L'hydrogène est-il prêt à décoller ? Cinq équipementiers et loueurs investissent dans la technologie H2

Le ravitailleur en hydrogène de JCB ravitaille une chargeuse-pelleteuse à hydrogène (Image reproduite avec l'aimable autorisation de JCB)

Décrit par le fondateur de Microsoft, Bill Gates, comme « le couteau suisse de la décarbonisation », de nombreux fabricants d’équipements de construction et sociétés de location placent leurs espoirs dans l’hydrogène comme un substitut au diesel à forte densité énergétique et sans émissions.

Ce gaz est la substance chimique la plus abondante de l'univers et, en masse, possède une valeur énergétique près de trois fois supérieure à celle du diesel ou de l'essence. Mieux encore, sa combustion ne produit pas de dioxyde de carbone, juste de l'électricité et de l'eau, et il peut être utilisé comme une batterie dans une pile à combustible.

Avec tous ces atouts en sa faveur, il n’est pas étonnant qu’au cours de la dernière décennie, l’attrait de l’hydrogène comme carburant ait incité les fabricants d’équipements à explorer son potentiel pour alimenter les machines.

Malgré les difficultés persistantes à produire le gaz de manière économique et respectueuse de l'environnement et à développer une infrastructure pour l'approvisionner, certains fabricants et sociétés de location commencent à l'utiliser, avec des applications allant des tours d'éclairage mobiles aux élévateurs à ciseaux.

1. JCB

Prenons par exemple le fabricant britannique JCB.

En janvier, la société a annoncé que son moteur à combustion à hydrogène (HCE) en cours de développement avait reçu une licence et une approbation pour être utilisé dans des machines commerciales.

L’entreprise a déclaré qu’il s’agissait d’une « première mondiale » pour les machines de construction.

« Onze autorités de délivrance de licences à travers l'Europe ont désormais donné leur autorisation pour la vente du moteur à hydrogène de JCB - les autorités d'autres pays devraient suivre l'exemple avec la certification en 2025 », a déclaré la société.

Anthony Bamford, président de JCB, a ajouté : « C'est un moment très important pour JCB. Commencer la nouvelle année avec une certification en place dans autant de pays européens est de très bon augure pour l'avenir de la technologie de combustion de l'hydrogène. »

« Cette homologation/certification officielle ouvre la voie à la vente et à l'utilisation de moteurs à hydrogène dans tout le Royaume-Uni et en Europe. »

JCB a déclaré que l'autorité néerlandaise des véhicules RDW était la première autorité de délivrance de permis à délivrer une certification officielle.

D'autres organismes de délivrance de licences en Europe ont suivi, notamment en Grande-Bretagne, en Irlande du Nord, en Allemagne, en France, en Espagne, en Belgique, en Pologne, en Finlande, en Suisse et au Liechtenstein. L'équipementier a indiqué que les autorités de délivrance de licences d'autres pays devraient suivre avec la certification en 2025.

L'entreprise a déclaré avoir déjà produit plus de 130 moteurs d'évaluation pour chargeuses-pelleteuses, chariots télescopiques Loadall et groupes électrogènes.

JCB a dévoilé le prototype de moteur pour la première fois en janvier 2023, avant une première internationale à CONEXPO en mars de la même année. L'équipementier a déclaré avoir investi environ 122 millions de dollars dans le projet au cours des trois dernières années, avec la participation de 150 ingénieurs.

Parallèlement, l’entreprise travaille également sur un générateur d’hydrogène.

Le G60RS H est propulsé par un moteur à combustion à hydrogène JCB qui, selon lui, offrira la même puissance, les mêmes performances et la même efficacité que son équivalent diesel, mais avec zéro émission.

L'entreprise a déclaré que le générateur offre un « aperçu de l'avenir des chantiers zéro carbone ».

Photo : AFC Energy

2. AFC Énergie

C'est une vision partagée par l'entreprise britannique AFC Energy, spécialisée dans la production de générateurs à pile à combustible à hydrogène. En février 2025, elle a lancé son générateur H-Power S+ 200 kW de 2e génération.

Conçu pour les applications de construction et d'alimentation hors réseau, l'unité s'appuie sur le prototype de 1ère génération développé aux côtés d'ABB dans le cadre d'un partenariat annoncé en 2020. Le groupe électrogène H-Power S+ 200 kW amélioré est désormais 34 % plus petit, 28 % plus léger et son coût serait 65 % inférieur.

Selon AFC Energy, les mises à niveau le rendent « plus portable et plus rentable » tout en supprimant les obstacles à l’adoption généralisée de l’hydrogène.

Il sera d'abord déployé via son partenaire britannique Brett Aggregates, où il sera utilisé pour alimenter les opérations des installations dans le cadre de la subvention de remplacement du diesel rouge (RDR) du gouvernement britannique.

Le programme RDR, administré par le ministère de la Sécurité énergétique et du Net Zero, vise à accélérer l’adoption des technologies énergétiques propres dans les secteurs de la construction, des mines et des carrières.

Avec jusqu'à 40 millions de livres sterling de financement de contrepartie disponible, l'initiative fait partie du portefeuille d'innovation Net Zero (NZIP) d'un milliard de livres sterling, qui vise à stimuler la commercialisation de solutions innovantes en matière d'énergie propre tout au long des années 2020 et 2030.

La société a déclaré que le développement du générateur H-Power S+ 200 kW a été rendu possible grâce à la collaboration avec ses partenaires, notamment le Department for Energy Security and Net Zero, Energy Solutions (UK) Ltd, ABB, Speedy Hire et Brett Aggregates.

Dans le cadre d'un partenariat avec Speedy Hire, elle a lancé Speedy Hydrogen Solutions Ltd (SHS) en 2023, une coentreprise 50:50 dédiée à la location de générateurs alimentés par des piles à combustible à hydrogène.

Fin 2024, la société a déclaré que la coentreprise recevait un accueil « très positif » de la part des clients, les revenus annuels d'AFC d'environ 4 millions de livres sterling étant en grande partie générés par les ventes à SHS.

3. Groupe TCP

Joe Ambor, directeur des ventes (à gauche) et Jim Irvine, directeur des opérations et du développement (à droite). Photo : TCP

TCP Group, fabricant et société de location d'équipements basée au Royaume-Uni, a franchi le cap de l'exploitation d'une flotte de 500 tours d'éclairage mobiles à pile à combustible à hydrogène.

Fruit d'un partenariat de 2010 entre TCP et le fournisseur de gaz britannique BOC, le TCP Ecolite TH200 est alimenté par une pile à combustible HYMERA.

L'unité est équipée de lentilles Prismalence, censées créer une « distribution de lumière contrôlée », un faible éblouissement et une bonne visibilité.

L'IRN a été informé que la majorité des 500 unités disponibles à la location, qui sont toutes fabriquées par TCP, ont été converties à partir d'anciennes unités à moteur diesel.

Jim Irvine, directeur des opérations et du développement du groupe TCP, a déclaré : « Le TCP Ecolite TH200 (tour d'éclairage mobile à pile à combustible à hydrogène) est un choix de plus en plus populaire pour les besoins d'éclairage temporaire, les entreprises recherchant des solutions énergétiques propres pour réduire leurs émissions de carbone. La demande pour ce type de tour d'éclairage est en constante augmentation et nous nous sommes engagés à en fournir 500 d'ici juillet 2024. »

« Avec les grands projets d'infrastructure en cours, tels que Sizewell C et le Lower Thames Crossing, cette solution d'éclairage temporaire est le choix numéro un, car elle est silencieuse, sans risque de déversement et sans émission au point d'utilisation. »

Joe Ambor, directeur commercial du groupe TCP, a ajouté : « Ces dernières années, nous avons régulièrement développé notre parc de mâts d'éclairage mobiles à hydrogène. Entreprise soucieuse du recyclage, nous avons reconditionné des centaines de nos mâts d'éclairage diesel pour les équiper de piles à combustible et de bouteilles de gaz à hydrogène. »

Notre valeur ajoutée réside dans la gestion complète de notre service de gaz. La consommation de gaz est surveillée à distance et, lorsqu'une bouteille d'hydrogène doit être remplacée, l'équipe TCP prend des dispositions avec le client pour remplacer la bouteille vide par une pleine, puis reprend la bouteille vide.

Outre le TCP Ecolite TH200, BOC et TCP ont également collaboré sur d'autres mâts d'éclairage alimentés à l'hydrogène. Les entreprises ont également produit une gamme de générateurs alimentés par des piles à combustible.

4. Haulotte

De l'autre côté de la Manche, le parcours d'Haulotte vers l'adoption de l'énergie hydrogène a commencé en juin 2022 lorsqu'elle a annoncé une collaboration avec Bouygues Energies & Services, filiale de Bouygues Construction, qui a finalisé l'acquisition du spécialiste des solutions hydrogène Equans en octobre de la même année.

La nacelle à ciseaux HS18 E PRO de Haulotte est alimentée par une pile à combustible à hydrogène.

« Haulotte a décidé en 2018 de passer toutes ses machines en mode électrique », explique à IRN Benoît Baleydier, chef de projet chez Haulotte.

« Le HS18 E électrique a été lancé en 2021, à partir d'un modèle historiquement diesel. Nous l'avons équipé d'un prolongateur d'autonomie diesel amovible. »

Selon Haulotte, le prolongateur d'autonomie diesel est un générateur d'énergie amovible qui permet de recharger la batterie d'une nacelle à ciseaux à 80 % en trois heures.

Suite au partenariat avec Bouygues, Baleydier précise que le prolongateur d'autonomie diesel amovible peut désormais être remplacé par une version à pile à combustible à hydrogène, de même taille et dotée de la même capacité de production d'électricité.

Haulotte a utilisé le prolongateur d'autonomie à hydrogène pour la première fois sur site en octobre 2024, sur sa nacelle ciseaux tout-terrain HS18 E PRO de l'école militaire de Saint-Cyr-l'École, près de Paris. Equans est le fournisseur d'hydrogène gazeux pour ce programme d'essai.

« Techniquement parlant, la technologie des piles à combustible à hydrogène est mature. Mais la réglementation actuelle ne l'est pas encore », explique Baleydier. « Aujourd'hui, nous ne nous occupons que de la réglementation d'un prototype de machine et d'un chantier. Or, nous ne pouvons pas gérer la réglementation de la production de masse de demain, car elle est trop complexe. »

Il ajoute que les réglementations et les directives de sécurité actuelles concernant le stockage de l’hydrogène gazeux sur les chantiers de construction doivent être mises à jour avant qu’il puisse être utilisé efficacement.

« D'un point de vue économique, la technologie des piles à combustible est trop coûteuse pour justifier son utilisation actuelle. Nous travaillons actuellement avec plusieurs fournisseurs pour trouver des solutions permettant de réduire ces coûts », explique Baleydier.

Une autre difficulté à laquelle se heurte l’adoption de cette technologie est le temps nécessaire pour ravitailler les machines.

« La seule chose qu'ils [les clients] nous demandent d'améliorer, c'est le temps de ravitaillement de la machine », explique Baleydier. « Ils nous ont dit que c'était acceptable pour une expérience, mais que nous devions améliorer le système de ravitaillement pour la production en série et l'utilisation quotidienne. »

Equan a développé ce système de ravitaillement sans réservoir intermédiaire pour des raisons réglementaires. Selon Baleydier, la recharge sera plus rapide une fois que le système pourra pressuriser l'hydrogène de 200 à 400 bars à l'avance et le stocker dans le réservoir intermédiaire à environ 350 bars.

Il explique qu'Haulotte avait envisagé d'utiliser des réservoirs d'hydrogène amovibles dans son prolongateur d'autonomie, mais n'a pas poursuivi cette idée car cela aurait nécessité du personnel qualifié pour changer fréquemment les réservoirs.

« Nous savons qu'il n'y aura pas qu'une seule source d'énergie à l'avenir. Nous voulons être sûrs d'être prêts pour l'avenir, c'est pourquoi nous avons lancé ce projet pour évaluer la réglementation, les aspects techniques et la réaction du marché », explique Baleydier.

5. Speedy Hire et Niftylift

Ailleurs, en juin 2023, la société de location britannique Speedy Hire et le fabricant de PEMP Niftylift ont lancé les premières plates-formes d'accès alimentées à l'hydrogène et à l'électricité au monde, HR15E et HR17E.

La matrice sans diesel de Speedy Hire permet aux clients de réaliser des progrès mesurables en matière de décarbonation. Photo : Speedy Hire

Selon Speedy Hire, les deux machines peuvent généralement fonctionner jusqu'à cinq jours avec une seule charge électrique, avec une autonomie supplémentaire significative disponible grâce à la pile à combustible à hydrogène.

Niftylift a indiqué que la combustion de l'hydrogène n'offre qu'un rendement de 25 à 35 % en termes de conversion d'énergie, tandis qu'une pile à combustible à hydrogène peut atteindre 60 %. Le ravitaillement est simple : il suffit de brancher une bouteille d'hydrogène G20 pour remplir la pile.

« Nous utilisons des réservoirs amovibles », explique Tom Hadden, responsable technico-commercial chez Niftylift, à IRN lors d'une interview. « Une fois le réservoir vide, vous pouvez le changer comme un barbecue à gaz.

« Un certain niveau de formation est requis, mais il n'est pas nécessaire de suivre une formation de 10 jours sur ce sujet », explique-t-il. « Avec une formation par compétences, on peut être formé en une matinée.

« Tous les raccordements que nous utilisons ne nécessitent aucun outillage : ils sont soit à assemblage manuel, soit à emboîtement », ajoute-t-il. « Il n'est pas nécessaire d'avoir un diplôme d'ingénieur en mécanique pour changer un cylindre. »

Hadden affirme que de nombreux produits de plus grande taille, tels que les excavatrices de terrassement, ont adopté des moteurs à combustion à hydrogène, et la plupart des acteurs de l'industrie ne prévoient pas de construire des moteurs à combustion à hydrogène de moins de 50 à 55 kW.

« Cela nous sort de ce marché car nous n'utilisons que des moteurs de 19 kW, mais nous réalisons ensuite que nous n'en avons pas besoin », dit-il, ajoutant qu'un opérateur d'excavatrice creuse et se déplace toute la journée tandis qu'un opérateur de plate-forme d'accès n'a besoin que de se déplacer dans une position et de monter dans les airs pour y rester une heure ou deux.

Bien que Niftylift ait abandonné la combustion de l'hydrogène et décidé de se concentrer sur la technologie des piles à combustible à hydrogène, l'absence initiale de normes industrielles et de directives des organismes de réglementation concernant les piles à combustible à hydrogène dans les machines demeure un défi majeur. De plus, explique Hadden, les fournisseurs de piles à combustible sont peu nombreux dans le monde.

« Nous envisageons d'étendre notre autonomie en 2025 », explique-t-il. « Nous avons discuté avec un autre fournisseur de piles à combustible et convenu de mener un programme de développement urbain. »

Niftylift recherche des piles à combustible avec des rendements plus importants pour couvrir toutes ses plates-formes élévatrices automotrices de 12 à 28 m, dit-il.