Lancement d'un prototype de camion électrique à pile à combustible lors de la première exposition d'innovation de l'AMTA

Dans le cadre de la transition énergétique du transport routier au Canada, l'Alberta Motor Transport Association (AMTA) s'intéresse particulièrement au rôle que peut jouer l'hydrogène comme carburant. Lors de la première édition de l'AMTA Industry Innovations Expo, en septembre, l'organisation a accordé une attention particulière à ses travaux sur les véhicules électriques à pile à combustible (VEC). Parmi ces travaux figurait le lancement officiel du camion de classe 8 de l'Alberta Zero Emissions Truck Electrification Collaboration (AZETEC).

Le camion AZETEC exposé à l'AMTA Industry Innovations Expo en septembre 2024. (Photo : AMTA)

« Cette initiative de 22 millions de dollars canadiens, soutenue par un financement initial de 7,3 millions de dollars canadiens d'Emissions Reduction Alberta, représente un effort de collaboration de 15 partenaires divers dans les secteurs de l'énergie, de la technologie et des transports », a déclaré Tim Bennett, président du conseil d'administration de l'AMTA, lors de l'ouverture de l'exposition.

Avantages de la charge utile canadienne

Outre son système d'alimentation à hydrogène, Bennett a déclaré que le camion AZETEC est également unique en termes de charge utile.

« Le camion AZETEC est le premier véhicule lourd à pile à combustible à hydrogène au monde conçu pour supporter le poids des véhicules canadiens », a déclaré Bennett. « Les véhicules à pile à combustible actuels construits selon les spécifications américaines obligent les flottes canadiennes à réduire leur charge utile jusqu'à 41 %. Les camions AZETEC résolvent ce problème. Ils permettent le transport de marchandises à pleine capacité, au poids des véhicules canadiens, tout en étant conçus pour relever les défis de l'hiver et des longs trajets. »

David Layzell, professeur à l'Université de Calgary et directeur de l'initiative de recherche sur l'analyse des systèmes énergétiques canadiens (CESAR), a déclaré que les camions électriques à batterie (BE) ont généralement un poids nominal brut (PNBV) plus élevé que leurs homologues à pile à combustible. Cependant, le camion AZETEC devrait changer la donne.

« C'est ce qui distingue le camion AZETEC », a-t-il déclaré. « En gros, le camion AZETEC pèse environ 63,5 tonnes de poids brut et commence à répondre aux besoins de l'Alberta et du Canada, c'est-à-dire des véhicules capables de parcourir des centaines et des centaines de kilomètres entre deux ravitaillements. »

Les véhicules à pile à combustible (FCEV) s'attaquent aux obstacles

Layzell a souligné que les camions diesel de classe 8 au Canada sont responsables de 5 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) du pays et de 19 % des émissions totales du secteur des transports. Pour atténuer ce problème, il faut des solutions de rechange qui, selon lui, doivent être crédibles, convaincantes et efficaces.

« Les véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène ont le potentiel de relever ce défi, en particulier dans une province comme l’Alberta et dans un pays comme le Canada », a déclaré Layzell.

Citant les avantages globaux qui les rendent possibles, comme la production canadienne de piles à combustible ainsi que la production d'hydrogène à partir de gaz naturel et d'électrolyse, Layzell a déclaré qu'il existe de solides arguments en faveur des FCEV comme alternatives au diesel.

« Les véhicules électriques à pile à combustible sont plus efficaces que les moteurs à combustion interne pour convertir le carburant en mouvement », a déclaré Layzell. « De plus, dans une économie de l'hydrogène mature, il devrait être possible de proposer un transport de marchandises zéro émission à un coût similaire, voire potentiellement inférieur, à celui du transport de marchandises actuel. »

Conception de feuille propre

En discutant des origines du camion AZETEC en 2019, Jeff Grant, vice-président des solutions de transport pour le fournisseur canadien de solutions d'énergie à hydrogène HTEC, a déclaré que les collaborateurs devaient repartir de zéro.

« Aucun constructeur n'était disposé à travailler sur le cycle de service et les poids pour lesquels ce camion est conçu », a-t-il expliqué. « Nous avons donc dû, dès le départ, constituer l'équipe chargée du véhicule et la concevoir de A à Z. Nous avons dû créer une infrastructure exploitant certaines de nos ressources existantes. C'était en quelque sorte un projet de "repartir de zéro". »

Grant a qualifié le projet AZETEC de catalyseur pour le transport routier de l’hydrogène en Alberta.

« Parce que nous avons pu obtenir un certain élan, nous avons pu obtenir un certain soutien du gouvernement et mettre en place une infrastructure initiale », a-t-il déclaré.

Grant a ajouté : « On constate qu'Edmonton [Alberta] est devenue une plaque tournante de l'hydrogène pour les transports. Et j'aime à penser que le projet AZETEC a contribué à ce démarrage rapide. »

Deux essieux requis

Le fabricant de groupes motopropulseurs Dana était l'un des partenaires de collaboration sur les projets AZETEC. Steve Slesinski, directeur de la planification mondiale des produits chez Dana, a déclaré que la principale contribution de l'entreprise au camion AZETEC était le système de propulsion électrique.

Les collaborateurs du projet AZETEC sont photographiés devant le prototype lors de l'AMTA Industry Innovations Expo. (Photo : AMTA)

« Nous l'appelons l'essieu électrique Zero-8 », explique-t-il. « Sous le camion, on peut voir le grand essieu électrique qui propulse le véhicule. Nous avons également les moteurs, les onduleurs, les contrôleurs, ainsi qu'un deuxième essieu moteur, ce qui est unique. »

Slesinski a expliqué que les deux essieux étaient nécessaires pour répondre aux exigences de poids nécessaires à la réussite du projet. Il a ajouté que l'intégration des essieux électriques représentait un défi particulier, l'un étant un essieu à trois vitesses et l'autre un essieu à vitesse nulle.

Ce n’était pas le seul défi, a déclaré Slesinski, faisant écho à Grant en disant que le projet nécessitait une réflexion originale importante.

« Nous avons dû inventer beaucoup de choses au fur et à mesure », explique Slesinski. « Nous avons pu mettre en service un système de pile à combustible à haute énergie sur le véhicule. Nous avons également réalisé de nombreux travaux techniques, comme l'installation de deux essieux moteurs sur un véhicule et la coordination de leur réponse au contrôle électronique de la stabilité (APS), tout en respectant les exigences canadiennes en matière de systèmes de sécurité pour les véhicules non conventionnels. »

Le camion AZETEC est alimenté par quatre modules d'alimentation à pile à combustible FCMove-HD de 70 kW fournis par Ballard Power Systems.

« Au début de ce projet, il était en cours de développement pour des applications de bus », a déclaré Cara Startek, vice-présidente des solutions technologiques et de la gestion des programmes chez Ballard. Elle a ajouté : « Contactés par cette équipe et confrontés à l'incroyable défi de concevoir un produit pour un camion, nous avons utilisé ce produit dans son état de développement actuel et l'avons intégré à un camion. Nous le faisons désormais – pas au même niveau ni à la même ampleur que pour ce véhicule – mais il a fait ses preuves pour les applications de camion. »

Obstacles supplémentaires à la commercialisation

Jamie Ally, PDG d'Elemental Trucks, fabricant de camions électriques à hydrogène basé à Toronto, en Ontario, a précédemment travaillé chez Almon Equipment, également à Toronto. Chez Almon, Ally a collaboré avec Ballard pour concevoir et intégrer les prolongateurs d'autonomie à hydrogène sur le camion AZETEC. Il a déclaré qu'Elemental Trucks est désormais prêt à commencer la construction de véhicules électriques à pile à combustible commerciaux.

« À mesure que l'information sur le projet AZETEC a commencé à circuler, nous avons été contactés par des entreprises à la recherche de camions zéro émission de 63,5 tonnes », a déclaré Ally. « Et nous étions les seuls à participer à leur construction au sein de cette équipe. C'est pourquoi nous avons lancé Elemental Trucks. »

Il a ajouté que la lenteur de la commercialisation des véhicules à zéro émission en Amérique du Nord constitue un obstacle que l’industrie doit surmonter.

« Au Canada, nous avons une avance technologique considérable », a déclaré Ally. « Nous sommes un leader technologique mondialement reconnu dans le domaine des piles à combustible et de l'hydrogène, mais leur adoption est relativement faible. Nous devons donc trouver une solution à ce problème. »

Selon Ally, 3 000 camions à pile à combustible ont été fabriqués en Chine en 2023, alors qu'en Amérique du Nord, ce nombre se compte en dizaines.

« Pour conserver notre avance technologique, nous allons devoir trouver un moyen d'augmenter massivement la demande et la production », a-t-il déclaré. « Et un point qui revient toujours lorsqu'on parle de commercialisation est le coût : le coût total de possession du camion et le coût d'acquisition du véhicule. Ce coût reste un peu élevé, et c'est notre mission, en tant qu'industrie, de le réduire. »

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