EFCW2017 - Book of abstracts
Fuel Cell cars the market issues
LES MISSIONS ASSOCIATION FRANCAISE POUR LHYDROGENE
Bertrand Chauvet SymbioFCell. 5.2 - STATIONNAIRE. Lydie Tchicaya
Guide dinformation sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des
Jun 1 2015 SymbioFCell : Fabio Ferrari
Guide dinformation sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des
Jun 1 2015 SymbioFCell : Fabio Ferrari
RAPPORT
et Bertrand Chauvet directeur marketing de la société SymbioFcell. SymbioFcell propose des systèmes de piles à combustible fonctionnant à l'hydrogène
RAPPORT
et Bertrand Chauvet directeur marketing de la société SymbioFcell. SymbioFcell propose des systèmes de piles à combustible fonctionnant à l'hydrogène
Guide d'information
JUIN 2015
Guide d'information sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des stations-service de distribution d"hydrogèneEn partenariat avec :
Travaux réalisés par Seita Consulting et FCellSys, accompagnés et soutenus par l'ADEME.Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause
est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (art. L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont
autorisées (art. 122-5) les copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé de copiste et non destinées à une utilisation collective,
incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L 122-10 à L 122-12 du même Code, relatives à la reproduction
par reprographie. 3Membres
A?;F\67B;>AF397
7FD\635F7GDE
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Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogèneMembres du comité de pilotage et rédacteurs
...............3Membres du comité technique et contributeurs
...........3Contenu et objectifs du guide
Contexte
..........................71.1 - Produire, livrer et stocker de l'hydrogène............11
........................111.2 - Utiliser l'hydrogène pour les applications
de mobilité électrique .............................152.1 - Propriétés physiques et chimiques
............................172.2 - Risques spéciques
2.3 - Principes généraux dans la conduite
de projets de mobilité hydrogène #3EF3F;A@E7DH;57676;EFD;4GF;A@6:K6DA9_@7
3.1 - Dispositifs opérationnels
de la station-service3.2 - Points clés liés à la sécurité
3.3 - Mettre en place une station
de distribution d'hydrogène3.4 - Assurer la sécurité en phase
d'exploitation3.5 - Produire l'hydrogène sur site
par électrolyse3.6 - Déploiement
54.1 - Conception sécuritaire et homologation
..............33 ........35 .........354.2 - Utilisation et maintenance des véhicules
...............38 ..................384.3 - Fuites d"hydrogène et espaces con?nés
4.4 - Situations d"accidents
4.5 - Durée de vie et ?n de vie des véhicules
6.1 - Réglementation
6.2 - Sécurité civile et formation
6.3 - Abréviations et acronymes
6.4 - Références bibliographiques et sources
6.5 - Sites web
6Guide d"information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène Ce guide s"adresse à un public large, non spéci?quement connaisseur, mais intéressé par les nouvelles technologies utilisant l"hydrogène dans le domaine de la mobilité et potentiellement impliqué dans le cadr e d"un projet de déploiement d"une station-service ou de véhicules à hydrogène : direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL). alternatives de transport plus respectueuses de l'environnement.différentes technologies en jeu, de la production du gaz à son utilisation dans des véhicules
en passant par son transport et son stockage. Le chapitre 2 décrit les caractéristiques accidents et durée de vie des équipements. ultérieurement complété et actualisé en fonction des évolutions des technologies Il offre un premier niveau d'information et des recommandations générales qui devront nécessairement être complétées dans le cas d'un projet précis de déploiement d'une (1)Mots clés :
(1) Étude permettant d"évaluer précisément, méthodiquement et de la façon la plus exhaustive possible les risques que représente une installation
ou un équipement pour la sécurité des personnes, celle de l"environnement, et pour l"intégrité de l"outil industriel.
7L"hydrogène, un vecteur énergétique
A@F7JF7
REPÈRES - UNITÉS DE PRESSION DES GAZ
Ce chapitre présente de manière succincte l"hydrogène comme vecteur énergétique, son intérêt dans
le cadre du développement de la mobilité propre ainsi que la problématique du déploiement des stations-
service de distribution d"hydrogène sur le territoire. Il n"aborde pas spéci?quement les questions de
sécurité, mais propose une introduction de la thématique plus générale de la mobilité hydrogène.
8Guide d"information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogèneTransition énergétique
et mobilité hydrogèneLa Poste, utilisateur pionnier
de la mobilité hydrogène > Éric Gauthier > Emmanuel RaoultEmmanuel Raoult
Éric Gauthier
Déploiement de stations-service
et de véhicules(2) Air Liquide, Alphéa Hydrogène, AREVA Stockage d'énergie, CEA, AREVA H2Gen, EDF, GDF SUEZ, GRTgaz, H2 Logic, Hyundai, IFPEN, INEVA-CNRT, Intelligent Energy, ITM Power, Linde,
Michelin, McPhy Energy, Plateforme de la lière automobile, Pôle véhicule du futur, PHyRENEES, Renault Trucks, Solvay, Symbio FCell, Tenerrdis.
Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène > Pierre-François Gérard > Pascal Fourniès© SEMITAN - Nantes
(3) La Mission hydrogène fédère, dans la région Pays de la Loire, industriels, chercheurs, enseignants autour de la thématique de l"hydrogène-énergie.
Pierre-François Gérard
Pascal Fourniès
Une navette ?uviale à hydrogène pour le transport de passagers à Nantes 111.1 - Produire, livrer
et stocker de l"hydrogène1.1.1 - Produire de l'hydrogène
1.1.2 - Transporter et livrer
de l'hydrogène7>3BDA6G5F;A@3GJ3BB>;53F;A@E
Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène1.1.3 - Stocker de l'hydrogène
Stockage gazeux
3 3 3Stockage liquide
3Stockage solide
3 131.1.4 - Optimiser la logistique
DEMAIN, DE NOUVELLES SOURCES
D"HYDROGÈNE
eGuide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogèneREPÈRES
1.2 - Utiliser l"hydrogène
pour les applications de mobilité électrique1.2.1 - Technologies et architectures
e1.2.2 - Différents types de véhicules
à hydrogène pour les transports
151.2.3 - Déployer une
infrastructure de recharge pour véhicules à hydrogène DEGRÉS D'HYBRIDATION DE LA PILE À COMBUSTIBLE SELON LES TYPES DE VÉHICULES ET LES FONCTIONS RECHERCHÉES Auxiliaire de puissanceProlonggateur d"autonomiePleine puissance (4) http://www.H2stations.org (5) Le programme CHIC prend la suite des programmes CUTE et HyFLEET-CUTE (http://chic-project.eu). 172.1 - Propriétés physiques
et chimiques e #7EEB\5;g5;F\E67>:K6DA9_@7QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSICOCHIMIQUES
DE L'HYDROGÈNE GAZEUX,
DU MÉTHANE ET DES VAPEURS D'ESSENCE (À 0,1 MPA, 20 °C)Hydrogène H
2Méthane CH
4Vapeur d'essence
Masse volumique (kg/m
3Coefcient de diffusion dans l'air (cm
2 /s) Température d'auto-inammation dans l'air (°C)585537Limites d'inammabilité dans l'air (% vol.) aux
conditions normales de température et de pressionLimites de détonation dans l'air (% vol.)
Énergie minimale d'inammation pour un
mélange air/combustible dans les proportions stoechiométriques (mJ)Énergie explosive (kg TNT/m
3Vitesse de combustion dans l'air (m/s)
Vitesse de détonation (m/s)
Température de amme (°C)1875
Source : L"hydrogène, carburant de l"après-pétrole ?, IFPEN, CEA, cf. § 6.4. (6) Proportion de réactifs consommés quand une réaction chimique est complète (tous les réactifs sont transformés en produits). Dans le cas de la combustion de l"hydrogène avec l"air,
cela signi?e que l"ensemble des molécules de ces deux gaz se transforme en eau.Guide d'information sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi
on d"hydrogène 182.2 - Risques spéci?ques
L"anoxie
Le risque acoustique
NOTE D"INFORMATION OPÉRATIONNELLE
" RISQUE HYDROGÈNE »OG83GFFD3H3;>
>7D EGD >3557BF3F;A@ EA5;\ F3>767>:K6DA9_@76\?A@
FD7DB3D67>3B\639A9;77F
3G FD3H7DE 67 6\?A@EFD3
F7GDECG7>:K6DA9_@7@7EF
B3E 3GEE; 63@97D7GJ CG7
>7 9D3@6 BG4>;5 >;?39;@7 >83GF?7FFD77@B>35767E ?7EGD7E67E\5GD;F\7F7@E;FG3F;A@6\9D36\7AG6;@
F7DH7@F;A@E3HA;D5A??7@F
;@F7DH7@;D #3 E\5GD;F\ 6A;F ]FD7 BD\9@3@F7 5:3CG7Lieutenant-colonelFrançois Laumann
Source : Note d'information opérationnelle " Risque Hydrogène », téléchargeable, cf. § 6.4.
CONSÉQUENCES POSSIBLES
D'UNE FUITE D'HYDROGÈNE
Faible débit de fuite
Fort débit de fuite
Les risques liés à l'utilisation de l'hydrogène liquideLe risque d'inammation et d'explosion
(7) Guide des méthodes d"évaluation des effets d"une explosion de gaz à l"air libre, INERIS téléchargeable (cf. § 6.4).
Guide d'information sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi
on d"hydrogène(8) La directive ATEX (Atmosphère explosive) dénit trois zones où peuvent se former des atmosphères explosives (mélange avec l'air de substances inammables - gaz, vapeurs, brouillards
ou poussières) : la zone 0, où l'atmosphère explosive est permanente ou pendant de longues périodes en fonctionnement normal ; la zone 1, où elle est présente occasionnellement en
fonctionnement normal ; et la zone 2, où elle est présente accidentellement, en cas de dysfonctionnement, ou de courte durée.
L"éclatement d"un réservoir sous pression
2.3 - Principes généraux
dans la conduite de projets de mobilité hydrogène2.3.1 - Prendre en compte
la sécurité dès le départ2.3.2 - Former les acteurs du projet
2.3.3 - Travailler avec la sécurité
civile et les sapeurs-pompiers(9) HyFacts est un projet européen de recherche, ?nancé par le FCH JU, destiné à concevoir et diffuser des formations pour les gestionnaires des risques et les responsables de la sécurité
publique. Le but est de leur permettre de juger, en toute connaissance de cause, des aspects sécurité des dossiers de mise en place d"installations hydrogène qui leurs sont soumis.
Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène3.1 - Dispositifs opérationnels
de la station-service3.2 - Points clés liés
à la sécurité
#3EF3F;A@E7DH;57676;EFD;4GF;A@6:K6DA9_@76-)0'
© Crédit photo SEM EVEER"HY"PÔLE - Circuit d"Albi3.2.1 - Zone de stockage
de l'hydrogène source *F3F;A@:K6DA9_@767*3;@F#b© D.Daguier
Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène3.2.2 - Zones de compression
et de stockage tampon3.2.3 - Borne de recharge
93L7GJ5A?BD;?\AD@767D75:3D97
© FCELLSYS
RISQUE DE RUPTURE DU FLEXIBLE
DE REMPLISSAGE
36D7E674AGF7;>>7E
Point de vue des fabricants de station
> Adrien Zanoto > Jean-Michel JolyJean-Michel Joly
Adrien Zanoto
Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène3.3 - Mettre en place
une station de distribution d'hydrogène3.3.1 - Dé?nir le cahier des charges
de la station-service3.3.2 - Prendre en compte
les prescriptions réglementaires et normatives3.3.2.1 - Normes et protocoles
3.3.2.2 - Directives européennes
3.3.2.3 - Spéci?cités de la réglementation française
Comment s'applique la réglementation en France ?Des distances de sécurité à respecter
Cathy Day
Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène3.3.2.4 - Analyse de risques
3.3.3 - Spécier et installer
une station-service3.4 - Assurer la sécurité
en phase d"exploitation3.4.1 - Activités de maintenance
liées à la sécurité3.4.2 - Personnel de maintenance
3.4.3 - Interactions
avec les utilisateurs3.4.4 - Interactions avec
les services de secours(10) La base ARIA (Analyse, recherche et information sur les accidents) est gérée par le Bureau d"analyse des risques et pollutions industriels (BARPI) au sein du ministère de l"Écologie, du
Développement durable et de l"Énergie (cf. § 6.4).Lieutenant-colonelFrançois Laumann
Guide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène3.5 - Produire l'hydrogène
sur site par électrolyse3.5.1 - Technologies
33.5.2 - Gestion de l"hydrogène
dans l"unité de production parélectrolyse
3.5.3 - Installation, mise en uvre
et maintenance 3 3 (11) Le normo-m 3 est un m 3 aux conditions normales de température et pression.(12) Dans le cas de la technologie PEM, la pureté de l"eau est cruciale. Une conductivité inférieure à un microsiemens par centimètre (μS/cm) est géné
ralement requise. 31Eau de réseau
Puri?cateur
d"eau O 2Vers compresseur
et stockageRéductioncatalytiqueSécheurRéservoir
d"eau pureRefroidisseur de gaz
Refroidisseur
RedresseurAlimentationhaute tensionSéparateur
gaz/liquideSéparateurgaz/liquideSCHÉMA
DE FONCTIONNEMENT D"UN ÉLECTROLYSEUR PEM (AREVA H2GEN)Guide d'information sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi
on d"hydrogènePrincipes de conception et d'exploitation
pour un électrolyseur PEMFabien Auprêtre
Accompagnement du développement
par les services de l'ÉtatLionel Prévors
3.6 - Déploiement
334.1 - Conception sécuritaire
et homologation4.1.1 - Schéma énergétique type
VÉHICULE ÉLECTRIQUE À PROLONGATEUR
D'AUTONOMIE GRÂCE À UNE PILE À COMBUSTIBLEVÉHICULE ÉLECTRIQUE À PILE À COMBUSTIBLE PLEINE PUISSANCE
Les véhicules à hydrogène sont homologués à l'instar des véhicules dotés d'un autre mode de
propulsion. Il n'y a pas de restriction d'usage en matière d'accès à la chaussée publique. Un tel véhicule
possède une carte grise obtenue en préfecture, qui mentionne simplement que son carburant estl'hydrogène. De même, ces véhicules sont assurés auprès des compagnies au même titre et dans les
mêmes conditions que des véhicules thermiques, hybrides, électriques à batteries. Ils ne sont pas
considérés par les assureurs comme des véhicules à risque spécique.KANGOO H
2Crédit photo : Pierre Jayet
Batteries 12V
Auxiliaires
DC/DC - Pour
les auxiliairesDC/DC forte puissanceTrans Moteur
Électrique
Variateur
de vitesse du véhicule PAC 2 PAC 2Batterie 12V
Auxiliaires
DC/DCVéhicule
TransMoteur
Électrique Variateur
de vitesseBatteries 12V
Auxiliaires
DC/DC - Pour
les auxiliairesDC/DC forte puissanceTrans Moteur
Électrique Variateur
de vitesse du véhicule PAC 2 PAC 2Batterie 12V
Auxiliaires
DC/DCVéhicule
TransMoteur
Électrique Variateur
de vitesseGuide d'information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d"hydrogène4.1.2 - Garantir un
fonctionnement sécuritaire4.1.2.1 - Éviter les fuites
4.1.2.2 - Ventiler les volumes connés
4.1.2.3 - Détecter la présence d'hydrogène
Principes de conception pour des composants
sous haute pressionJean-Luc Mussot
354.1.3 - Circuit hydrogène
et dispositifs de sécurité4.1.3.1 - Eléments haute pression
4.1.3.2 - Détente de l"hydrogène
et alimentation de la pile à combustible4.1.3.3 - Consommation et évacuation de l"hydrogène non consommé
4.1.3.4 - Réservoirs d"hydrogène haute pression
Olivier Perrier
36Guide d"information sur la sécurité
des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène4.1.4 - Homologation
LE PROCESSUS D"HOMOLOGATION
D"UN VÉHICULE À PILE À COMBUSTIBLE
O#3E\5GD;F\7EF7@BD7?;7D
>;7G3EEGD\7B3D>35ACG75A?BAE;F7 6G D\E7DHA;D 5A@[G7
7FH3>;6\7BAGDE3D\E;EF3@57
3GJ EA>>;5;F3F;A@E 7@ E7DH;57
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9>7?7@F3;D7E EA@F 78875FG\E
5A??7>3D\E;EF3@573G87G
3GJ ;?B35FE 3GJ BDA6G;FE
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