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juin 26, 2024
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Les HDEV et les HDFCEV présentent de nombreuses opportunités et de nombreux défis pour le secteur des transports.
Les véhicules lourds électriques sont plus avancés que les véhicules électriques à pile à combustible en raison de l'important développement des VE pour les passagers. Les HDEV offrent une plus grande efficacité et durabilité pour le transport de marchandises, mais ils sont également soumis à des considérations concernant la capacité de la batterie, l'infrastructure de chargement, l'autonomie, les coûts du véhicule et de l'entretien, la réduction des émissions, le soutien politique, la participation des services publics et la disponibilité du marché.
La batterie du HDEV est un élément clé pour déterminer l'application et l'efficacité du transport de marchandises. Le North American Council for Freight Efficiency (NACFE) indique qu'un HDEV consomme de l'énergie à raison de 2 kWh/mille avec des poids de batterie allant de 14 à 25 livres/kWh. Au fur et à mesure que l'autonomie d'un HDEV augmente, la taille et le poids de la batterie nécessaire augmentent également, ce qui conduit à des compromis en matière de capacité de transport:
Les temps de charge sont également une considération cruciale pour les acteurs du secteur des véhicules utilitaires lourds en raison de leurs implications en termes de coûts et de temps. Pour des raisons de rentabilité et de rapidité, les véhicules utilitaires lourds ont besoin de chargeurs plus rapides et de plus grande capacité, tels que les chargeurs de niveau 2, les chargeurs rapides à courant continu (DCFC) et les chargeurs à mégawattheures (MWh). Les chargeurs rapides à courant continu seront préférables pour les véhicules dotés de batteries plus importantes ou d'un temps de séjour plus court, tandis que les chargeurs de niveau 2 sont idéaux pour les véhicules stationnés pendant plusieurs heures ou toute la nuit dans un dépôt.
La plupart des infrastructures de charge des HDEV existantes se trouvent dans des dépôts privés ; toutefois, le document National Zero-Emission Freight Corridor Strategy vise à remédier au manque d'infrastructures pour rendre les itinéraires longue distance accessibles.
L'événement Run on Less Electric Depot du NACFE a montré que certains modèles HDEV peuvent parcourir jusqu'à 200 miles avec une seule charge. Cette capacité les rend idéaux pour les itinéraires de retour à la base sur des trajets régionaux moyens, où un camion part puis revient à un dépôt central pour un trajet total d'environ 300 miles. Avec 22% des émissions de transport provenant d'itinéraires de moins de 250 miles par jour, les HDEV peuvent avoir un impact significatif.
Le camion diesel moyen coûte environ 120 000 à 180 000 dollars, tandis que les HDEV peuvent coûter entre 350 000 et 500 000 dollars. Toutefois, la NACFE prévoit que les coûts d'entretien globaux des HDEV seront de 40 à 70 % inférieurs à ceux des camions diesel. Une étude du National Renewable Energy Laboratory (NREL) a révélé que la parité des coûts des HDEV avec ceux d'un camion diesel pourrait intervenir dès 2035.
Alors que les HDEV peuvent n'avoir aucune émission d'échappement, leurs émissions sur l'ensemble de leur cycle de vie dépendent de la source d'électricité utilisée pour le rechargement. Par exemple, la recharge dans les États où les réseaux sont alimentés par des sources de carburant alternatives produira moins d'émissions sur le cycle de vie que le diesel. L'électricité peut réduire les émissions d'environ 60 % par rapport au diesel, selon le ministère de l'énergie.
Source : US DOE AFDC
L'administration Biden, les décideurs politiques locaux et des États, et les entreprises de services publics ont mis en œuvre des politiques et des financements pour atténuer les coûts initiaux plus élevés et l'insuffisance de l'infrastructure de recharge des HDEV.
Au niveau de l'État, la Californie fait progresser l'adoption des HDEV grâce à des initiatives clés telles que la règle Advanced Clean Trucks, qui a maintenant été adoptée dans de nombreux autres États, et la règle Advanced Clean Fleets. Pour soutenir ses politiques ZEV, la Californie a mis en place le programme HVIP pour encourager les achats. Plusieurs États se sont également réunis collectivement pour soutenir le Multi-State Medium- and Heavy-Duty Zero Emission Vehicle (MHDZEVs) MOU, axé sur l'augmentation de l'adoption des MHDEV et l'investissement dans l'infrastructure de charge essentielle.
Les services publics fournissent activement des incitations à l'infrastructure de charge et mènent des études pour assurer le déploiement efficace de l'infrastructure de charge des HDEV. Les acteurs de la chaîne d'approvisionnement doivent commencer à discuter de leurs plans avec leurs services publics afin de collaborer à des initiatives et de tenir compte des délais de développement de l'infrastructure.
Les principaux fabricants de HDEV qui ont signé le California's Clean Truck Partnership, sont notamment Cummins, Inc, Daimler Truck North America, Ford Motor Company, General Motors Company, Hino Motors Limited, Inc, Isuzu Technical Center of America, Inc, Navistar, Inc, PACCAR Inc, Stellantis N.V., Truck and Engine Manufacturers Association, et Volvo Group North America.
De nombreux moteurs de marché et de politique pour les véhicules électriques pour poids lourds s'appliquent également aux véhicules électriques à pile à combustible. Toutefois, les véhicules à pile à hydrogène sont actuellement moins développés et moins présents sur le marché.
Les HDFCEV offrent une meilleure autonomie, un ravitaillement plus rapide et une charge utile accrue par rapport aux HDEV en raison de la double pile à combustible et de la batterie électrique. La Clean Air Task Force (CATF) a constaté qu'un camion long-courrier de classe 8 équipé d'un réservoir d'hydrogène de 100 kg peut faire le plein environ 15 fois plus rapidement que la charge d'une batterie de 1 ou 2 MWh sur un HDEV. Les piles à combustible plus légères des HDFCEV leur permettent également de transporter plus de marchandises. L'analyse du CATF indique que les HDFCEV n'ont besoin de réduire leur chargement que d'environ 500 à 1 000 livres. Le passage du diesel aux véhicules électriques à pile à hydrogène peut réduire considérablement les émissions, mais l'ampleur de cette réduction dépend de la façon dont l'hydrogène et l'électricité sont produits. Les réductions sont plus importantes si l'hydrogène est produit par électrolyse à partir d'énergies renouvelables plutôt que par reformage du méthane à la vapeur avec du gaz naturel. Selon l'International Council on Clean Transportation, les HDFCEV ont des émissions de cycle de vie de 15 à 33 % inférieures lorsqu'ils utilisent de l'électricité et de l'hydrogène à base de combustibles fossiles par rapport aux camions diesel.
Le ministère américain de l'environnement a annoncé l'attribution d'environ 7 millions de dollars à sept projets de centres de distribution d'hydrogène à l'échelle nationale, notamment en Californie, dans le nord-ouest du Pacifique, dans le Midwest, dans les Grands Lacs et dans la région du centre du littoral atlantique. Ces prix, qui s'inscrivent dans le cadre de l'initiative Hydrogen Shot, permettront d'explorer différentes matières premières et différents cas d'utilisation afin de réduire le coût de l'hydrogène propre de 80 % - à 1 $/kilogramme - d'ici à 2031. Les projets exploreront différentes matières premières et différents cas d'utilisation, ce qui contribuera en fin de compte à réduire les coûts de production et à faire progresser les HDFCEV (entre autres applications de l'hydrogène).
Nikola est le fabricant le plus connu dans le domaine des HDFCEV, en partie à cause des difficultés liées au fait d'avoir été le premier à se lancer. Malgré les difficultés commerciales qui ont affecté l'entreprise, d'autres constructeurs, tels que Honda et Toyota Kenworth, ont perçu le potentiel de la participation au marché des HDFCEV. Pourtant, comparé à la disponibilité croissante des HDEV, l'offre de HDFCEV est sensiblement limitée.
Les secteurs public et privé font progresser la disponibilité et la viabilité des HDEV et des HDFCEV. Bien que l'adoption puisse être lente dans un premier temps, les progrès futurs en matière de poids des batteries, de coût des véhicules et de développement des infrastructures et des politiques amélioreront leur efficacité et leur rentabilité.
Pour comprendre les cas d'utilisation des énergies alternatives dans votre réseau de transport, pensez à CleanMile.
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