Les flottes à hydrogène sont beaucoup plus chères à entretenir que les batteries et même le diesel – CleanTechnica

Inscrivez-vous mises à jour quotidiennes des nouvelles de CleanTechnica sur e-mail. Ou suivez-nous sur Google Actualités!

---

L'une des choses intéressantes que j'ai faites a été de participer à un groupe de révision d'une étude européenne sur les comparaisons et les simulations de la décarbonisation des véhicules lourds. Cela signifie, entre autres choses, que je m'intéresse aux hypothèses utilisées.

Comme l'article est en cours de révision et que les hypothèses sont testées et améliorées, je n'identifierai pas l'auteur ou l'organisation pour le moment. Il ne s’agit pas d’avoir raison ou tort, mais plutôt d’un ensemble d’hypothèses formulées concernant l’entretien des véhicules lourds à pile à combustible qui ne résistent pas à un examen minutieux, mais qui figurent pourtant dans de nombreuses études considérées comme crédibles.

Commençons par les premiers principes. Un véhicule lourd à pile à combustible, comme un camion de marchandises ou un autobus urbain, est un véhicule électrique à batterie doté de composants supplémentaires de transmission à pile à combustible. Cela signifie que le groupe motopropulseur comprend des batteries, un système de charge électrique sans pièces mobiles à l'exception du rabat sur la prise, une unité de gestion de l'énergie pour déplacer l'électricité à travers les fils jusqu'au moteur et un moteur. Il existe des capteurs, des commandes informatisées, etc., mais très peu de pièces mobiles et très peu qui nécessitent beaucoup d'entretien. Cela est confirmé par les études de maintenance des véhicules électriques à batterie pure.

Un véhicule à pile à combustible est un véhicule hybride à batterie et à hydrogène. Il ajoute un réservoir d'hydrogène sophistiqué de 700 atmosphères ou un réservoir d'hydrogène liquide encore plus sophistiqué avec capteur de pression et systèmes de décharge, un système complexe de déplacement du carburant hydrogène qui doit faire face à des changements de pression très importants dans le cas des réservoirs sous pression ou à un très grand volume et d'où des changements de pression à mesure que l'hydrogène liquide se réchauffe sous forme gazeuse, des défis de gestion thermique très importants et donc des capteurs, actionneurs et composants de gestion thermique dans les deux cas, une pile à combustible coûteuse et à durée de vie limitée qui nécessite de l'hydrogène pur et de l'air pur, une prise d'air et un système de filtrage en conséquence et un système d'échappement pour déplacer l'eau résultante de la pile à combustible hors du véhicule sans geler, d'où une solution de chauffage.

Ce schéma du processus de gestion de l'air, qui n'est pas requis pour les véhicules électriques à batterie, devrait montrer clairement que les composants ajoutés à un véhicule à pile à combustible ne sont pas triviaux. Il existe de nombreux autres points de défaillance potentiels et bien d’autres choses qui nécessitent une maintenance planifiée.

L’exemple le plus proche est celui des véhicules électriques hybrides. Les données des véhicules légers montrent que l’entretien de la chaîne cinématique coûte beaucoup plus cher sur les véhicules hybrides que sur les véhicules électriques à batterie pure, soit à peu près le même prix que les véhicules à combustion interne.

L'une des choses que je critiqué L'étude profondément erronée sur le camionnage réalisée par le Conseil international pour les transports propres l'année dernière était qu'ils avaient enregistré des améliorations significatives des coûts de maintenance pour les camions à transmission à hydrogène et aucune pour les camions électriques à batterie. En fait, ils ont supposé que les camions lourds à longue autonomie – le seul segment dans lequel certaines organisations gardent encore de l’espoir pour les piles à combustible – auraient des coûts de maintenance très similaires à ceux des camions électriques à batterie après 2030, et immédiatement des coûts de maintenance équivalents à ceux des camions diesel.

Les chiffres sont tous en euros par 100 kilomètres.

Lorsque je l’ai examiné pour la première fois, je me demandais s’il fallait accorder le bénéfice du doute à la maturation des camions à pile à hydrogène par rapport aux camions électriques à batterie. Après tout, les bus à pile à combustible sont testés dans le monde entier depuis 2000, et les chariots élévateurs à pile à combustible depuis plus longtemps. Les camions et bus électriques à batterie sont relativement nouveaux.

Mais maintenant, je me demande pourquoi tout le monde pense que les véhicules lourds à pile à combustible à hydrogène nécessiteront peu d’entretien.

J'ai collecté des données anecdotiques sur les coûts de maintenance. L'opérateur de flotte de Pau, France clairement lorsqu'ils ont abandonné les bus à hydrogène en 2023 après quatre années d'exploitation, ils avaient nécessité un entretien très important et que les maintenir en fonctionnement était un défi constant.

« La station de production a plus de problèmes que prévu et les bus ont beaucoup de très petites pannes. Quant à moi, j’y passe les trois quarts de mes journées alors que ce n’est qu’une des 17 lignes ! »

De même, l’expérience de Whistler, en Colombie-Britannique, dix ans plus tôt, a révélé doubler les coûts de maintenance, selon Ballard lui-même.

Selon Ballard Power Systems de Burnaby, qui fabrique des moteurs à pile à combustible, l'entretien des autobus à hydrogène de Whistler coûte 1.34 $ par kilomètre, contre 65 cents par kilomètre pour les autobus à moteur diesel.

Deux opérateurs de bus, séparés par une décennie et un océan, ont tous deux vécu des expériences identiques avec des bus de constructeurs différents. Mais quand même, anecdotique. Si ce n’était que toutes les données, je les attribuerais à quelques mauvaises expériences.

Mais lorsqu'un responsable des ventes d'équipementiers ferroviaires pour Stadler en Allemagne demande ceci parler de ses propres produits, je pensais que quelque chose se passait.

« De plus, les piles à combustible à hydrogène nécessitent beaucoup plus d’entretien qu’une batterie seule, nécessitant un remplacement dans un délai moyen de trois ans.

"En raison de cela et du réservoir d'hydrogène à bord, l'effort de maintenance est bien sûr plus complexe que celui des trains à batterie", a expliqué Obst, ajoutant que les trains à hydrogène nécessitent également une batterie pour l'alimentation de secours.

En conséquence, lorsque j'ai vu des hypothèses de coûts de maintenance très faibles dans l'étude que j'examine, j'ai fourni ce matériel et suggéré que les hypothèses de coûts de maintenance presque identiques étaient inappropriées. Le chercheur principal a pointé du doigt la source, alors j'y suis allé. Il s'agissait d'une étude d'un groupe de travail allemand, dans le même effort que l'étude que j'ai menée. évalué il y a quelques mois.

L'étude, traduite grâce à une page Web en ligne très pratique qui va m'envoyer des courriels suppliants pour leur donner de l'argent pour toujours, était l'édition 2020. Rapport d'atelier Changer la conduite des véhicules commerciaux : moyens de décarboner les camions les plus difficiles en mettant l'accent sur l'électrification de la Plateforme nationale allemande : L'avenir de l'effort de mobilité.

J'ai plongé là-dedans en espérant trouver une référence à des études et des données empiriques. Ce que j'ai découvert, c'est que trois chercheurs de deux institutions – Wolfgang Schade de M-Five et Patrick Fieltsch et Heike Flamig de l'Université technique de Hambourg avaient fourni des affirmations de maintenance sans référence ni citation. Il n’y avait rien dans la bibliographie qui pourrait les expliquer non plus. Je n'ai trouvé aucune autre étude en allemand qui aurait pu en être la source, mais rechercher sur Google en allemand n'est pas ma principale compétence, donc j'ai peut-être raté quelque chose.

Nous avons donc l'ICCT, M-Five et TUHH qui affirment tous ce qui semble être de faibles chiffres pour la maintenance et jusqu'à présent, aucune donnée ou étude ne les étaye.

Je suis retourné à l'étude ICCT TCO pour examiner leurs chiffres de maintenance, et elle cite une autre publication de 2023 de l'auteur principal, alors je suis allé consulter cette étude. Il renvoie à un article de l'Université de Californie à Davis datant de 2022 par Wang et al, Estimation des coûts de maintenance et de réparation des camions lourds électriques à batterie et à pile à combustible.

Est-ce qu'il a des données ? Non, non, ce n'est pas le cas. Il énumère les rapports sur lesquels il s'appuie, indique clairement qu'il n'y a aucune donnée sur laquelle s'appuyer et que tout le monde suppose que les camions à pile à combustible seraient à peu près les mêmes que les camions électriques à batterie, voire peut-être un peu plus chers.

Jusqu'à présent, j'ai rédigé une demi-douzaine de rapports sur deux continents en deux langues et je n'ai rien trouvé à part des suppositions. Mais j'ai deux citations d'exploitants de flottes de bus, un type de véhicule fortement adjacent et similaire aux camions lourds avec un cycle de service élevé, à une décennie d'intervalle, indiquant clairement qu'ils ont des coûts de maintenance très élevés et une citation d'un dirigeant d'un équipementier ferroviaire qui indique clairement que les coûts de maintenance de son produit à pile à combustible sont également beaucoup plus élevés. En fait, il affirme que personne ne l’achèterait à moins que la demande de proposition ne fasse explicitement appel aux trains à hydrogène et à rien d’autre.

Cela m'a amené à aller examiner les données sur la maintenance des bus à pile à combustible, avec l'espoir que malgré tous les échecs qui ont été balayés sous le tapis au cours des 25 années où les bus à hydrogène ont été testés et abandonnés dans des dizaines d'endroits à travers le monde, quelqu'un aurait effectivement capturé certaines données.

Et voilà, la Californie a réussi. Comme toujours aux États-Unis, ils publient tout sur eux-mêmes, mettant les données à la disposition des analystes comme moi pour tenter de les extrapoler à des endroits où les budgets sont bien inférieurs ou qui ont le sentiment que tout le monde s'intéressera à eux.

J'ai trouvé trois études sur les flottes de bus dans trois organismes de transport en commun différents en Californie,

Ce Étude OSTI américaine d'une flotte de dix bus à pile à combustible à Oakland, en Californie, pour toute l'année 2020, a révélé que l'entretien moyen pour la distance parcourue était beaucoup plus élevé que les coûts d'entretien des bus diesel, environ 59 cents par mile contre 35 cents par mile. Soit dit en passant, c'était très proche du parc diesel à batterie hybride, qui coûtait 62 cents.

Ce étude de Californie du Sud par NREL sur 10 bus à pile à combustible pendant 16 mois, a révélé que les coûts par distance parcourue étaient inférieurs à l'étude OSTI à 42 cents par mile, mais toujours supérieurs aux 35 cents par mile de référence pour le diesel. Notamment, la maintenance liée à la propulsion représentait 37.3 % du total.

Ce Étude NREL couvrant six années de maintenance pour les bus à pile à combustible dans le comté de Riverside, le comté de Sunline, ville adjacente à Coachella, a constaté que les coûts de maintenance étaient 2.5 fois plus élevés pour la flotte à pile à combustible que pour l'ancienne flotte au GNC pour la période, 56 cents par mile ou très proche de la première étude.

Une recherche un peu plus approfondie n'a révélé aucune autre donnée empirique disponible en anglais sur les coûts de maintenance. J'ai consulté quelques documents sur la liste des fourchettes sur l'hydrogène, mais ils n'ont pas ventilé de manière utile les coûts de maintenance ou autres. À noter que la quasi-totalité des quelque 50,000 1.2 chariots élévateurs à hydrogène se trouvent aux États-Unis dans des centres de distribution qui ont reçu beaucoup d’argent du DOE américain pour les stations de ravitaillement en hydrogène et l’achat initial du chariot élévateur. Et comme autre remarque, 2022 million de chariots élévateurs électriques à batterie ont été achetés dans le monde rien qu’en XNUMX.

Alors maintenant, l'ensemble de données est le suivant :

• Des études sur les flottes de bus réalisées en Californie sur une période totale de huit ans entre trois flottes ont révélé des coûts de maintenance beaucoup plus élevés que pour une base de référence diesel.
• Des articles publiés avec des citations des exploitants de flottes de Whistler, en Colombie-Britannique et de Pau, en France, indiquent clairement que les coûts d'entretien de leurs flottes d'autobus, tant pour l'expérience de Whistler il y a 14 ans que pour celle de Pau, d'un an, étaient très élevés. Une décennie sans mouvement n’est pas le signe d’une industrie en pleine maturité.
• Le dirigeant de Stadler a déclaré publiquement que les coûts de maintenance sont beaucoup plus élevés pour leurs trains flambant neufs.

Pour moi, ce qui semble clair, c'est qu'il y a un groupe de chercheurs en transport qui supposent tous, sur la base d'aucune preuve, que les camions à hydrogène clairement plus complexes et sujets aux pannes seront à peu près les mêmes que les camions électriques à batterie beaucoup plus simples, ou peut-être un peu. plus cher. De plus, ils supposent tous qu’ils seront beaucoup moins chers à entretenir que les camions diesel, dont ils disposent au moins du système de transmission auquel ils peuvent se référer.

Aucun d’entre eux ne semble avoir examiné les données de maintenance des bus à hydrogène les plus proches, datant de 25 ans, ni examiné les déclarations des opérateurs ferroviaires, bien que cette citation soit assez récente. Aucun d’entre eux ne semble s’être adressé aux équipementiers qui ont effectué des essais de camions à hydrogène et leur ont posé des questions sur leurs expériences en matière de maintenance. Aucun d’entre eux ne semble avoir remarqué les frais de remplacement de pile à combustible de plus de 100,000 XNUMX $ qu’un propriétaire de voiture Hyundai devait payer et a commencé à poser des questions.

Pour rappel, pratiquement tous ces bus sont équipés de piles à combustible Ballard, une technologie que Ballard vend à l'échelle mondiale depuis plus de 25 ans, avec des pertes de 1.3 milliard de dollars depuis 2000. Il ne s’agit pas d’une technologie immature ; elle ne parvient tout simplement pas à être commercialisée à grande échelle après chaque essai.

Tout comme l’hypothèse d’un hydrogène vert bon marché, l’hypothèse de camions à pile à combustible nécessitant peu d’entretien ne résiste pas au moindre examen. Dans les années 2010, les chercheurs sur le fret routier ont formulé des hypothèses sans fondement et sans fondement. Dans les années 2020, ces hypothèses sont considérées comme valables parce qu'elles ont été très souvent citées.

• Contenu propulsé par le référencement et distribution de relations publiques. Soyez amplifié aujourd'hui.
• PlatoData.Network Ai générative verticale. Autonomisez-vous. Accéder ici.
• PlatoAiStream. Intelligence Web3. Connaissance Amplifiée. Accéder ici.
• PlatonESG. Carbone, Technologie propre, Énergie, Environnement, Solaire, La gestion des déchets. Accéder ici.
• PlatoHealth. Veille biotechnologique et essais cliniques. Accéder ici.
• La source: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/