Page 16 - MOBILITES MAGAZINE N°34

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Pour les choix technologiques au- tour des piles à combustible, on retrouve la diversité qui s'applique aux solutions purement électriques. Ainsi, Safra s'est-il associé à Symbio (spécialiste dont le capital est ma- joritairement détenu par le groupe Michelin). L'équipementier fournit les stacks pour les prolongateurs d'autonomie des renault Kangoo Z.e commercialisés par la firme au losange).
il serait en discussions avec d'autres constructeurs mais cela reste pour le moment confidentiel. Symbio fournit l'ensemble complet (appelé StackPack en interne) qui devient un auxiliaire de puissance (le concept de l'APU(2) bien connu dans le monde de l'aviation ou des turbo-trains).
Dans le cas du Safra Businova, Symbio précise qu'il « accompagne Safra sur l'ensemble du système de génération de puissance, qui agit en hybridation avec la batterie du véhicule. Safra intègre une bat- terie électrique de plus grande taille, adaptée aux cycles de dé- marrage/arrêt des autobus urbains. Elle permet à la pile de fonctionner en continu en limitant les pics ».
Une question de pile
On aborde là une différence fon- damentale d'approche : on peut avoir une pile de forte puissance qui fournit l'énergie de traction, seuls les écrêtages sont supportés par un petit pack batteries (typi- quement pour la régénération au freinage et les appels de puissance au démarrage) ; soit un stack de plus petite puissance qui n'agit qu'en prolongateur d'autonomie, l'essentiel de la puissance de trac- tion étant fournie par un pack bat- teries de plus grande capacité (op- tion vers laquelle s'orienterait Daim- ler pour le Mercedes-Benz eCitaro FCell). Ce choix, qui n'est certaine- ment pas neutre en terme de coûts et de durabilité, n'est pas encore
tranché entre constructeurs. il y a les partisans de l'un ou de l'autre. Tout dépendra de la compétitivité des batteries... et des piles à com- bustibles. Ballard propose son pack FC veloCity pouvant être additionné pour fournir une puissance effective de 30 à 200kW suivant les stacks. Pour les gammes Ballard FC veloCity HD utilisées par Solaris Bus et van Hool l'équipementier avance des puissances de 60, 85 et 100kW. van Hool a choisi un petit pack batteries d'origine Actia de 24 à 36kWh embarqués pour l'A 330FC. L'essentiel de la puissance élec- trique étant délivré par la pile à combustible Ballard FC velocity HD85 (pour une puissance cumulée allant de 150 à 210kW).
Le van Hool exqui.City 18 Fuel Cell, telquelivréàPauaunepileà combustible de plus forte capacité : une Ballard FC velocity HD100. Symbio commercialise des Stack- Pack M de 40 à 60kW de puissance nette délivrée au véhicule. Pour multiplier la puissance on peut ajouter autant de stacks que né- cessaire. Le rendement d'un Stack- Pack M de 50kW est de 16,1 kWh/kgH2.
Cette pile, avec son humidificateur, ses interfaces électriques, l'unité de contrôle électronique tient dans unvolumede47x29x83,5cm, soit une puissance volumique su- périeure à 2,8kWh/litre de volume. Toyota, qui fournit CaetanoBus avec des stacks directement issus de la
1) L'architecture particulière du Safra Businova ne permet pas le montage de l'articulation et le passage de plein pied requis pour un autobus articulé à plancher bas intégral. 2) APU ou Auxiliary Power Unit, groupe de puissance auxiliaire. Il ne sert pas directement à la traction mais assure la génération de puissance pour tous les auxiliaires de bord ou pour la mise en route d'un véhicule.
voiture Toyota Mirai, revendique pour sa part une puissance volu- mique de 3,1kWh/litre. On voit là les progrès considérables en com- pacité atteints par cette technologie en vingt ans.
Autre domaine où les piles à com- bustible ont effectué des progrès étonnants : leur temps de mise en température, désormais pleinement compatible avec la prise de service d'un autobus. Une inconnue de- meure : la longévité des piles à échange membranaire, même si Ballard revendique 25 000 heures de durée de vie opérationnelle pour ses packs FC veloCity.
elle sera liée à la fois au cyclage que l'on impose aux piles (plus elles travaillent à charge constante moins elle sont stressées) et à la pureté de l'hydrogène qui leur sera fourni. Toutefois, comme pour les batteries de traction, les piles à combustibles sont très gourmandes en métaux nobles et terres rares ce qui peut constituer un frein stra- tégique et financier à une produc- tion en très grande série. Dernière limite : la masse des véhicules. Pour un van Hool A 330 FC, la tare annoncée est de 13 700 kg de base pour un standard 12 m. Le bénéfice en charge utile est nul par rapport à un autobus à batteries, en contrepartie d'une autonomie nettement plus élevée et de temps de ravitaillement considérablement réduits. z
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16 - Mobilités Magazine 34 - Février 2020