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H2ICE - Développement d’un moteur à l’hydrogène pour bus de transport public

Ingénierie et Architecture

D’excellents résultats ont été obtenus, avec la démonstration de la possibilité de convertir un moteur émettant des émissions de NOx proches de zéro et de l’intérêt de cette solution par exemple pour une application de bus de transport public. Un gros projet est en cours pour concrétiser cette application en partenariat avec TPF, Fiat Powertrain Technologies et Groupe E.

Moteur à combustion FPT actuellement en cours de développement à la HEIA-FR pour l’application de bus de transport public (© Service Communication de la HEIA-FR).

La conversion des bus diesel de transport public, en adaptant les moteurs existants au fonctionnement de l'hydrogène, serait un moyen simple, économique et rapide de réduire leurs émissions de CO2 à zéro, du puits à la roue.

Une étude de faisabilité détaillée sur les moteurs à combustion interne à hydrogène pour les bus de transport public (projet P-155 de l'OFT) a été réalisée. Les résultats de cette étude confirment la compétitivité économique et la faisabilité technique de cette solution tout en garantissant les aspects de sécurité.

Figure 1 : Comparaison du TCO (Total Cost of Ownership) pour les véhicules extra urbains.

Le projet en cours (OFT P-255) concerne le Développement d’un moteur à l’hydrogène pour bus de transport public.

L'objectif du projet est de développer le moteur à hydrogène qui sera intégré dans le prototype de bus. Sur la base d'un moteur à gaz naturel existant, des composants spécifiques et des stratégies de gestion moteur sont développées ou adaptées afin de convertir ce moteur pour qu'il fonctionne à l'hydrogène avec un haut rendement. La simulation, la conception et les essais sur un banc d'essai moteur sont réalisés à l'HEIA-FR avec le soutien de Fiat Powertrain Technologies (FPT), le fabricant du moteur. Le moteur développé offrira le même niveau de performance que les moteurs diesel actuellement utilisés dans les bus TPF 18m.

Il convient de mentionner que les connaissances et les concepts développés sur un moteur monocylindre depuis 2019 (projet terminé, financé HES-SO) sont des éléments clés utilisés pour la conversion et le développement du moteur 6 cylindres. Cette stratégie permettra de gagner du temps dans le processus de développement.

À la fin du projet en cours, le moteur devrait être entièrement développé et prêt à être installé et utilisé dans le véhicule prototype, afin de commencer les essais en conditions réelles.

Dans ce but, il sera nécessaire d’engager les étapes suivantes :

  • Développement du véhicule et production d'un premier prototype
  • Essai de ce prototype en conditions réelles pour démonstration et validation
  • Déploiement de cette technologie sur une flotte pilote avant un déploiement plus large.

Des discussions sont en cours avec des partenaires identifiés pour le montage du projet du bus prototype. Sous réserve de pouvoir rapidement démarrer ce dernier, la solution H2ICE pourrait être mise en œuvre rapidement avec un déploiement sur les flottes de bus à partir de 2026.

La taille et le type d'autobus visés devraient être équivalents aux véhicules articulés Mercedes-Benz Citaro 18m actuellement en service.