L'hydrogène : vers une intralogistique plus durable

Parmi toutes les sources d’énergies actuelles, l’hydrogène semble être celle qui offre le plus de perspectives d’avenir.  Certes, de nombreux paramètres sont à prendre en compte et sa production a un impact environnemental plus ou moins important (hydrogène vert vs gris*)… mais de nouvelles offres émergent et commencent à la rendre compétitive !

*Dans l'ensemble, l'hydrogène vert est une option plus durable et respectueuse de l'environnement par rapport à l'hydrogène gris, bien que des efforts soient en cours pour rendre la production d'hydrogène gris plus propre en capturant et en stockant les émissions de CO2.

Parmi les utilisateurs potentiels de cette énergie se trouvent les chariots élévateurs et cet article vous donnera des clés pour bien comprendre cet environnement et les indications pour aller plus loin dans vos réflexions…

Les moteurs à base d'hydrogène représentent la prochaine étape logique vers des flottes en intralogistique plus durables. L'expert Dyrk Draenkow, Senior Product Manager Energy Systems pour STILL, partage son expérience.

"Chez STILL, nous avons reconnu très tôt le potentiel de l'hydrogène pour l'intralogistique et travaillons depuis 2003 déjà sur des études de faisabilité dans le cadre de différents projets". Le potentiel de ce gaz est évident : contrairement aux combustibles fossiles, l'utilisation d'hydrogène dans les piles à combustible ne génère que trois produits : de l'énergie pour propulser le chariot élévateur, de la chaleur et de l'eau. Ainsi, au lieu de provoquer des émissions nocives de CO2, la réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène de l'air ne laisse qu'un peu d'eau ou de vapeur d'eau, qui peut à nouveau être rejetée sans problème dans l'environnement. "Pendant longtemps, l'hydrogène a été considéré comme un gaz purement technique. Entre-temps, on assiste à un changement de mentalité et l'hydrogène est de plus en plus considéré comme un carburant".

L'idée que l'on puisse obtenir de l'hydrogène vert comme de l'essence à la station-service est encore relativement nouvelle - mais la prochaine étape est déjà évidente. En effet, l'hydrogène présente un grand potentiel, notamment par rapport aux batteries : capacité importante de stockage d'énergie et presque indépendante de la température, transport facile et disponibilité quasiment illimitée. C'est pourquoi il est désormais considéré comme une solution pour de nombreuses applications à l'échelle mondiale.

La mise au point des piles à combustible a ouvert de nouvelles perspectives pour la propulsion des véhicules à base d'hydrogène. La pile à combustible utilise la réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène de l'air pour produire de l'électricité qui alimente ensuite le moteur électrique du chariot : les piles à combustible s'intègrent donc en lieu et place de la batterie. Cependant, pour être économiquement viable, une conversion d’une flotte de chariots à l’hydrogène nécessite un engagement annuel important des engins.

Le passage à une propulsion à base d'hydrogène est donc particulièrement rentable pour les flottes les plus importantes avec des chariots utilisés en continu sur deux ou trois équipes. "Même pour les grands prestataires logistiques ou les constructeurs automobiles ayant plus de 1 500 heures de fonctionnement par an, l'utilisation de cette technologie est rentable", explique Dyrk Draenkow. Les piles à combustible rendent les appareils puissants en permanence et leur permettent d'atteindre des performances élevées. En effet, avec les piles à combustible, il n'est plus nécessaire de remplacer les batteries ou de mettre les chariots hors service pour les recharger pendant de longues périodes. Au lieu de cela, il suffit de quelques minutes pour faire le plein d'hydrogène aux stations de ravitaillement, appelées « dispensers ».

Dans le centre de distribution de Carrefour à Vendin, en France, les conditions étaient idéales pour passer aux piles à combustible : en fonctionnement en équipes multiples, des palettes pleines et mixtes de marchandises destinées à être livrées dans environ 360 magasins Carrefour sont préparées chaque jour. "Les conditions pour le projet pilote étaient très bonnes", ajoute Dyrk Draenkow. "Les chariots élévateurs STILL équipés de piles à combustible sont utilisés chez Carrefour depuis 2017." Les 137 chariots STILL alimentés à l'hydrogène constituent actuellement la plus grande flotte de piles à combustible en Europe, permettant à Carrefour d'économiser 300 000 kWh d'électricité et 20 tonnes de CO2 par an.

Cependant, la technologie des piles à combustible présente également des limites : "Il n'est pas envisageable d'utiliser des systèmes à base d'hydrogène dans des petits transpalettes ou gerbeurs accompagnant- c'est pourquoi nous faisons confiance à nos batteries au lithium-ion", explique Dirk Draenkow. Il recommande également des chariots élévateurs électriques et une charge intelligente pour les clients ayant de plus petites flottes, utilisant moins de 1 500 heures de fonctionnement par an. "Il est encore très coûteux de mettre en place une infrastructure d'hydrogène sur mesure pour amener l'hydrogène dans l'entrepôt", précise-t-il. En effet, bien que l'hydrogène "vert" soit un carburant prometteur, il n'est pas encore disponible en quantité suffisante à des prix raisonnables. "L'énergie produite à partir de l'éolien, de l'hydroélectricité et du solaire est principalement injectée dans le réseau électrique", explique Dyrk Draenkow. Il ne reste donc pas grand-chose pour la production "verte" d'hydrogène : "Tout comme pour le gaz naturel, nous dépendons des importations." Cependant, il faut d'abord mettre en place l'infrastructure appropriée : des pipelines doivent être installés et des stations-service doivent être construites.

Un défi pour l’intralogistique : "Une flotte mixte d'environ 80 chariots élévateurs consomme environ autant d'hydrogène par jour qu'un seul camion à hydrogène", souligne Dyrk Draenkow. "Ce sont de si petites quantités qu'il n'est pas rentable de poser des pipelines spécialement pour ces applications. En revanche, la logistique d'entrepôt dépend de l'adaptation à d'autres secteurs ou de ce qu'on appelle la "sector coupling". "Dans le transport routier lourd, l'approvisionnement en hydrogène sera de toute façon une réalité à l'avenir", poursuit Dyrk Draenkow. De grandes quantités d'hydrogène seront également nécessaires aux points nodaux industriels. Par conséquent, le passage aux piles à combustible est une véritable option pour les entrepôts situés à un tel point nodal.

"Chez STILL, nous avons décidé d'internaliser la compétence en matière de piles à combustible", poursuit Dyrk Draenkow. Depuis 2023, STILL produit ses propres piles à combustible 24 volts à Hambourg en Allemagne. Afin de pouvoir soutenir de manière globale les clients sur ces questions, STILL a conclu un partenariat avec des cabinets d’ingénierie et des développeurs de projets hydrogène comme la société HYCARGO.  Ils accompagnent les clients sur l'infrastructure de ravitaillement en hydrogène, tandis que STILL fournit les chariots adaptés à la technologie des piles à combustible.

"Des projets comme le centre de distribution Carrefour montrent clairement qu'il est avantageux de s'intéresser à la conversion vers des chariots à hydrogène", déclare Dyrk Draenkow. C’est particulièrement le cas lorsque l’infrastructure de l’hydrogène est déjà en place ou que le nouveau carburant est consommé en grande quantité. « Même si d’autres parties de l’infrastructure d’un site sont déjà en train de passer à l’hydrogène, il est judicieux d’équiper également les chariots élévateurs de piles à combustible », ajoute-t-il. Pour que la technologie se développe rapidement, les coûts de l’hydrogène doivent baisser considérablement pour qu’il puisse être largement utilisé. Jusqu’à présent, un kilogramme d’hydrogène vert coûte environ 13 euros. « Le carburant ne deviendra une véritable alternative qu’à partir d’un prix de deux à trois euros par kilogramme », estime Dyrk Draenkow. Avec le développement de l’infrastructure et une disponibilité croissante de l’hydrogène « vert », les prix devraient également baisser à long terme. STILL sera prêt, avec la technologie des piles à combustible appropriée et des partenaires compétents pour l’infrastructure de l’hydrogène.

En effet, entre la production de l’énergie, la fabrication des appareils de manutention, l’acheminement de l’hydrogène et son utilisation au quotidien, l’utilisation de cette technologie fait appel à de multiples compétences et seule une véritable expertise d’un bout à l’autre de la chaîne (de la production à l’utilisation) pourra vous permettre d’estimer la faisabilité et la viabilité de votre projet.

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