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Daimler Trucks présente un concept de camion à pile à combustible

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Carburant à l'hydrogène liquide, le Mercedes-Benz GenH2 Truck visera une autonomie dépassant 1 000 km. Les essais clients débuteront dès 2023.

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Le concept Mercedes-Benz GenH2 Truck jouit d'un design résolument novateur. © Daimler Truck
Le constructeur allemand de camions Daimler Trucks a présenté sa stratégie d'électrification de ses véhicules, réaffirmant son engagement envers les objectifs de la COP21 de Paris. L'événement s'est concentré sur la technologie de la pile à combustible à hydrogène pour le segment du transport longue distance. Avec ce concept baptisé Mercedes-Benz GenH2 Truck, Daimler Trucks dévoile pour la première fois quelles technologies spécifiques il a choisi de développer afin que les poids lourds équipés de piles à combustibles puissent effectuer des transports longue distance avec une autonomie allant jusqu'à 1 000 km et plus avec un seul réservoir d'hydrogène. Daimler Trucks prévoit de débuter les essais clients en 2023 ; la production en série débutera dans la seconde partie de la décennie. Grâce à l'utilisation d'hydrogène liquide en lieu et place d'hydrogène gazeux, dont la densité énergétique est plus élevée, les performances devraient égaler celles d'un camion diesel comparable.
 
Les ingénieurs en développement de Daimler Trucks ont conçu le GenH2 Truck sur la base des capacités d'un Mercedes-Benz Actros longue distance conventionnel pour sa puissance, son autonomie et ses performances. Par exemple, la version du GenH2 Truck qui sera produite en série aura un poids total en charge de 40 tonnes et une charge utile de 25 tonnes. Deux réservoirs d'hydrogène liquide et un système de pile à combustible puissant rendront possible cette charge utile et cette autonomie élevées et formeront le cœur du système.
 
Les experts de Daimler peuvent s'appuyer sur l'expertise existante en matière de développement de réservoirs d'hydrogène liquide, tout en collaborant étroitement avec un partenaire. En avril dernier, Daimler Truck AG a en effet conclu un accord préliminaire non contraignant avec le groupe Volvo en vue de la création d'une nouvelle entreprise commune pour le développement, la production en série et la commercialisation de piles à combustible destinées aux véhicules industriels lourds et à quelques autres applications. L'union des forces permettra de réduire les coûts de développement pour les deux entreprises et d'accélérer la mise sur le marché de systèmes de piles à combustible. Pour faciliter cette joint-venture, Daimler Truck AG a regroupé toutes ses activités dans le domaine des piles à combustible dans une filiale récemment créée et baptisée Daimler Truck Fuel Cell GmbH & Co. KG.

Hydrogène liquide plutôt que gazeux

D'un point de vue technologique, Daimler Trucks préfère utiliser de l'hydrogène liquide (LH2), car dans cet état il possède une valeur énergétique supérieure à celle de l'hydrogène gazeux. En conséquence, les réservoirs d'un camion à pile à combustible utilisant de l'hydrogène liquide sont beaucoup plus petits et, en raison d'une pression plus basse, nettement plus légers. Les camions disposent ainsi d'un plus vaste volume de chargement et d'une charge utile supérieure. Dans le même temps, il est possible de transporter davantage d'hydrogène, permettant d'augmenter l'autonomie disponible. Ce qui rendra le GenH2 Truck de série, tel un camion gazole conventionnel, opérationnel pour les transports longue distance de plusieurs jours.
 
Le constructeur allemand poursuit actuellement le développement des technologies nécessaires aux systèmes de réservoirs afin de rendre l'hydrogène liquide utilisable également dans des applications mobiles comme source d'énergie pour les camions à piles à combustible produits en série. Le stockage d'hydrogène liquide cryogénique à –253°C est déjà une pratique courante dans les applications stationnaires, dans l'industrie ou dans les stations de remplissage d'hydrogène. Cela s'applique aussi au transport d'hydrogène liquide en tant que cargaison.
 
Les deux réservoirs d'hydrogène liquide en acier inoxydable destinés à la version de série du GenH2 Truck auront chacun une capacité de stockage particulièrement élevée de 40 kg afin de couvrir les longues distances. Le système de réservoir en acier inoxydable se compose de deux tubes, installés l'un dans l'autre, reliés entre eux et isolés sous vide. Dans la version de série du GenH2 Truck, le système de pile à combustible doit dispenser 2 x 150 kW, tandis que la batterie fournira temporairement 400 kW supplémentaires. Avec 70 kWh, la capacité de stockage de la batterie est relativement faible, n'étant pas destinée à répondre aux besoins énergétiques mais principalement à être mise en marche pour fournir un soutien électrique à la pile à combustible, par exemple lors d'accélération ou lors de montées à pleine charge.
 
Dans le même temps, la batterie relativement légère permet une charge utile plus importante. Dans les véhicules de série, il est prévu qu'elle soit rechargée avec l'énergie issue du freinage et l'énergie excédentaire de la pile à combustible. Un élément central de la stratégie de fonctionnement sophistiqué du système de pile à combustible et de batteries est le système de refroidissement et de chauffage qui maintient tous les composants à la température de fonctionnement idéale, assurant ainsi une durabilité sur le long terme. Sur la version de présérie, les deux moteurs électriques sont calibrés pour développer un total de 2 x 230 kW d'énergie en continu et 2 x 330 kW de puissance maxi. Le couple est, respectivement, de 2 x 1577 Nm et de 2 x 2071 Nm.

Arnault Disdero