La révolution des véhicules électriques à hydrogène approche

La révolution des véhicules électriques à hydrogène est portée par les progrès de la technologie des piles à combustible, les politiques gouvernementales et les incitations.

Alors que la conversation mondiale sur le changement climatique et la durabilité environnementale continue d'évoluer, les véhicules à zéro émission tels que les véhicules électriques à hydrogène offrent une option de plus en plus viable pour ceux qui cherchent à minimiser leur empreinte carbone sur la route. En effet, les constructeurs automobiles ont développé des formes de transport zéro émission de plus en plus efficaces en se tournant vers les véhicules électriques. Les progrès de la technologie des piles à combustible ont considérablement augmenté l'efficacité de la production de véhicules électriques à hydrogène tout en réduisant les coûts, ce qui confère à ces véhicules un avantage concurrentiel par rapport aux voitures à essence et diesel standard et aux véhicules électriques à batterie (BEV). De plus, pour les camions et les camionnettes, les batteries peuvent être trop lourdes et avoir un long temps de charge tout en sollicitant simultanément les réseaux électriques à travers le monde. L'intérêt pour l'utilisation de la technologie des piles à combustible à hydrogène pour alimenter ces véhicules plus lourds prend de l'ampleur à mesure que les flottes envisagent une alternative plus pratique. Alors que les politiques et les incitations gouvernementales favorisent les solutions de transport propres et que la demande des clients augmente, la croissance prévue du marché des véhicules électriques à hydrogène commence à donner lieu à ce qui peut être considéré comme rien de moins qu'une révolution dans l'industrie automobile.

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La technologie des véhicules à pile à combustible à hydrogène consiste essentiellement à appliquer de l'électricité à partir d'une source différente. Contrairement aux BEV qui nécessitent des batteries volumineuses pour parcourir de longues distances, les HFCV reposent sur une petite batterie embarquée qui peut être chargée en continu avec de l'hydrogène gazeux sous pression et stocké. Cette réaction chimique génère de l'énergie tout en n'émettant que de l'eau comme sous-produit, ce qui en fait l'une des sources d'énergie les plus propres disponibles aujourd'hui. Ces véhicules font le plein en quelques minutes et offrent des autonomies étendues par rapport aux autres modèles électriques. À l'avant-garde de cette révolution se trouvent des entreprises comme Toyota, Hyundai, Daimler Truck AG, Nikola Corporation, Hyzon Motors et Honda, qui développent des implémentations innovantes de piles à hydrogène dans les voitures, les bus, les camionnettes et les semi-remorques. Ces développements continuent de stimuler la recherche et la mise en œuvre avec la prochaine législation américaine encourageant ces investissements des secteurs public et privé. Actuellement, les marchés américains se tournent lentement vers les voitures à hydrogène, les entreprises et les clients manifestant leur intérêt. Une infrastructure en expansion progressive dans les stations-service contribue également à stimuler les taux d'adoption - environ 50 stations-service avaient été ciblées pour être installées en Californie d'ici 2020. Le Japon, cependant, est l'un des pays qui progressent le plus rapidement pour le développement du HFCV. En mars 2021, 160 stations-service d'hydrogène ont été construites à travers le Japon pour prendre en charge une flotte de 40 000 HFVC, éclipsant les efforts de la Californie. Il prévoit d'atteindre 900 stations d'ici 2030 et de maintenir une croissance régulière de 800 000 HFVC sur les routes.

Le département américain de l'énergie a récemment déposé sa stratégie nationale pour l'hydrogène propre, engageant des fonds pour la construction de quatre « centres propres » régionaux dispersés dans différents États, un soutien financier pour la recherche et le développement de nouveaux procédés d'électrolyse de l'hydrogène propre et des investissements dans des installations de production d'hydrogène vert. Cela fait suite à la loi bipartite sur l'investissement et l'emploi dans les infrastructures de novembre 2021, dans laquelle le gouvernement américain a alloué 8 milliards de dollars pour aider à construire des dizaines de centres régionaux d'hydrogène propre dans tout le pays. Pendant ce temps, la Californie a publié son plan climatique à court terme s'engageant à augmenter l'infrastructure du réseau pour les stations de ravitaillement en hydrogène dans tout l'État. Ces initiatives législatives, associées à des structures de soutien économique, garantissent un environnement permettant aux entités commerciales, aux instituts de recherche et aux petites entreprises d'innover et de rivaliser dans l'espace, en leur donnant accès à des programmes de formation, des ressources, des fournisseurs de niveau 1 et des partenaires OEM travaillant ensemble. directement pour accélérer et faciliter l'adoption sans effort d'une logistique, de services et de produits de transport durable.

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L'un des principaux arguments de vente des HFVC réside dans leurs avantages en termes de capacité de stockage par rapport aux BEV alimentés au lithium-ion. Grâce à des réservoirs à haute pression sous la voiture, ils peuvent stocker des quantités d'énergie beaucoup plus élevées avec beaucoup moins de volume que les BEV, ce qui se traduit par des distances beaucoup plus longues sans avoir besoin de poids supplémentaire pour chaque mile ajouté à la distance totale parcourue. Par exemple, 1 kilogramme d'hydrogène contient 236 fois plus d'énergie qu'un volume similaire de batteries lithium-ion. Une fois à bord des véhicules électriques à hydrogène, les piles à combustible convertissent l'énergie stockée en électricité avec un taux d'efficacité de 60 %. Les véhicules électriques Battery Point s'en sortent mieux du mur d'alimentation aux roues avec une efficacité de 75%, avec seulement des pertes mineures pour la charge, la conversion de l'onduleur et les fuites de batterie au fil du temps - bien mieux que ce qui peut être réalisé avec la technologie actuelle de l'hydrogène. Cependant, compte tenu du temps de recharge court et de l'autonomie substantielle offerte par les piles à combustible à hydrogène, elles restent une option intéressante pour de nombreux exploitants de flottes à la recherche d'alternatives aux véhicules électriques traditionnels.

La chaîne de supermarchés britannique Asda se distingue parmi ceux qui croient en l'attrait de la technologie ; leurs 1 000 gros véhicules diesel doivent cultiver de multiples recharges chaque jour, mais nécessiteraient des budgets supplémentaires et une capacité globale supplémentaire pour transformer tous les véhicules en BEV. Les coûts de fabrication des piles à combustible, des compresseurs, des pompes et des systèmes de livraison restent élevés en raison de la production à petite échelle. Mais à mesure que les économies d'échelle démarreront dans les années à venir, nous verrons probablement une diminution des coûts liés à l'infrastructure et à l'équipement nécessaires pour passer des voitures à essence au marché des HFCV. Les scientifiques travaillant sur l'électrolyse PEM pensent qu'un taux d'efficacité de 82 à 86 % peut être atteint d'ici 2030, révolutionnant considérablement la consommation d'énergie totale du système et la rentabilité.

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Actuellement, les BEV fonctionnent généralement bien mieux, mais les progrès des deux technologies vont de l'avant. Lorsqu'il est associé à des sources d'énergie renouvelables durables, le potentiel des véhicules électriques à hydrogène se présente comme une option attrayante pour éliminer les émissions nocives avec suffisamment de temps et des pièces optimisées. Pour l'instant, cette technologie de véhicule électrique propre semble s'envoler lentement mais sûrement vers un avenir prometteur dans le transport à zéro émission. Le but ultime de cette poussée de la centrale à hydrogène reste cependant clair ; principalement, concentrer les énergies sur l'accélération spectaculaire des technologies de production d'hydrogène afin que les combustibles fossiles conventionnels appartiennent au passé. D'ici 2050, l'objectif est de produire 50 millions de tonnes métriques d'hydrogène par an aux États-Unis. Les spécificités entourant l'électricité des piles à combustible à hydrogène varient considérablement en fonction de facteurs tels que le type de véhicule, la capacité de stockage et la disponibilité des points de ravitaillement. Pourtant, une chose reste vraie, de la voiture Clarity Fuel Cell de Honda aux camions gérés par Hyzon : l'hydrogène améliore les coûts d'exploitation, réduit les risques potentiels pour la santé pulmonaire, réduit la pollution de l'air et permet des options de transport durables, parmi de nombreux autres avantages. Ce n'est pas seulement le secteur du camionnage qui bénéficie de la vague de véhicules électriques à hydrogène - les clients de la flotte Ford utilisent de grandes camionnettes diesel jusqu'à 600 miles par jour, transportant souvent des marchandises réfrigérées.

L'hydrogène offre également des avantages distincts - fournir de l'énergie supplémentaire sans surcharger un BEV. Et ils ne sont pas les seuls. Les services d'ambulance et les entreprises de livraison étudient des opérations de réorganisation pour intégrer des camionnettes à hydrogène. Alors que la demande d'alternatives écologiques à l'essence et au diesel traditionnels continue de prendre de l'ampleur, il devient rapidement évident qu'il existe ici une opportunité unique de développer un mode de transport fiable et respectueux de l'environnement adapté aux besoins des clients et des entreprises, aujourd'hui et à l'avenir. avenir. La poursuite des investissements tant dans le volet technologique que dans les structures gouvernementales nécessaires constitue la quintessence d'une transition et d'un déploiement réussis de la révolution des véhicules électriques à hydrogène. Il ne fait aucun doute que la révolution des véhicules électriques à hydrogène est là et que la superbe coopération entre les pionniers de l'innovation façonnera l'avenir de ce que les passionnés conduisent.

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