Renault Master et Kangoo Z.E. Hydrogen

  • Renault lance avec Symbio (Michelin) une gamme appelée ZE Hydrogen
  • Utilisation d’une pile à combustible pour augmenter l’autonomie des utilitaires ZE
  • Kango Z.E. Hydrogen disponible fin 2019 à partir de 48 300 € HT
  • Master Z.E. Hydrogen disponible au premier semestre 2020

Le Renault Kangoo Z.E. existe en version à hydrogène depuis plus de 5 ans grâce à Symbio, désormais filiale de Michelin. Désormais, il entre officiellement dans la gamme Renault avec son grand frère le Master Z.E. Le Renault Kangoo Z.E. Hydrogen sera disponible dès cette fin d’année 2019. Pour le Renault Master Z.E. Hydrogen, il faudra patienter encore un peu (2020).

Le principe de ces véhicules est d’avoir en fait un « range extender » (prolongateur d’autonomie) à hydrogène. Le véhicule reste un véhicule électrique à batterie. La pile à combustible d’une puissance de 10 kW permet de recharger la batterie et de porter l’autonomie au-delà des 350 km, en électrique donc. A la sortie, uniquement de l’eau pure.

Surtout, le (ou les) réservoir(s) de di-hydrogène se recharge(nt) en 3 à 10 minutes maximum, supprimant le temps de recharge souvent rédhibitoire pour ceux qui sont tenté par un véhicule électrique.

Le Renault Kangoo ZE Hydrogen passe ainsi de 230 km (cycle WLTP) à 370 km environ (en cours d’homologation) avec le réservoir de H2 et la PAC de Symbio. L’ensemble rajoute 110 kg de masse au Kangoo ZE. Le Master ZE Hydrogen, attendu pour le 1er semestre 2020) passe, quant à lui, de 120 km à 350 km d’autonomie ! Lui aura deux réservoirs de H2 ainsi que la PAC pour un sur-poids de 200 kg. Dans tous les cas, les volumes de chargement sont préservés.

En revanche, électrique et pile à combustible pour une meilleure autonomie ont un coût. Comptez 48 300 € HT (et hors bonus) pour le Renault Kangoo Z.E. Hydrogen avec sa batterie incluse ! Le Renault Kangoo Z.E. avec achat de la batterie est à partir de 29 800 € HT (hors bonus).

Le Groupe Renault complète son offre de véhicules utilitaires électriques par le lancement de Renault MASTER Z.E. Hydrogen et Renault KANGOO Z.E. Hydrogen. Les clients professionnels pourront y trouver toute l’autonomie dont ils ont besoin pour leurs déplacements longue distance et un temps de recharge record. Des bénéfices qui vont bien au-delà, puisque Renault MASTER Z.E. Hydrogen et Renault KANGOO Z.E. Hydrogen pourront rouler avec une énergie de plus en plus décarbonée, respectueuse de l’environnement, et offrir tout le confort de conduite de l’électrique.

Denis Le Vot, Directeur Alliance de la Division Véhicules Utilitaires Renault-Nissan

La pile à combustible, complémentaire des batteries

La pile à combustible (PAC) est composé d’éléments (cellules) dans lesquels s’opère une réduction (par l’oxygène de l’air ambiant) à la cathode et une oxydation (par le carburant hydrogène) à l’anode, créant une tension électrique. Ces cellules sont juxtaposées les unes aux autres pour créer un « stack » (empilement). En fonction des éléments chimiques qui composent les électrodes ainsi que l’électrolyte, mais aussi de son état (solide ou liquide), une PAC va fonctionner à des températures de quelques dizaines de degrés à plus de 600°C pour une SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) à céramique par exemple.

Chez Symbio, la PAC fonctionne à 80°C environ ce qui permet un refroidissement liquide classique sur une automobile. Très compacte (un peu plus de 3 litres de volume) cette PAC se glisse sous le châssis sans gréver le volume de chargement ni toucher au châssis tout en étant invisible.

Dans le principe, une PAC peut être l’unique source d’alimentation du ou des moteurs électriques de la voiture. Mais, cela suppose d’avoir une PAC de forte puissance, plus volumineuse, lourde et coûteuse. Ici, le principe est d’avoir une Pile de 10 kW qui va pouvoir alimenter une batterie tampon. Le moteur (il n’y en a qu’un sur Kangoo et Master) est alimenté uniquement par la batterie et jamais directement par la PAC.

Rares sont les stations et cher est le H2

Reste que la molécule H2 est tellement petite que sous forme gazeuse il est très difficile de la contenir dans un réservoir sans fuite. Elle est aussi très légère et il faut la compresser (perte d’énergie au passage). Ici (Kangoo), l’hydrogène est stocké à 350 bars dans un réservoir de 74 litres soit 1,72 kg de H2.

Pour le moment, un peu plus de trente stations à hydrogène sont implantées sur le territoire métropolitain. 5 d’entre elles ne fournissent pas plus de 200 bars. Cette rareté des stations, à laquelle s’ajoute une ouverture pas toujours publique (sur abonnement ou autres) ainsi qu’un prix au kilogramme toujours élevé ou un prix des véhicules très cher font que le marché des véhicules à hydrogène peine à décoller. Environ 250 Kangoo Z.E. H2 par Symbio ont trouvés preneurs dont 50 se trouvent à l’agence Engie d’Issy-les-Moulineaux (92).

1 kg de H2 se trouve actuellement entre 10 et 15 €. Pour faire le plein du Kangoo il faut donc compter entre 17 et 25 € pour avoir de quoi faire 140 km. Plutôt chère la mobilité hydrogéno-électrique.

(40 commentaires)

    1. Pour l’heure il vaut mieux bruler le « pétrole » utilisé pour faire de l’hydrogène directement dans le moteur, c’est moins chic mais plus écolo !
      c’est comme Greta, elle aurait moins pollué en allant en avion de ligne à l’ONU plutôt qu’en voilier tout composite.

      1. pas composite, m’enfin….

        fibre de carbone, de verre, résines polyester, époxyde…c’est très mauvais pour un écolo

        voilier oui, mais en bois, avec des voiles en jute, et des cordes en chanvre.
        et pas d’ordi ou GPS à bord: c’est polluant de lancer des satellites. Navigation au sextant et étoiles…

  1. « 1 kg de H2 se trouve actuellement entre 10 et 15 €. Pour faire le plein du Kangoo il faut donc compter entre 17 et 25 € pour avoir de quoi faire 140 km. Plutôt chère la mobilité hydrogéno-électrique »

    Certes, mais ce prix devrait baisser avec la multiplications des offres et surtout ça gomme un gros point faible des caisses électriques classiques : plus besoin d’attendre des plombes pour rouler à nouveau une fois l’autonomie épuisée. A mon sens, les voitures à hydrogène ont bien plus d’avenir que les électriques classiques, tout particulièrement chez les utilitaires et les familiales.

    1. Autant j’arrive à concevoir qu’avec les volumes, les prix des véhicules pourraient baisser, mais je ne vois pas vraiment comment le prix du H2 pourrait baisser. Le H2 est deja un gaz produit en quantités industrielles

      1. En fait, @Amiral_sub, il a déjà fortement baissé.

        Il y a le prix du H2 en lui-même, mais surtout de la station, du ravitaillement, etc.
        Au début il y a un peu plus de 5 ans, on était sur du 50 € le kg de H2.
        15 euros en 2017, désormais un peu en dessous (si quelqu’un a une station à côté de lui et peut faire un relevé 🙂 ).

        Le prix va continuer de baisser dans les prochaines années mais va avoir du mal à atteindre les 2 euros (moyen) des 100 km électriques (soit 1,25 kg environ de H2).
        Surtout que bcp de ces stations veulent un H2 propre et donc pas obtenu par vaporeformage ou autre de champs gaziers et/ou pétroliers fossiles.
        Cela renchérit le prix du kg.

        1. Future-sciences présentait un article intéressant sur le sujet il’y 3 jours
          https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-produire-hydrogene-bon-marche-va-bientot-etre-possible-8495/

          Soit, on n’y est pas encore et plusieurs pistes sont ouvertes. Mais en tampon stockage de l’éolien ou de panneaux solaires, pourquoi pas. Honda fournissait une solution de chargeur indépendant, non ?

          Puis je relis la fiche ‘contrepoints.org ‘ sur l’hydrogène et je reprends mon diesel.

          1. SGL devrait troquer sa 308 HDI contre une Honda
            avec sa maison de campagne, il pourra y installer des panneaux solaires à volonté, d’y utiliser l’électricité non consommée pendant la semaine pour produire de l’hydrogène, pour faire le plein de la voiture à chaque trajet…

            investir dans les ENR
            investir dans les PV
            ombrage PV obligatoire pour les parking
            hydrogène pour le surplus d’élect ENR
            tel est son crédo….

            ….reste plus qu’à l’appliquer pour soi même, et….avec son argent

          2. Sauf si je m’appelais Warren Buffett
            Néanmoins ce que dit @wizz est intéressant à plus d’un titre.
            J’étudie régulièrement depuis 6 ans la faillibilité des PV sur le toit de ma maison de campagne… Les finances me manquent, mais je trouve l’idée très intéressant.
            Maintenant cela coûte, clé en mains, entre 20 à 30 k€ pour un retour sur investissement de 10 ans.
            Toujours pareil le yakafokon est facile à dire, mais à le faire, c’est une autre paire de manche.
            L’effort doit être bien reparti et la décision et l’encouragement doit venir du haut. (nos élites, majors, etc.)

  2. Je pense qu’il faut des modèles équipés de technologies du futur, PAC+batteries sera très certainement la solution pour les VUL ayant besoin d’autonomie et de charge utile.
    Bien sur que le prix actuel, les réseaux de distribution sont faibles mais si les constructeurs n’avancent pas et surtout ne se cantonnent pas à un mode fonctionnement unique, aujourd’hui les batteries, la mobilité avec une forte diminution du CO2 mais surtout des particules fines, des VL mais surtout des VUL et PL ne sera pas solutionnée.
    Il y a toujours eu des pionniers dans les nouvelles technologies, Renault comme Hyundai, Toyota et d’autres ont raison de se lancer, de continuer à faire avancer les technologies.
    je préfère ces modèles à de bon gros et très rapides SUV électriques vendus très chères et qui n’apporte rien à ce que l’on connait déjà sur la propulsion électrique. Sa démocratisation n’est pas dans ces modèles……

    1. 48k€ HT pour un kangoo ça ne sera pas non plus de la démocratisation
      Quand à l’hydrogene qui diminuerait les emissions de CO2, ça n’est pas le cas

      1. La production d’hydrogène évolue elle aussi et votre affirmation est inexacte!!!
        La production d’hydrogène « vert », cela existe regardez sur Afhypac.
        Air Liquide s’engage à produire 50% de sa production sans rejet de CO2!!! et même produit avec du gaz naturel, l’hydrogène émet 20% de moins de CO2 que le thermique!!!
        Sans parler de l’hydrogène liquide d’Hysillab qui va révolutionné le transport et le stockage de l’hydrogène.
        Dans ce domaine là aussi cela avance très vite et les recherches françaises sont très bien placé d’ailleurs Toyota, Hyundai sont partenaire de ces recherches, mais en France, décrier ses entreprises est un sport national ……..

        1. même produit avec du gaz naturel, l’hydrogène émet 20% de moins de CO2 que le thermique!!!?????

          je demande à voir.
          je me demande si tu n’as pas balancé ces valeurs comme dans une discussion au coin du bar…

          Du gaz méthane CH4, on ne récupère que l’hydrogène. L’atome C est perdu, transformé en CO2. Alors que dans un moteur thermique, tous les atomes C et H de l’essence sont brulés et produisent de l’énergie utile
          Ensuite, le rendement d’une PAC est de l’ordre de 50%, donc on double ces pertes
          Et puis le reste du processus de transformation qui consomme aussi de l’énergie

          https://fr.wikipedia.org/wiki/Reformage_du_m%C3%A9thane
          Avec une molécule CH4, on produit 4 molécules de H2 et 1 molécule de CO2.
          Pour produire 8g d’hydrogène, la réaction chimique produit 44g de CO2
          Pour produire 1kg d’hydrogène, 5.5kg de CO2
          Consommation 1.72kg H2 pour 140km, soit 1.23kg H2/100km. Rien que le CO2 émis par la réaction chimique, on est à 68g/100km

          .

          La réaction étant endothermique: la réaction se refroidit (le contraire d’une réaction exothermique comme la combustion de l’essence). Il faut apporter de l’énergie en continue pour entretenir la réaction.
          https://www.engineering-airliquide.com/fr/reformage-du-methane-vapeur-production-dhydrogene
          On consomme 12 à 13MJ pour produire 1m3 de H2

          1 mole de gaz (parfait) à température ambiante occupe un volume de 24 litres. 1 mole de H2 fait 2g. Et donc 1m3 de H2 a une masse de 83g.
          On consomme 12-13MJ pour produire 83g de H2, ou 147-158MJ pour produire 1kg de H2

          1kWh d’électricité vaut 3.6MJ, et donc il faut 41 à 44kWh d’électricité pour produire 1kg H2, pour ordre de grandeur (à utiliser dans une comparaison véhicule 100% batterie)

          Cette énergie est apportée sous forme de chaleur. On peut bruler du gaz pour obtenir cette chaleur. 1m3 de méthane contient 35.6MJ, et donc il faut bruler 4.3m3 de méthane pour produire de la chaleur nécessaire pour produire 1kg de H2

          Toujours avec la loi des gaz parfait, il faut donc 180 moles de CH4, donc 180 moles de C, qui produiront 180 moles de CO2, pesant chacune 44g, soit 7.9kg CO2 pour 1kg H2 produit

          Comme la Kangoo consomme 1.23kg H2/100km, alors ça vaut 97g de CO2/100km

          L’ensemble, l’énergie nécessaire pour entretenir la réaction chimique en brulant du méthane, et la réaction chimique consommant du méthane pour produire du H2, on est à 165g de CO2/km, soit une consommation de 6.4L/100km de gasoil. Quant à l’énergie pour comprimer l’hydrogène à 350 bar, ou à 700 bar, j’en fais cadeau…

          Rouler en H2, à partir du méthane? c’est tout sauf écologique ou économique

    2. A propos de Suv gros et puissants. Dimanche retour sous une forte pluie à Lyon venant de paris. Carton dans le sens opposé d’un sud dit Gros suv puissant malgré ses 4 roues motrices . Quelques kilomètres plus loin pareil dans mon sens. De se croire trop puissant et de rouler vitre sous la pluie ça mène à ça. Heureusement plus de peur que de mal.

      1. EDF est la première entreprise française à se joindre au programme international EV100 pour promouvoir la mobilité électrique de son personnel, de plus elle convertira ses 20 000 véhicules au Zéro Emission d’ici 2030. Vous devriez vous renseigner avant d’écrire des inexactitude. Pour info, c’est La Poste qui détient le plus grand parc mondial de VE en entreprise.

        1. je parlais d’entreprises producteurs ou revendeurs d’énergie. Je n’ai jamais vu une voiture électrique EDF

    1. Alors Jean-Dominique Senard était chez Michelin … Et Air Liquide participe au projet d’où ma conclusion. J’aurai pu ajouter Faurecia mai bon … pas d’utilitaires PSA pour le moment roulant avec cette solution (d’après ce que e sais après je peux me tromper sur ce point).

  3. 50000 € le Kangoo, 20€ pour faire 140km. Et 10minutes pour retrouver 350 km d’autonomie. Et on ne parle pas de l’entretien et des contrôles d’une PAC à dihydrogène.

    Clairement pas vendeur. Renault l’a dans son escarcelle depuis 5ans,. Je comprends pourquoi, il est resté très discret. J’espère pour Symbio, Michelin et Renault, que les coûts vont baisser.

    1. renault ou autres (hyundai, toyota) ça revient au même : c’est de la poudre aux yeux qui plait aux politiques. C’est hors de prix, pas très efficace et très cher. Mais c’est subventionné et ça fait de la pub

      1. @amiral_sub, c’est comme beaucoup de choses qui sont subventionnées ces 200 dernières années et qui sont devenu indispensables et extrêmement rentable par la suite.
        L’histoire nous donne pleins d’exemples.
        L’Etat n’est plus dans les grands projets, c’est dans le domaine privé pour faire des grands projets, mais sans subventions, plus rien n’est possible en France (et de moins en moins en Europe )
        Tout le monde préfère d’acheter du matériel nouveau sur « étagère » déjà développé avec la volonté de ne pas subir la R&D. (un peu comme la 5G par exemple)

      2. Bah c’est le temps que la science avance. Pour l’instant ça ne peut pas être grand publique. Cela ne le sera peut-être jamais, mais il ne faut pas se fermer les porte de la connaissance.

  4. Être pionnier a un coup

    L afflue des NER pose des problèmes
    Les électrolyseurs avec une forte modularité de puissance sont une solution d équilibrage avec :
    Power to gas to Grid ou power to h2

    1. si l’afflue, si les variations de production des ENR posent problème, alors qui t’oblige à produire l’élect avec ces ENR? N’y aurait il pas d’autres possibilités de production électrique stable, 24/24h quelle que soit la météo, l’heure, la saison???

  5. « Maintenant cela coûte, clé en mains, entre 20 à 30 k€ pour un retour sur investissement de 10 ans. » >> Alors non. Pour le 10 ans c’est largement sur-estimé…le retour sur investissement est normalement bien plus long, sauf à avoir une exposition idéale, et être bien dans le sud. Surtout avec 20 à 30 k€ « clé en main ».

    Sans jouer les experts, de l’eau chaude solaire c’est largement plus rentable et fait faire de belles économies.
    Cela coûte peu, peut même être fait « maison » et peut servir :
    – source chaude pour une pompe à chaleur (chauffage)
    – source chaude pour l’ECS (on a besoin d’apporter moins de ° à l’eau)
    – les deux 🙂 et ce hiver comme été.

    Surtout, on compte de 1 à 1,5 m2 par personne. Donc en gros 6m2 max pour un foyer de 4 personnes.
    Si vous êtes un poil bricoleur, vous pouvez même vous lancer dans la production par vous-même.
    https://www.youtube.com/watch?v=89TbH98KaJo
    Si vous l’êtes moins, le coût est un peu plus cher et le retour sur investissement plus long.
    Mais, contrairement à un panneau photovolatïque qui perd en puissance, un chauffe-eau solaire non, et au pire si la vitre s’opacifie par exemple, on la change et zou.

    Si vous êtes en chauffage élec, l’économie peut être très importante, si vous êtes sur une autre source (bio-masse) elle sera bien plus faible. Avec l’intérêt d’utiliser une source naturelle…
    A noter que rien n’empêche de couple cette installation avec une autre type éolienne 10m (pas de permis) pour apporter l’élec nécessaire au fonctionnement.

    Si en plus vous rajoutez un puits provençal, une cuve de décantation des eaux de pluie, et un double circuit d’eau…vous êtes bon pour l’autosuffisance 😀

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *