Axés sur l'hydrogène et hybrides électriques : les moteurs multicarburants à hydrogène d'EVS promettent flexibilité et pérennité

Si l'électrification semble être l'outil de choix pour atteindre la neutralité carbone, l'hydrogène (H2) est très prometteur. Déjà utilisé dans les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV), de nombreux motoristes explorent l'hydrogène comme carburant pour les moteurs à combustion interne (IC) .

EVS Hydrogen est l'une de ces entreprises. Ce fabricant de moteurs basé à Untergriesbach, en Bavière, prévoit de présenter ses moteurs à hydrogène au salon Bauma 2025 .

« Nous croyons fermement que l'hydrogène est l'avenir de l'énergie et il est essentiel de préparer son adoption dès aujourd'hui », a déclaré Günther Kneidinger, PDG d'EVS Hydrogen.

Multicarburant prêt pour l'hydrogène

La combustion de l'hydrogène était l'objectif principal des moteurs d'EVS Hydrogen, a déclaré Kneidinger. D'une puissance comprise entre 10 et 100 kW, ils sont néanmoins conçus pour fonctionner avec plusieurs carburants.

Un moteur multicarburant à hydrogène EVS. (Photo : EVS Hydrogen)

« La technologie multicarburant signifie qu'un seul système moteur peut utiliser plusieurs types de carburants, liquides et gazeux », a expliqué Kneidinger. Il a ajouté qu'outre l'hydrogène, les moteurs de l'entreprise peuvent fonctionner au biogaz, au gaz naturel, au méthane, voire au kérosène et à l'essence.

Selon Kneidinger, l’incertitude concernant le carburant hydrogène a conduit l’entreprise à explorer la technologie multi-carburants.

« Nous avons constaté que les gens, surtout en Europe, s'interrogeaient sur l'arrivée de l'hydrogène, son arrivée ou son absence », a-t-il déclaré. « Nous avons affirmé que, selon nous, l'hydrogène est l'avenir. Mais les gens n'étaient pas prêts à se lancer dans l'hydrogène. »

EVS Hydrogen a choisi d'étudier comment le moteur pourrait utiliser des carburants importants pour les clients actuels. Le profil d'allumage de l'hydrogène, que Kneidinger qualifie de « carburant idéal », a permis à l'entreprise d'adapter ses moteurs pour fonctionner également avec des carburants à combustion lente à allumage commandé.

Il a déclaré que cette approche est bénéfique pour les équipementiers qui souhaitent que leurs équipements soient prêts pour l'hydrogène ou qui ont des inquiétudes quant au prix et à la disponibilité du H2 à l'avenir, deux défis qui constituent aujourd'hui le marché.

« [Les clients] ne sont pas limités à un seul type de carburant et ont la possibilité de passer à l'hydrogène lorsqu'ils sont prêts », a déclaré Kneidinger. « Actuellement, nous constatons que la plupart des clients préfèrent commencer par le méthanol ou l'éthanol. »

Le passage d'un type de carburant à un autre n'est pas une opération instantanée pour l'utilisateur final : il ne peut pas utiliser du méthanol un jour et de l'hydrogène le lendemain, par exemple. Cependant, c'est relativement simple chez le constructeur ou dans l'usine d'hydrogène d'EVS.

« L'important pour nous est de savoir dès le départ si les clients souhaitent ou non la technologie multicarburant », a déclaré Kneidinger. « S'ils le souhaitent, il existe différents tubes – par où le carburant gazeux ou liquide pénètre dans le moteur – et notre carte électronique permet de déterminer le type de carburant utilisé. »

Pour les constructeurs souhaitant modifier le type de carburant utilisé sur une machine particulière, par exemple en cas de changement en cours, Kneidinger explique qu'il suffit de « changer quelques vis eux-mêmes. C'est une tâche facile. Ils peuvent ensuite changer de carburant. »

Avantages par rapport aux piles à combustible

Kneidinger a souligné que les moteurs à hydrogène EVS ne sont pas en concurrence avec les piles à combustible à hydrogène, affirmant que chaque technologie a sa place. Cependant, la pureté du carburant nécessaire à l'utilisation des piles à combustible peut représenter un défi pour certains équipements dans certains environnements.

Dans un article de Power Progress de juin 2024, Jamie King de l'Alberta (Canada) Motor Transport Association (AMTA), qui a mené des recherches sur la faisabilité du carburant à hydrogène, a déclaré que l'hydrogène de qualité pile à combustible nécessite une pureté de six neuf , c'est-à-dire qu'il doit être pur à 99,999999 pour cent.

Lors de températures extrêmement froides comme celles du Canada, de la condensation peut s’accumuler dans les conduites de ravitaillement, ce qui peut diluer la pureté de l’hydrogène.

Kneidinger a déclaré que la pureté du carburant hydrogène n'est pas un problème dans les moteurs à combustion interne à hydrogène et que l'eau dans le carburant n'a aucun effet sur la capacité des moteurs à hydrogène EVS à fonctionner.

« Nous recevons actuellement de nombreuses demandes de devis de marchés où il fait très chaud ou très froid », a-t-il déclaré. « Les Africains qui ont testé toutes les piles à combustible disent qu'au-dessus de 40 degrés Celsius, la pile est un peu plus fragile. Et avec beaucoup de poussière, c'est aussi délicat pour la pile. Un taux d'humidité trop élevé est un peu plus élevé. Et pour nous, la présence ou non de cristaux d'eau dans le combustible n'a aucune importance. »

Cette flexibilité s'explique en partie par la technologie multi-combustibles. « Nous pouvons mélanger différents gaz à brûler, comme l'hydrogène et le biométhane, par exemple », a déclaré Kneidinger. « Pour nous, cela ne pose aucun problème. »

Technologie hybride-électrique

Les moteurs à hydrogène EVS ont été conçus pour une large gamme d'applications hors route en partie grâce à un avantage unique : ils sont hybrides-électriques.

« Sur l'arbre, nous avons un générateur », explique Kneidinger, « et c'est grâce à lui que nous produisons toute l'énergie électrique. Ainsi, si quelqu'un fait fonctionner notre moteur à combustion, il peut également alimenter une batterie ou un groupe auxiliaire de puissance (GAP). Il peut alors rouler électriquement s'il le souhaite. »

La capacité de production d'énergie ouvre le moteur à une gamme d'applications plus large, a déclaré Kneidinger, notamment en tant que générateur de secours et prolongateur d'autonomie.

Il a ajouté que l'hybridation permet aux moteurs à hydrogène EVS de répondre plus efficacement à différents profils de charge dans différentes applications.

« Par exemple, le profil de charge d'une mini-pelle diffère considérablement de celui d'un compresseur », a expliqué Kneidinger. « Grâce à l'hybridation, nous pouvons ajuster la puissance de sortie avec plus de précision, offrant ainsi une plus grande flexibilité et une plus grande efficacité pour diverses applications. »

Selon Kneidinger, les demandes de renseignements adressées à EVS Hydrogen concernant ses moteurs lui ont indiqué que l'entreprise est sur la bonne voie.

« Nous avons développé un produit extrêmement polyvalent avec un fort potentiel de marché international », a-t-il déclaré. « Les prochaines étapes consistent à accroître nos capacités de production internes et à nouer de nouveaux partenariats de fabrication pour préparer la croissance future. »