L’AFHYPAC, association qui regroupe l’ensemble des acteurs de la filière française de l’hydrogène, vient de rendre public un livre blanc sur la façon de déployer les bus électriques à hydrogène en France. Si aujourd’hui la technologie est éprouvée et leur développement encouragé par les évolutions législatives et réglementaires, les bus électriques à hydrogène soulèvent encore de nombreuses interrogations au sein des collectivités et syndicats en charge du sujet. Ce livre blanc a pour vocation de les éclairer et de participer à la concrétisation de l’objectif « 1 000 bus à hydrogène en France ». Un plan qui ambitionne de faire du pays le premier en Europe sur ces véhicules emblématiques.
Alors que la France s’est engagée dans une transition énergétique destinée à promouvoir une « croissance verte », de nombreux territoires envisagent de remplacer les bus à moteur thermique par des bus électriques. Aujourd’hui, deux technologies sont en lice pour accomplir cette mutation : les bus électriques à batterie et les bus électriques à hydrogène. Chaque technologie à ses particularités qu’il importe de prendre en considération car ce n’est pas le simple remplacement de bus mais la mise en place d’un système complet qu’il faut envisager. D’où la nécessité pour les décideurs d’avoir une vision claire des différents aspects du sujet avant d’arrêter leur choix.
Les premiers déploiements Les éléments de réponse apportés par ce livre blanc aux diverses interrogations soulevées par l’adoption de bus à hydrogène s’appuient en grande partie sur les premiers retours d’expérience des projets de déploiement qui ont vu le jour en Europe depuis une dizaine d’années, avec quelques projets phares comme ceux menés en Italie à Bolzano, à Cologne ou à Londres. Des projets qui, comme dans ces deux dernières villes, sont actuellement en train de passer du stade de démonstration à celui de déploiement à plus grande échelle avec des dizaines de bus par site. Ainsi, le projet JIVE vise le déploiement de près de 300 bus à hydrogène dans une vingtaine de villes européennes d’ici fin 2023.
En France, si l’intérêt pour les bus électriques à hydrogène a émergé plus récemment, on observe une augmentation rapide du nombre des collectivités qui se positionnent sur cette technologie pour atteindre une quinzaine de villes et plus d’une centaine de bus à hydrogène annoncés en septembre 2019. Pau a été la première ville avant d’être rejointe notamment par Rouen, Le Mans, Lens, Versailles, Paris et Toulouse. Les premiers bus à hydrogène ont été inaugurés en juin 2019 à Lens-Béthune avec 6 bus à hydrogène du constructeur français Safra, puis en septembre à Pau ou 8 bus à hydrogène fournis par Van Hool ont été déployés. Les premiers retours d’expérience opérationnels pourront d’ailleurs conduire à une révision ultérieure des analyses de ce livre blanc, notamment au niveau de l’exploitation et de l’uniformisation des concepts et réglementations.
Les raisons d’opter pour les bus à hydrogène
Les performances opérationnelles des bus à hydrogène sont en tout point comparables à celles des bus ayant des motorisations basées sur des solutions fossiles auxquels sont habitués les exploitants de flottes de bus. Elles ne génèrent donc pas se contraintes supplémentaires, tout en apportant les bénéfices d’une solution zéro émission. En termes d’autonomie, les bus à hydrogène peuvent parcourir jusqu’à 400 km et donc parcourir des itinéraires aussi longs que ceux desservis par des véhicules thermiques sans nécessiter d’infrastructures de recharge sur le parcours. De plus, bien que les bus à hydrogène nécessitent des installations de stockage et de distribution d’hydrogène, leur gestion opérationnelle n’est pas impactée par rapport à celle d’une solution Diesel, grâce à des temps de recharge courts (de l’ordre de 10 minutes).
Par ailleurs, comme tous véhicules électriques, ils apportent un confort et une qualité d’utilisation toute particulière pour les usagers et les conducteurs. En effet, les bus à hydrogène sont particulièrement silencieux et les vibrations des véhicules sont extrêmement réduites par rapport à un véhicule thermique. En comparaison, les bus électriques à batterie nécessitent des temps de charge importants (entre 6 à 8 heures en utilisation normale) et présentent une autonomie moins grande ne dépassant pas les 200 km. Leur exploitation nécessite donc d’effectuer des recharges intermédiaires en journée ou un surdimensionnement de la flotte pour réaliser un service équivalent.
Choix des bus et infrastructures à mettre en place Comme pour tout déploiement de flotte de véhicules, les collectivités désireuses d’opter pour des bus à hydrogène doivent d’abord définir de manière précise les caractéristiques d’usage (service commercial envisagé, tracé des lignes, nombre de bus requis, calendrier de déploiement) visées afin d’informer précisément les fournisseurs de technologies (véhicules et stations de recharge) pour qu’ils puissent dimensionner leur offre au plus près du besoin exprimé. Pour les guider dans leur choix du type de bus à hydrogène, le livre dresse la liste des constructeurs positionnés sur le marché européen, en mettant en exergue 3 d’entre eux : le fabricant belge Van Hool dont les BHNS à pile à hydrogène ont été retenus pour le projet Fébus à Pau, Safra avec son modèle évolutif Businova qui a été choisi à Lens-Béthune, et Solaris dont la version hydrogène de son Urbino sera expérimentée par la RATP en 2020.
Mais outre le choix des bus, le déploiement de bus à hydrogène impose la mise en place d’une infrastructure de recharge composée principalement d’un module de production d’hydrogène, de modules de stockage à différents niveaux de pression et de bornes de distribution de l’hydrogène. Plusieurs options s’offrent aux porteurs de projets qui devront en premier lieu choisir d’implanter ou non une production d’hydrogène locale. La production sur site (choix des villes de Pau et de Lens) permet de simplifier la logistique de distribution de l’hydrogène en l’implantant directement au lieu de la demande. La station de distribution sera quant à elle en général conçue et dimensionnée pour ravitailler les bus à hydrogène selon les habitudes opérationnelles de l’exploitant des véhicules.
Les coûts d’un déploiement de bus à hydrogène
Le livre blanc présente des ordres de grandeur pour les coûts d’investissement et les coûts opérationnels des bus électriques à hydrogène. Par rapport aux bus des premiers projets de démonstration ayant vu le jour en 2012, les coûts d’acquisition des bus à hydrogène ont déjà baissé en moyenne de 72%. Une tendance encouragée par le programme européen JIVE qui a subventionné le déploiement de près de 300 bus avec pour objectif d’atteindre un prix maximum de 625 000 à 650 000 euros pour un bus à pile à combustible standard. La baisse des prix va encore s’accélérer et le projet H2Bus qui vise le déploiement de 1 000 bus à hydrogène au Danemark, en Lettonie et au Royaume-Uni annonce un coût par bus de 375 000 euros (après subvention).
Les coûts énergétiques (incluant les investissements de départ pour l’infrastructure et la production d’hydrogène) observés lors des premiers déploiements en France sont de l’ordre de 8 à 14 €/kgH2 à la pompe. Exprimés en € par km parcouru par les véhicules, les coûts fixes incluant la maintenance varient entre 0.40 €/km et 1.73 €/km avec une moyenne à 0,96 €/km. Il convient également de prendre en compte le coût d’adaptation du dépôt et des ateliers de maintenance. Au final, l’analyse du livre blanc montre qu’avec un fort développement de la filière, les coûts de possession sur 15 ans des bus à hydrogène seraient compétitifs avec ceux des véhicules électriques à batterie et proches des coûts des options thermiques. Les bus à hydrogène apportant des avantages opérationnels non atteignables par les électriques à batterie, ils seront dans certains cas le choix privilégié, même s’ils entraînent un surcoût.
Lien pour télécharger le livre blanc : https://www.afhypac.org/documents/documentation/publications/AFHYPAC-H2MF_Livre%20blanc%20Bus%20H2_VDEF_15062020.pdf
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