014-2019
28
Systems Analysis
29
Modelling of Fuel Cells
Systems
30
Electrolysis
l’IEA/AFC a rassemblé ses principales conclusions :
•
La technologie pile à combustible des véhicules électriques est prête pour l’introduction sur le marché.
L’infrastructure hydrogène reste un obstacle, mais des
développements sont en cours. Deux voitures sont déjà
en production semi-automatisée de véhicules à pile à
combustible.
•
Des solutions futures pour le transport exigeront probablement toutes les technologies qui sont disponibles - il
n’y a aucune solution miracle, Les piles à combustible,
avec des batteries, des hybrides et des biocarburants seront nécessaires.
•
Les piles à combustible ont vu une augmentation significative de production d’unité et du déploiement durant ces
dernières années. Ce qui est maintenant nécessaire : le
marché, la visibilité et le support politique, même s’il est
technologiquement neutre.
•
Un tiers des Piles à combustible à Carbonate Fondu (MCFC)
en opération dans le monde fonctionnent à partir de biogaz.
•
Catalyseurs : des alliages de platine ont une performance plus élevée et plus durable que le platine pur.
•
•
Catalyseurs : des catalyseurs à coquille se développent
rapidement et les premiers de ce type ont fait l’objet
d’une licence à une entreprise japonaise.
Plusieurs OEMs américaines sur les pile à combustible
ont rapporté qu’elles sont près de la rentabilité en 2013.
•
•
Dans l’Annexe 25 (piles à combustible Stationnaires) un
nouvel ensemble de sous-tâches a été identifié pour le
nouveau terme. Une nouvelle direction est la Sous-tâche
6, des Piles à combustible dans des systèmes énergétiques futurs englobant différentes puissances de systèmes d’alimentation, des réseaux intelligents et le stockage d’énergie. L’annexe 25 a exécuté une analyse
examinant la qualité à gaz disponible dans les diverses
parties du monde. Ceci a mené à une meilleure compréhension dans les pays membres des défis de qualité des
gaz et il varie significativement. Ceci est pertinent parce
que les piles à combustible sont très sensibles aux impuretés potentielles dans le carburant, Par conséquent,
cela a des implications significatives quand la technologie d’une zone géographique est déployée dans une
autre zone utilisant ce carburant.
Les problèmes liés à l’efficacité et l’électrochimie des
piles à combustible (SOFC) sont essentiellement résolus
: l’état de l’art SOFC montre l’efficacité raisonnable et la
performance électrochimique stable. Les problèmes
restant avec des systèmes SOFC sont mécaniques.
L’IEA/AFC produit aussi deux lettres d’information par an,
présentant le travail du groupe à un large public et rendant
ceux-ci disponibles sur le site Web. L’annexe 24 a produit le
rapport “les Pages Jaunes des SOFC” qui donne un résumé
clair du statut de technologie SOFC et des entreprises internationales. Ce rapport est également disponible sur le site
Web de l’AIE.
Une publication des activités de l’Annexe 28 :“l’Analyse de Systèmes” est en cours. De plus en 2013, une publication supplémentaire a été produite par le groupe, se concentrant sur les
feuilles de route et les plans en cours dans chaque pays
membre.
7.4 PATH : Partnership for Advancing the
Transition to Hydrogen
PATH est un réseau international établi en 2002 entre les
associations nationales de l’hydrogène qui ont souhaité en
être membre. Il permet une coopération internationale pour
promouvoir les technologies de l’hydrogène et son développement comme vecteur d’énergie non carboné. AFHYPAC
en est un des membres fondateurs.
Actuellement, 20 associations nationales réparties sur les
cinq continents soutiennent les actions de ce réseau :
1.
Renforcer la communication et fournir des arguments
aux membres pour démontrer le potentiel de l’hydrogène et des piles à combustible à moyen terme.
2.
Partager les informations sur les projets de démonstration en cours et les politiques nationales mises en place.
3.
Contribuer à l’harmonisation des réglementations et des
normes.
Liste des organisations membres
• Argentina : Asociación Argentina del Hidrógeno
• Australia : Australia Association for Hydrogen Energy
• Brazil : Development Commerce Transport (DCT) Energia
(Interim Member*)
• Canada : The Canadian Hydrogen and Fuel Cell Association
• China :
• China Association for Hydrogen Energy
• Taiwan Association for Hydrogen Energy
• EU : European Hydrogen Association
• France : Association Française pour l’Hydrogène et les
Piles à Combustible
• Germany : Deutscher Wasserstoff- und Brennstoffzellen
-Verband (DWV)
• Italy :
• Italian Hydrogen and Fuel Cell Association
• Italian Hydrogen Forum
• Japan : Hydrogen Energy Systems Society of Japan
• Malaysia : Universiti Teknologi Malaysia (Interim Member*)
• Mexico : Sociedad Mexicana del Hidrógeno
• New Zealand : Massey University Centre for Energy
Research (Interim Member*)
• Poland : Polish Hydrogen and Fuel Cell Association
• Sahara Wind
• Spain : Asociación Española del Hidrógeno
• United Kingdom : U.K. Hydrogen and Fuel Cell Association
• United States : Fuel Cell and Hydrogen Energy Association
avions. Participants français : Dassault, Zodiac Aerospace, Safran, CEA. Une réunion du groupe chez Zodiac
Aerospace à Plaisir en octobre 2014. Parution d’un premier document AIR6464 fin 2013.
7-6 Activités des acteurs français dans les
programmes européens
Union Européenne : 7e programme-cadre, Horizon 2020
La thématique Hydrogène représente une priorité au sein de
la Commission. Par exemple elle a représenté près de 21 % du
financement du programme Energie sur le FP 7(cf figure
ci-dessous). Il a été principalement financé par le FCH JU
mais d’autres projets Hydrogène ont existé dans la ligne programme Energie.
Bilan du FCH JU 1 :
La France participe bien et avec un bon taux de succès à la
JTI FCH, supérieur à 55% et supérieur au taux de succès
moyen du FCH JU.), La France a reçu environ 54 M€ sur une
subvention totale de 450 M€ (12%) du FCH JU 1 et se place en
4e place pour le montant de subvention reçue, derrière l’Allemagne, le Royaume Uni et l’Italie. Le Danemark est 5e. Les acteurs français participent à la moitié des projets financés. A noter que la subvention reçue sur le JTI représente 25
% des subventions recues par la France dans le programme
Energie.
Les acteurs français étant impliqués dans les projets du JTI
FCH sont au nombre d’une soixantaine répartis à peu près
équitablement entre PME, grands groupes et recherche/
associations. La recherche française se place très bien et occupe la deuxième place en termes de subvention reçues
derrière l’Allemagne avec deux organismes placés respectivement 1er et 4e (CEA et CNRS, voir figure plus bas) La recherche occupe une place relative nationale plus importante
que dans d’autres pays (cf diagramme ci-dessous).
Programme Energie du FP7 (2007-2013) par thématique
(2,3 G€)
FET 67 M€ - 3%
CCS &
Clean Coal
217 M€ - 10%
Smart Grids
325 M€ - 14%
Ce rapport est disponible sur le site de PATH : www.hpath.org
7.5 Activités dans les comités de normalisation
•
•
•
•
•
ISO TC 197 : président du comité miroir français G. Dang
Nhu (Air Liquide)
• Participation française dans plusieurs sous-groupes
IEC TC 105 : président du comité miroir français L. Antoni
(CEA)
• Participation française dans plusieurs sous-groupes
2 à 3 réunions annuelles des comités miroirs français organisées le même jour
Participation d’une délégation française aux assemblées
générales ISO TC197 et IEC TC 105
Participation française également à l’EUROCAE/SAE WG
80 sur l’introduction des piles à combustible dans les
FCH & H2
469 M€ - 21%
Energy Efficiency
323 M€ - 14%
Répartition
du financement
Energie
au sein du FP7
(2007-2014)
Solaire PV
150 M€ - 7%
Eolien
182 M€ - 8%
Solaire CSP
62 M€ - 3%
Bioénergie
Heeting & Cooling
75 M€ - 3%
329 M€ - 15%
Océan 48 M€ - 2%
Hydro 10 M€ - 0%
Répartition du financement du FCH JU
par nature d’activités et par pays
Classement des organismes de recherche en subventions
reçues (5 premiers calls)
2%
5%
Commissariat à l’énergie atomique
24%
Total JTI FCH
(300 M€)
OTH
42%
Higher Education
Deutsches Zezntrum Feuer
luft- und raumfahrt EV
27%
Industry
EVE-Forschungszentrum
fur Energietechnologie E.V.
SME
Research Organization
0%
3%
Centre National de la Recherche Scientifique
31%
Germany
(66 M€)
40%
Stiftelsen Sintef
26%
Danmarks Tekniscke Universitet
0%
9%
Consiglio Nazionale delle Ricerche
20%
France
(27 M€)
58%
Teknologian Tutkimuskeskus VTT
13%
4%
9%
3%
Fraunhofer-Gesellshaft zur Foerderung
der Angewandten forschung E.V.
Zentrum fur Sonnenenergie- und
Wasserstoff-Forschung, Baden-Wuertemberg
0
39%
UK
(57 M€)
45%
1%
19%
18%
7%
Italy
(42 M€)
55%
2000
4000
6000
8000
10000
12000
La participation industrielle française est faible et manque
surtout de champion de type Air Liquide qui est bien seul
dans ce panorama. Il y a beaucoup d’industriels français qui
participent au moins une fois au FCH JU (Saint-Gobain, Rhodia, PSA, Dassault, GDF SUEZ, AREVA, Arkema, Snecma, Total, EADS, EDF, Zodiac, des PME (Baikowski, Raigi, SFC, McPhy, Marion technologies, Bertin), des utilisateurs (la Poste,
IKEA, Transdev…) mais ils ne s’impliquent que très ponctuellement, sur un ou deux projets et pour des montants faibles,
mis à part l’acteur industriel le plus visible Air Liquide qui
reçoit 60% du total des subventions perçues par les industriels français (période 2008-2012) et arrive en 8ème position des 10 industriels européens percevant le plus de subventions de la JTI. Mais le second français, l’association
“Institut Pierre Vernier”, ne se situe qu’en 74e position, et le
troisième français, HELION, qu’en 89e position.
Les industriels étrangers trouvent donc intérêt à travailler
avec les équipes de recherche françaises mais la question
de l’implication des industriels français est posée. Globalement le tissu industriel français n’est pas assez dense
sur la thématique hydrogène.
Industriels européens percevant des subventions
UK / Aberdeen City Council
Une autre caractéristique est le manque criant de projets
de démonstration en France avec des acteurs français
leaders, mis à part le projet MOBYPOST et une petite partie française de ENE Field. Cela impacte sur le résultat en
termes de subvention reçue.
DK / H2 logic AS
UK / London Bus Services Ltd
Enfin, par rapport à la moyenne européenne, la France est
plus fortement positionnée sur les thématiques “Transport
and refuelling infrastructure” et “Hydrogen production and
storage” et un peu moins sur la thématique “Stationary
power production and CHP” pour laquelle la France ne
dispose pas d’industriels de la pile SOFC par exemple.
NO / Ruter AS
UK / Diverseenergy Ltd
DK / Copenhagen Hydrogen Network AS
Projets hors FCH JU
DK / Dantherm Power AS
FR / Air Liquide Hyfrogen Energy
IT / Riviera Trasporti SPA
CH / Postauto Schweiz AG
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Par ailleurs, entre 15 et 20 projets hors du cadre du JTI ont
été financés par le programme-cadre : quelques projets
de recherche plus amont, comme le projet IDEAL-CELL
mené par l’Ecole des Mines sur la conception totalement
innovante de SOFC avec 5 couches dans la MEA différenciant les fonctions et un gros projet de démonstration, le
projet INGRID, étudiant le stockage de différentes énergies intermittentes avec production, stockage (près de 1
tonne) et utilisation de l’hydrogène dans les Pouilles en
Italie a été accepté avec un budget de 24 M€, la société
McPhy étant un des partenaires majeurs de ce projet.
On peut estimer que la France a bénéficié d’une subvention de 13 à 15 M€ supplémentaires par ce biais.
Lancement du JTI FCH JU 2 :
UK
DE
IT
DK
FR
0
5
10
15
20
25
Nombre d’industriels dans les 100 premiers
Nombre d’industriels dans les 50 premiers
30
Cette entreprise poursuit son action et va aussi gérer les
fonds européens issus d’Horizon 2020. Le FCH JU 2 a été
adopté par le conseil le 6 mai 2014. L’Union européenne
a ainsi donné son feu vert à l’entreprise commune FCH 2
JU pour une durée de 11 ans (2014-2024) avec un budget
de 1,33 G€ : 50 % provenant d’Horizon 2020 (programmes
Energie et programme Transports) et 50 % des actionnaires de la JU. Les projets sont ouverts à tous (yc les
non-membres). Les organismes de recherche sont regroupés au sein de l’association N.ERGHY et les industriels au sein de l’association Industry Grouping (New
Energy World IG). Le nouveau Conseil d’administration
sera composé de 10 membres (contre 12 pour le FCH 1
JU) : 6 représentants de l’Industry Grouping + 1 représentant de N.ERGHY + 5 de la Commission européenne. Les
objectifs et la stratégie 2014-2020 ont été définis par les
actionnaires dans le multi-annual work programme
(MAWP). Celui-ci fixe le cadre. Concernant le choix des
projets, les industriels ont entièrement la main sur les
projets de démonstrations à proposer. Dans la seconde
phase du JTI FCH, il est prévu de ne plus considérer que
2 grandes thématiques hydrogène : le transport et
l’énergie, tout en en conservant quelques actions transversales. D’autre part les projets correspondront à des
TRL supérieurs à 3. Enfin la répartition sera de 35-40 % de
recherche (Research Innovation actions) et 60 65 % de démonstration et déploiement, industrialisation (innovation
actions), le tableau ci-dessous donne la répartition :
Funding
distribution
Research and Innovation
Innovation
Total
Transports
Systems
94 (±5)
14.5%
213 (±10)
33%
307
47.5%
Energy Systems
94 (±5)
14.5%
213 (±10)
33%
307
47.5%
32
5%
646
100%
Cross-cutting
activities
Total
192
29%
Les taux de financement sont ceux de Horizon 2020. Les parties prenantes ont en outre une nouvelle obligation par rapport au premier FCH JU, outre le fait de montrer à parité leur
contribution dans les projets du FCH JU : celui de montrer
leur engagement dans des projets extérieurs au FCH JU.
Le premier AAP de la JTI FCH2(pour un montant de 93 M€) a
été lancé avec une clôture le 6 novembre 2014.
EHA : European Hydrogen Association
L’Association Européenne compte parmi ses membres une
quinzaine d’associations nationales (dont l’AFHYPAC) et
quelques sociétés industrielles, principalement des gaziers.
426
66%
Basée à Bruxelles, elle présente l’avantage d’être proche des
instances de la Commission, ce qui à la fois permet d’être rapidement informé des projets des principales directions
concernées et de la FCH JU sur l’hydrogène, mais aussi de
faire passer des messages auprès des conseillers et experts
chargés d’instruire les projets engagés par la Commission.
L’AFHYPAC a un représentant au “Board” de l’EHA.
L’EHA publie une note mensuelle riche en information sur les
activités concernant l’hydrogène en Europe, disponible sur
son site : www.h2euro.org
ACTIVITES de l’AFHYPAC 2013 - 2014
GT “Garantie d’origine Hydrogène renouvelable”
L’Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à
Combustible (AFHYPAC) a pour mission générale d’animer la
filière industrielle française des technologies de l’hydrogène
et des piles à combustible.
L’AFHYPAC souhaite, en collaboration avec ses membres,
élaborer, proposer et mettre en œuvre un outil de comptage
et de traçabilité de type “garantie d’origine” pour l’hydrogène
vert produit à partir de sources d’énergies renouvelables.
Elle apporte son soutien aux entreprises en coordonnant des
projets d’intérêt commun leur permettant de mettre des
moyens en commun pour gagner en visibilité, compétitivité
et accélérer ainsi leur déploiement sur les marchés français
et internationaux.
Il s’agit de mettre en place, au cours d’une phase pilote, un
premier dispositif s’adressant à des porteurs de projets qui
souhaitent valoriser l’hydrogène “vert” produit et / ou utilisé
dans leurs projets.
Elle favorise les liens entre les différents acteurs de la filière,
la recherche, les élus et les pouvoirs publics, les programmes
internationaux, et contribue à l’information du grand public.
Activités des Groupes de travail
Réglementation
Le Groupe de Travail “Réglementation” regroupe les sousgroupes suivants :
•
“Réglementation – Production”,
•
“Réglementation – Distribution”,
•
“Garanties d’origine”.
Les contacts avec la DGPR ont été renforcés en 2013 : un
rendez-vous avec la Directrice de la DGPR a eu lieu le 3 juin.
La présidente d’AFHYPAC était accompagnée d’un
représentant de l’ADEME. La Directrice de la DGPR est
intervenue le 20 juin 2013 lors de l’Assemblée Générale
d’AFHYPAC sur le thème de l’adaptation du cadre
réglementaire à la filière hydrogène-énergie.
Une journée de formation sur la sécurité hydrogène à
destination de représentants de la DGPR, DREAL et sapeurspompiers a été organisée le 1er juillet avec l’INERIS.
La première version du “Guide de bonnes pratiques pour
l’Hydrogène et les Piles à combustible” a été présentée en
Assemblée Générale AFHYPAC le 12 décembre 2013.
Les groupes de travail animés par l’AFHYPAC ont abouti en
2014 à un document reprenant des propositions d’évolution
et de modification des règlements en vigueur relatifs à
l’hydrogène et aux piles à combustible, discutées et validées
par les acteurs de la filière.
Ce document a été présenté lors de l’Assemblée Générale de
l’AFHYPAC le 26 juin 2014 et a été transmis à la Direction
Générale de la Prévention des Risques. Une réunion aura lieu
avant la fin de l’année 2014 pour détailler les propositions de
l’AFHYPAC avec les services de la DGPR.
GT Réglementation“Distribution en entrepôts”
Plus spécifiquement sur la réglementation adaptée à la
distribution de l’hydrogène pour les engins de levage, un
courrier commun AFHYPAC – Association Française des Gaz
Comprimés (AFGC) a été adressé à la Directrice générale de
la DGPR début août 2014.
Le premier livrable est accessible pour les membres sur le
site de l’AFHYPAC, il comprend :
•
Un état des lieux des mécanismes électricité et gaz et
proposer un mécanisme pour l’hydrogène ;
•
Un argumentaire sur l’Emission de Garanties d’Origine
comportant une description des avantages possibles
apportés au fournisseur et au client en fonction des
usages commerciaux de l’hydrogène.
Normalisation et standardisation
AFHYPAC a aidé l’AFNOR en 2013 à lancer l’enquête publique
sur la norme NF M58-003 Installations hydrogène.
AFHYPAC a confirmé son soutien financier à l’AFNOR pour
l’accueil de la réunion plénière ISO-TC 197 (Technologies de
l’hydrogène énergie) les 5 et 6 décembre à Paris. AFHYPAC
est intervenue à cette réunion en donnant un exposé sur la
situation en France.
Etude Mobilité Hydrogène France
L’initiative Mobilité Hydrogène France a été soumise à l’appel
à projets HIT financé par l’EU – TEN-T (Trans-European
Transport Network) et a reçu une réponse positive.
Dans ce cadre, AFHYPAC a réuni des acteurs intéressés par
construire une vision commune du déploiement d’une
infrastructure hydrogène en France pour permettre
l’alimentation de véhicules hydrogène particuliers et flottes
captives.
AFHYPAC sous-traite la Phase 1 de l’étude à un consultant
chargé de rassembler des données quantitatives afin
d’élaborer un scenario réaliste à 2030. Le cahier des charges
de l’étude a été envoyé en avril 2013 à 5 sociétés de
consultants. Le choix du Steering Committee Mobilité
Hydrogène France s’est porté sur l’équipe de McKinsey.
Le Memorandum of Understanding a été signé par 23 sociétés
et organismes nationaux et internationaux.
Le communiqué de presse annonçant le lancement de
l’étude a été diffusé début juillet 2013.
De nouveaux partenaires ont rejoint l’étude en septembre
2013 : NISSAN, HYUNDAI MOTOR France, Renault Trucks et
La Plate-forme Française Automobile.
Les résultats ont été fournis sous forme d’un scénario de
déploiement et d’un business case validé par les membres
du consortium en octobre 2013.
Page 105 - Annexes
Une deuxième phase permet d’étudier plus en profondeur
l’amorçage de ce marché par les flottes captives, les verrous
réglementaires, les incitations publiques nécessaires (taxes
réduites sur l’hydrogène, compensation des coûts de
production de l’hydrogène décarboné, financement des
achats de véhicules des clients précurseurs), les bénéfices en
retour pour l’Etat, les recommandations en matière
d’industrialisation de composants clés (pile à combustible,
réservoirs, compresseurs, stockage, électrolyseur).
La phase 2 a fait l’objet d’un appel d’offres vers 5 consultants.
Les membres du consortium ont choisi le Consultant Element
Energy pour mener à bien la Phase 2 de l’étude. Les travaux
ont commencé mi-décembre 2013.
Les partenaires de l’étude ont signé un Joint Study Agreement
qui se substitue au MoU signé lors du lancement de la Phase 1.
La Phase 2 a abouti fin avril 2014 à un scénario possible de
déploiement en France.
Il se fonde sur le déploiement initial dans des “clusters” à
partir de flottes captives, avant la phase d’extension nationale
progressive, en s’insérant en particulier dans des corridors
européens en cohérence avec les plans de déploiement des
partenaires fortement engagés dans ces infrastructures,
notamment Allemagne, Grande Bretagne, Europe du Nord,
Suisse.
La diffusion des résultats de l’étude est intervenue après l’été
2014, le salon de l’Auto étant le moment retenu pour le
lancement de la Communication.
Une phase 3 de l’étude a été lancée dès septembre 2014. Elle
a pour but de suivre et aider à la mise en œuvre du plan de
déploiement prévu en phase 2, notamment sur les flotets
captives.
Les candidatures de 5 territoires ont été retenues :
•
Candidature commune du Conseil général de l’Isère et
de la Métro de Grenoble,
•
Valence Romans Agglomération
•
Région Midi-Pyrénées
•
Collectivité Territoriale de Corse
•
Commune de Sainte-Marie-aux-Mines.
Les études dans chacun de ces territoires seront menées en
2014.
En 2014, la méthodologie définie avec Clean Horizon en fin
d’année 2013 a été appliquée au territoire de Grenoble-Isère
puis sur le territoire de Valence Romans Sud Rhône-Alpes.
La 2e édition des Journées Hydrogène dans les territoires
s’est tenue les 22 et 23 septembre 2014 à Belfort. Cette
manifestation a été organisée conjointement par l’AFHYPAC
et la Communauté de l’Agglomération Belfortaine avec le
Pôle Véhicule du Futur, INEVA-CNRT, l’UTBM et Alphéa
Hydrogène. Faisant suite aux rencontres de mai 2013 à Albi,
ces deux journées ont permis aux acteurs des régions et
territoires concernés de faire le point sur leurs projets, sur les
facteurs de succès, les freins et difficultés rencontrés et les
bonnes pratiques pour les surmonter et favoriser efficacement
l’apparition de ces solutions prometteuses pour le pays, ses
territoires et son industrie. La seconde journée était consacrée
à un atelier de réflexion sur le marché prometteur de la
logistique urbaine et des flottes de véhicules professionnels.
A cette occasion, des visites de la plate-forme courrier
d’Audincourt de la Poste ont été organisées. Ces journées ont
rassemblé plus de 200 participants.
Hydrogène dans les territoires
Diffusion de l’information
Le Groupe Territoires, groupe permanent d’AFHYPAC, a pour
objectif d’animer le réseau d’acteurs locaux, et d’aider à
développer des actions et des supports communs en lien
avec les objectifs nationaux.
L’AFHYPAC poursuit sa mission de communication et de
diffusion d’informations à l’ensemble du grand public, vers les
décideurs non spécialistes (élus, pouvoirs publics,
collectivités…), mais aussi à destination des partenaires de la
filière en France.
La réunion de lancement du groupe a eu lieu le 12 avril 2013 à
Paris et a rassemblé une vingtaine de participants (associations
régionales, représentants de régions, sociétés et organismes
impliqués localement).
Les 16 et 17 mai 2013, la 1ère édition des Journées “Hydrogène
dans les territoires” a été organisée à Albi par Phyrénées en
partenariat avec AFHYPAC. Elles ont rassemblé une
soixantaine de participants.
L’étude sur “L’apport de l’hydrogène sur un système
énergétique régional” a fait l’objet d’un appel d’offres diffusé
auprès de 5 cabinets de consultants. Le Bureau AFHYPAC a
choisi l’offre de Clean Horizon pour mener cette étude.
AFHYPAC rend l’information accessible via :
•
La mise à jour régulière des informations de son site
internet dont la fréquentation ne cesse d’augmenter
(plus de 20 000 connexions par mois),
•
La publication d’une gazette bimestrielle : les numéros
30 à 41 ont été diffusés à l’ensemble de la liste de diffusion
(1800 contacts) au cours des années 2013 et 2014
•
La mise à jour régulière de fiches techniques de la
rubrique “Tout savoir sur l’hydrogène et les piles à
combustible” du site internet. Cette rubrique rassemble
64 fiches techniques qui forment une base de données
consultée notamment par les étudiants et les professeurs.
•
Le développement en 2014 et la mise en ligne d’une
Chaîne YouTube Hydrogène-énergie regroupant des
vidéos pédagogiques sur l’hydrogène et les PAC.
Clean Horizon a rédigé la méthodologie en fin d’année 2013.
Un appel à candidatures a été diffusé parmi les membres du
GT Territoires afin de solliciter des territoires de types
différents (région, urbain et péri-urbain, insulaire et/ou isolé)
qui seraient intéressés pour appliquer la méthodologie
développée par Clean Horizon à leur territoire.
Page 106 - Annexes
•
Via des actions de communication :
•
organisation de Journées d’information et
d’échanges : l’AFHYPAC rassemble ses membres à
l’occasion de ses assemblées générales organisées
deux fois par an et profite de ce temps privilégié pour
inviter des intervenants extérieurs à l’association à
donner des conférences.
•
•
organisation des Journées Hydrogène dans les
territoires dans le cadre du groupe de travail qu’elle
anime,
participation à des colloques et des salons :
•
Salon eCarTec (salon international de la mobilité
électrique) à Paris Porte de Versailles en avril
2013.
•
Hyvolution, premier salon des technologies de
l’Hydrogène, organisé à Albi du 5 au 8 septembre
2013.
•
Salon Pollutec 2012 à Lyon en décembre en
organisant des conférences et en tenant un
stand permettant aux visiteurs de découvrir les
dernières réalisations de certains membres (pile
SymbioFCell, chargeurs de portables WH2) ainsi
qu’au Salon Pollutec 2013 à Paris (exposition du
HyKangoo et d’une maquette de station-service
à hydrogène d’Air Liquide).
En 2014, l’AFHYPAC renforce ses moyens de communication
avec l’engagement en mai de l’agence-conseil Planète-Verte.
Promotion de la filière auprès des institutions nationales et
régionales
AFHYPAC veille à être disponible vis-à-vis des régions, pôle
de compétitivité d’une part et à faire connaître la filière vis-àvis des équipes nationales d’autre part.
Au niveau régional,
•
AFHYPAC entretient des contacts fréquents et suivis
avec les pôles tels que Capenergies, le Pôle Energie
2020 et Tenerrdis ainsi qu’avec les associations régionales
PHyRENEES et Mission Hydrogène des Pays de Loire.
Depuis la visite du Ministre Arnaud Montebourg sur le site de
Trifyl en janvier 2014, l’AFHYPAC est en contact avec le plan
“Autonomie et puissance des batteries” de la Nouvelle France
Industrielle animé par Florence Lambert. L’AFHYPAC joue un
rôle actif dans la mise en place du plan, en particulier pour
diffuser les informations aux membres de la filière et
contribuer à la coordination des acteurs.
Par ailleurs, les membres du Bureau de l’AFHYPAC ont été
reçus le 4 juillet 2014 par Madame Hélène Peskine, Conseillère
de Madame la Ministre Ségolène Royal concernant le projet
de Loi de Transition Energétique pour la Croissance Verte.
Suite à cet entretien, l’AFHYPAC a proposé fin juillet 2014 des
amendements au projet de Loi.
Représentation de la filière au plan international
AFHYPAC participe au Conseil de l’European Hydrogen
Association et aux réunions de PATH (Partnership for
Advancing the transition to Hydrogen). Par ailleurs, des
membres de l’AFHYPAC agissent comme experts auprès de
la Commission Européenne dans le cadre de projets FCH -JU.
AFHYPAC a été un support logistique pour l’organisation des
réunions de l’IEA HIA en avril 2013 à Paris ainsi qu’en mai 2014.
Enfin, d’un point de vue plus opérationnel, l’étude H2 Mobilité
France permet à AFHYPAC et aux acteurs français d’être
présents au niveau européen et international au travers du
volet HIT. Il s’agit de définir en coordination avec 4 autres pays
une roadmap de déploiement. Il est à noter également que le
consortium H2 Mobilité France s’internationalise avec la
participation de Nissan, Hyundai et H2 Logic qui ont rejoint
l’étude en Phase 2.
Conclusion
•
le CGI,
L’AFHYPAC est clairement et résolument engagée à
promouvoir une démarche collective de filière pour faire
émerger concrètement des marchés, et faire décoller
l’activité industrielle, par l’émergence d’un cadre
réglementaire adapté, d’une prise de conscience politique et
par les futurs utilisateurs des bénéfices et des modèles
d’affaires de l’hydrogène, et la mise en place des soutiens
publics requis, comme proposé dans le rapport de l’OPECST.
•
le Ministère de la Recherche,
Trois axes majeurs se dégagent dans ce cadre :
•
le Ministère de l’Ecologie, du Développement durable et
de l’Energie,
•
Réglementation : accélérer les travaux dans le cadre
d’une approche holistique.
•
Le Ministère du Redressement Productif.
•
H2 dans les territoires
•
Mobilité Hydrogène France : mener à son terme l’étude
et contribuer à valoriser les résultats.
•
AFHYPAC a participé aux réunions du Comité Stratégique
de Filière Emergente Hydrogène à l’invitation du Préfet
de la Région Rhône-Alpes. Ces réunions ont donné lieu à
une contribution au débat sur la transition énergétique.
Au niveau national, de nombreux contacts ont été initiés avec
En 2013, AFHYPAC a été auditionnée par l’OPECST et a ainsi
contribué au rapport parlementaire “L’hydrogène : vecteur de
la transition énergétique”.
AFHYPAC a mobilisé ses membres pour que les questions
législatives relatives à la filière progressent réellement à
l’occasion de ce rapport. En effet, des membres d’AFHYPAC
ont aussi été audités et ont complété les éléments d’analyse
et d’informations pour nos législateurs. Ce rapport a été
publié en janvier 2014 et a notamment été remis au Ministre
du Redressement Productif, Monsieur Arnaud Montebourg,
en “mains propres” par le Sénateur Pastor et le Député
Kalinowski en présence des acteurs de la filière Hydrogène et
Piles à combustible.
Page 107 - Annexes
Les Membres
Collège “Grands groupes industriels, institutions financières
et ETI”
Air Liquide Advanced Business
AREVA Stockage d’énergie
Caisse des Dépôts
Compagnie Nationale du Rhône
EDF-EIFER
GDF SUEZ
GRTgaz
TIGF
Collège “PME-PMI”
ATAWEY
AREVA H2Gen
ENEA Consulting
Enercat (IRMA)
Green Access
GreenGT Technologies
HASKEL France
HERA France / ALBHYON
HINICIO
Hydrogène de France
McPhy
Michelin
SymbioFCell
SERTRONIC
Tronico-Alcen
WH2
Page 108 - Annexes
Collège “Industriels utilisateurs et clients finaux”
Dassault Aviation
Collège “Organismes de recherche, laboratoires,
universités, écoles et centres techniques”
CEA
CNRS
INERIS
Fédération FCLAB
Collège “Associations, collectivités territoriales, pôles de
compétitivité et groupements divers”
Alphéa Hydrogène
Capenergies
Institut Carnot Mines
CNRS GDR HySPAC
CNRS GDR ACTHYF
Communauté d’Agglomération du Grand Dole
Conseil Général de la Manche
ERH2-Bretagne
INEVA
Mission Hydrogène
PHyRENEES
Pôle d’Excellence Energie 2020
TENERRDIS
Collège “Personnes physiques”
40 adhérents
Références
Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible, www.afhypac.org
Gazettes de l’Hydrogène, http://www.afhypac.org/fr/gazette
ADEME, www.ademe.fr
Direction Générale de l’Energie et du Climat, www.developpement-durable.gouv.fr
Agence Nationale de la Recherche, www.agence-nationale-recherche.fr
Ministère de l’Economie, des Finances et de l’Industrie, www.economie.gouv.fr
Ministère de l’Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche,
www.enseignementsup-recherche.gouv.fr/
ANCRE, www.allianceenergie.fr
France Stratégie, www.strategie.gouv.fr
Alphéa Hydrogène, www.alphea.com
Capenergies, www.capenergies.fr
Energie 2020, www.energie2020.fr
ERH2 Bretagne, www.erh2-bretagne.com
PHyRENEES, http://blogs.enstimac.fr/phyrenees/2009/02/presentation.html
Mission Hydrogène, www.mh2.fr
Communauté d’Agglomération du Grand Dole, www.grand-dole.fr
Conseil Général de la Manche, www.conseil.general.manche.fr
Pôle Véhicule du Futur, www.vehiculedufutur.com
TENERRDIS, www.tenerrdis.fr
AIRBUS, www.airbus.com
Air Liquide Advanced Business, www.airliquideadvancedbusiness.com
AREVA H2Gen, www.arevah2gen.com
ATAWEY, www.atawey.com
BIC, www.bicworld.com
CETH2, www.ceth2.com
Clean Horizon, www.cleanhorizon.com
Compagnie Nationale du Rhône, www.cnr.tm.fr
Dassault-Aviation, www.dassault-aviation.com
EDF-EIFER, www.eifer.org
ENEA Consulting, www.enea-consulting.com
ENERCAT SAS, www.enercat.fr
GDF SUEZ, www.gdfsuez.com
GreenGT Technologies, www.greenGT.com
GRTgaz, www.grtgaz.com
Haskel, www.haskel.com
HINICIO, www.hinicio.com
Hydrogène de France, www.hdf-energie.com
MaHyTec, www.mahytec.com
McPhy Energy SAS, www.mcphy.com
MIA, www.mia-voiture-electrique.com
Michelin, www.michelin.fr
PAXITECH, www.paxitech.com
Pragma Industries, www.pragma-industries.com
SymbioFCell, www.symbiofcell.com
TIGF, www.tigf.fr
Tronico-Alcen, www.tronico-alcen.com/fr
WH2, www.wh2.fr
Zodiac Aerospace, www.zodiacaerospace.com
CEA Liten, www-liten.cea.fr
CNRS, www.cnrs.fr
INERIS, www.ineris.fr
Institut FC Lab, www.fclab.org
GDR ACTHYF, www.gdr-acthyf.cnrs.fr
GDR HySPàC, www.gdr-hyspac.cnrs.fr
GDR PACS, www.gdr-pacs.cnrs.fr
Unité de Catalyse et de Chimie du Solide, Université de Lille 1, www.uccs.univ-lille1.fr
Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, www.utbm.fr
Joint Technology Initiatives, http://ec.europa.eu/research/jti/index_en.cfm
Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking, www.fch-ju.eu
International Energy Agencywww.iea.org
IEA Hydrogen Implementing Agreement, www.ieahia.org
International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy, www.iphe.net
Partnership for Advancing the Transition to Hydrogen (PATH), www.hpath.org
European Hydrogen Association (EHA), www.h2euro.org
H2FC European Research Infrastructure, www.h2fc.eu
HySafe, www.hysafe.org
Page 109 - Annexes
Bilan GDR ACTHYF (2010-2013)
Liste des programmes ANR financés
Liste des brevets
BIOPAC (ANR Bioénergies) 2010‐2014,
Functional hyperthermophilic
hydrogenases immobilization onto
carbon supports in view of efficient
hydrogen oxidation catalysis ;
Partenaires : BIP (Marseille), LCP
(Marseille), IS2M (Mulhouse), LBT (Paris)
Inventeurs : O. Gillia, M. Botzung (CEA‐
LITEN) et M. Latroche (CNRS‐CMTR/
ICMPE) ; “Method of manufacturing a
metal‐hydride hydrogen storage
reservoir” ; N° WO 2009‐138406
(19/11/2009).
Inventeurs : L. Peyraud, M. Jehan, G.
Bienvenu (McPhy Energy) P. de Rango
(Institut Néel), Ph. Marty (LEGI) ;
Réservoir de stockage de l’hydrogène à
l’état solide, FR107157
Inventeurs : P. de Rango, D. Fruchart, S.
Miraglia (Institut Néel) Ph. Marty (LEGI),
A. Chaise, S. Garrier (Institut Néel) G.
Bienvenu,
M. Jehan (McPhy Energy) Réservoir
adiabatique d’hydrure métallique,
WO20100764
HYPE (ANR PanH), 2007‐2010, réservoir
HYdrogène haute PrEssion ;
Partenaires : Peugeot Citroen
Automobiles, Université FrancheComté - FEMTO ST/LMARC
(Besançon), CEA (LSTP), ENSAM (LIM),
ULLIT, SOFICAR, INERIS, AIR LIQUIDE
MATHYSSE (ANR PAN‐H) 2007‐2010,
Matériaux Hybrides pour le Stockage
Solide de l’hydrogène ;
Partenaires : IS2M (Mulhouse), LCP
(Marseille), CINAM (Marseille), ICMPE
(Thiais), IL (Versailles).
METALICA (ANR PAN‐H) 2009‐2011,
Cartouches polymère à base d’hydrures
métalliques bas coût pour piles à
combustible portables,
Partenaires: CEA‐LITEN (Grenoble), BIC
(Clichy la Garenne), ICMPE (Thiais).
MODERNHY-T (ANR PAN‐H) 2008‐2011,
Modèle et Outil pour le
Dimensionnement et l’Evaluation de
Réservoirs iNnovants à HYdrures pour
les Transports ; CEA-Liten (Grenoble) ;
PSA (Poissy; SNCF; Institut Néel
(Grenoble); NPG L3SR; McPHY Energy.
NANOHYDLI (ANR STOCK‐E) 2010‐2012,
Nano hydrures pour batteries à ions
lithium,
Partenaires : LRCS (Amiens), ICMPE
(Thiais), ICMCB (Bordeaux).
MODERNHY-T (ANR PAN‐H 2008)
Modèle et Outil pour le
dimensionnement et l’Evaluation de
Réservoirs Innovants à hydrures pour
les transports.
Partenaires : CEA‐LITEN (Grenoble),
Institut Néel (Grenoble) L3SR (Grenoble
INP), PSA, SNCF, McPhy Energy
Page 110 - Annexes
Liste des autres projets
(PIE, FUI, UE, Région, etc.)
METACARBO (Programme
Interdisciplinaire Energie du CNRS),
2010, Etude de composites
carboneintermétallique pour
matériaux d’électrodes négatives
d’accumulateurs ;
Partenaires : ICMPE (Thiais), CRMD
(Orléans).
THERMODHYMAT (Programme
Interdisciplinaire Energie du CNRS),
2009, Echelle THERMODynamique de
la potentialité en stockage et
production d’HYdrogène de MATériaux
solides ;
Partenaires : IRCELYON (Villeurbanne),
Institut Néel (Grenoble).
HYCAN (FUI Appel 2009) Hydrogen
Canister Partenaires : Institut Néel,
McPhy Energy, Boxal, Ad‐-Venta ,
Paxitech. Cluster Energie – Région
Rhône Alpes (2008/2011) : “Couplage
d’une pile SOFC alimentée en
hydrogène et d’un réservoir d’hydrure
de magnésium”
Partenaires : Institut Néel, LEGI
MANUNET Era‐net Project ‐ Energy Box
(FP7, 2010/2013) : “CHP system for
residential and portable based on
SOFC and hydrogen storage”
Partenaires : Institut Néel, LEGI,
Politecnico Torino Institut Carnot
Energie du Futur (2008‐2011) :
Hydrures/Stockage H2 ;
Partenaires : Institut Néel, LEGI
NOMASTOCK (Nouveaux Matériaux de
stockage) Programme Interdisciplinaire
Energie du CNRS (Appel d’offres 2008).
Partenaires : ICMCB, Institut Néel,
ICMPE, LRCS.
Bilan GDR PACS (2010-2013)
ANR Chaire d’Excellence
ANR (15 contrats, une Chaire d’Excellence, un Inter-Carnot)
Chaire d’Excellence Junior (2011-2014)
Catalyseurs au fers innovants, CNRS
(ICGM-AIME)
ANR 2010 EMERGENCES : DAMAS
(2010-2012) Influence d’une cellule défectueuse sur le fonctionnement d’une
PEMFC, CNRS (LEMTA, GREEN, LSGC)
ANR 2010 JCJC : AMADEUS (2010-2012)
Assemblage membrane électrode par
plasma direct, CNRS (GREMI ; LACCO) ;
CEA
ANR 2011 MATETPRO : MAMEMRIP
(2011-2013) Matériaux multicouches
échangeurs d’ions à base de RIP, CNRS
(LEPMI ; INACSPrAM ; LPPI ; IMPLMBP) ; CEA
ANR 2011 EMERGENCES : HydroPEM
(2011-2013) Générateur d’hydrogène
bas coût par électrolyse de l’eau/EPS,
CNRS (ICMMO)
ANR PROGELEC 2011 : AITOILES (20112013) Assemblages membranes électrodes pour électrolyse PEM-Energies
Renouvelables, CNRS (LACCO; ICMMO); CEA; Hélion; CETH2
PBHT (2011-2013) Plaques bipolaires
embouties pour applications PEMFCHT, CEA ; CNRS (FC-Lab; INSA-Mateis),
Symbio-FC
PEREN (2011-2013) Performances de
cellules d’électrolyse HT nouvelle
génération CNRS (CIRIMAT ; ICMCB ;
LEPMI) ; CEA
MALICE (2011-2013) Nouvelles familles
d’hydrures sans matériaux critiques,
CNRS (ICMPE ; LISE) ; SAFT
DIAPASON2 (2012-2014) Diagnostic de
PAC pour applications automobiles,
CEA ; EIFER ; IFSTTAR ; CNRS (FC-Lab ;
LSIS).
INEXTREMIS (2012-2014) Caractérisation du transport d’eau dans les
membranes pour PEMFC, CNRS
(INAC/SPrAM ; IEM) ; CEA
MEMFOS (2012-2014) Membranes fluorophosphoniques pour PEMFC haute
température, CEA ; CNRS (IEM ; ICGM) ;
Hélion
Pile-Eau-Bio-Gaz (2012-2014) Production d’électricité par une PAC alimentée
au biogaz, CNRS (LEPMI; LGCIE);
GDF SUEZ ; CEA; N-GHy
PROPICE (2013-2016) Pronostic de piles
et gestion de l’état de santé de PEMFC,
CEA; CNRS (FC-Lab; LAGIS; P’); EIFER;
Univ Kazan
SURICAT (2012-2014) Supports robustes innovants pour catalyseurs de
PEMFC, Armines ; CEA ; CNRS (ICGM ;
LEPMI) ; PAXITECH
ANR 2012 Blanc SIMI 8
IDEAMAT (2012-2015) Diffusion et
échange ionique pour le design de matériaux avancés pour l’énergie, CNRS
(UCCS ; LSCR ; SPMS) ; CEA
mechanical properties, CNRS (ICGMAIME), Johnson Matthey Fuel Cells, Solvay Speciality Polymers, Uni. Perugia,
Pretexo
Inter-Carnot 2010
EUBECEL, Fraunhofer (2010-2014)
Efficient use of bio-ethanol in fuel
cells,(Carnot CED2), CNRS (ICGM, IEM),
(Energies du Futur) CNRS (LEPMI)
DURAMET (2011-2014) Improved Durability and Cost effective Components
for New generation of Solid Polymer
Electrolyte Direct Methanol Fuel Cells,
CNRS (ICGM-AIME), CNRITAE, Pretexo,
IRD Fuel Cells, FuMA-Tech, CR Fiat
ADEME (2 contrats)
RAMSES (2011-2014) Robust Advanced
Materials for metal supported SOFC,
CEA-Liten, ICMCB, Baikowski SAS, 5 European companies
ADEME 2012 TITEC : VALORPAC (20122014) Intégration d’une PAC dans une
chaîne de traitement de déchets CNRS
(IMN), S3D, Syngaz, Fiaxell
EXALAME (2012-2014) Complexes
catalytiques polyfonctionnels pour
AME sans Nafion, CEA, CNRS (LACCO),
Hélion, Specific Polymers
SOUTIEN DES COLLECTIVITES TERRITORIALES (2 soutiens déclarés)
OPERAH : Nord Pas de Calais (20132014) Optimisation et préparation de
cellules pour électrolyseurs HT, CNRS
(LCCS)
PHM PAC: Franche-Comté (2012-2015)
Pronostic de systèmes pile à combustible de type PEMFC, CNRS (FCLAB)
EUROPE PCRD-7 (19 contrats, une ERC
Starting Grant)
GENIUS (2011-2014) GEneric diagNosis
InstrUment for SOFC Systems, EIFER;
CNRS (FC-Lab) ; HTCeramics ; Univ Genoa, etc.
D-CODE (2011-2014) DC/DC Converter-based Diagnostics for PEM systems,
EIFER; CNRS (FC-Lab) ; Dabtherm,
INNO etc.
ATLAS-H2 (2010-2014) Advanced metal
hydride tanks for integrated hydrogen
applications, CNRS (ICMPE) ; Demokritos ; McPHy ; Hystore-tec.
ISH2SUP (2010-2014) In situ H2 supply
tevchnology for micro FC powering
mobile electronics, CEA ; CNRS ; Finland; Sweden
MOBYPOST (2011-2014) Mobility with
hydrogen for postal delivery, EIFER;
CNRS (FC-Lab) ; McPhy
SAPHYRE (2013-2016) Prognostics de
piles PEMFC CNRS (FC-Lab); EIFER;
UBZM (D) ; Dantherm (DK)
SMARTCAT (2013-2016) Approach
using rational design to develop breakthrough catalysts for commercial automotive PEMFC, CNRS (GREMI ; IC2MP) ;
SINTEF (N) ; DTU (DK) etc.
QUASIDRY (2010-2013) Quasi-anhydrous and dry membranes for next generation fuel cells, CNRS (ICGM-AIME),
Johnson Matthey Fuel Cells, FuMA-Tech, CNR-ITAE, Pretexo, Un. Lund,
MPI-PF
MAESTRO (2011-2014) Membranes for
stationary applications with robust
METPROCELL (2011-2014) Innovative
fabrication routes and materials for METal and anode supported PROton
conducting fuel CELLs, CNRS (ICGMAIME & ICMCB), Tecnalia, EIFER, Marion
Technol., Topsoe Fuel Cell
ELECTROHYPEM (2012-2015) Enhanced
performance and cost effective materials for long term operation of PEM water electrolysers coupled to renewable
power sources, CNRS (ICGM-AIME),
CNRITAE, Solvay Speciality Polymers,
ITM Power
ARTEMIS (2012-2015) Automotive PEMFC
range extender with high temperature
Improved MEAs and Stacks CNRS
(ICGM-AIME), CR Fiat, CEA, CIDETEC,
Nedstack
MMEDIATE (2013-2016) Innovative automotive MEA development, CNRS
(ICGM-AIME), IRD, Fuel Cells, FuMA-Tech,
Volvo, Shanghai Jiao Tong Univ., Timcal,
SGL Carbon
CATAPULT (2013-2016) Novel catalyst
structures employing Pt at Ultra Low
and zero loadings for automotive MEAs,
CNRS (ICGM-AIME), Johnson Matthey
Fuel Cells, Tech. Univ. Munich, Beneq,
Univ Ulm, Volkswagen
European Alpine Space Program
ALPSTORE (2012-2015) Strategies to
use a variety of mobile and stationary
storages to allow for extended accessibility and the integration of renewable
energies, CNRS (FCLAB) ; Univ. Ljubljana, Univ. Liechtenstein, AVL…
Eurostar EUREKA
ROX SOLID CELL (2012-2015) Production of novel redox resistant anode support SOFC, CNRS (IMN); Fiaxell ; CTI ;
Prototech ; EPFL.
EUROGIA+
OSMOSYS (2010-2014) Optimisation of
a stack for medium temperature operation and system integration for stationary applications, CNRS (ICGM-AIME),
Auer, IRMA, EIFER, SERENERGY
ERC Starting Grant (2013-2017) Electrospinning : a method to elaborate
membrane-electrode assemblies for
fuel cells, CNRS (ICGM-AIME)
Page 111 - Annexes
© afhypac | Période de juin 2012 à novembre 2014 | design : vhox.com/alphy création | impression : alphy création
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75007 Paris
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F. +33 (0)1 53 59 02 29

RAPPORT D`ACTIVITÉS DE LA FRANCE SUR L

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