Une brève histoire de la bicyclette à hydrogène.

Histoire du Vélo H2

Une petite histoire des vélos à assistance électrique à hydrogène, simplement vélo à hydrogène ou vélo H2. Les infos et images sont résultats des recherches sur Internet entre octobre 2018 au février 2020. Les sources sont ajoutées au bas du document. Certainement, cette histoire n’est pas parfaite, mais on obtient une bonne impression des projets du passé.

 

Klaus Röhrich, Pangloss Labs, fév. 2020

Les débuts

Les premiers vélos à assistance électrique à hydrogène étaient issus de la recherche.

Le vélo américain de Manhattan Scientifics "Hydrocycle" avec une PAC allemande de 670W de NovArs fut présenté en 2000.
Au même temps à Rome en Italie, l’ENEA travaillait elle aussi avec l’hydrogène. Leur petit système SCENIC 150 (Sistema Cella EneaNuvera a Idrogeno Combustibile da 150 Watt) à servi pour bricoler un vélo à hydrogène.
Un peu plus tard, la société italienne Aprilia SpA, fabricant de bicyclettes, reprenait l’idée. Comme professionnel du vélo elle redessinait  le Hydrocycle de Manhattan Scientifics et fabricait le premier vélo à hydrogène commercial. Le Aprilia Enjoy Fuel Cell Bike fut présenté en 2001 avec une bouteille composite d’hydrogène sous 300 bar. Le prix indiqué était $2'300.  Ce vélo H2 était nommé « An Invention Of The Year » par le Time Magazin en 13 Novembre 2001 (article).
Comme anecdote de cette période des pionniers, l’étudiant Jörg Weigl de l’université d’Ulm en Allemagne battait les records d’autonomie des vélos H2. Avec sa construction de vélo couché il a fait 1200 kilomètres pendant le Wasserstoff-Expo à Hambourg 2002.

 

L'évolution

La société Aprilia était devenue calme de son vélo H2 autour de 2005. Il y a eu l’américaine WL Gore & Associates qui présentait une évolution des vélos de Manhattan Scientifics et Aprilia au Fuel Cell Expo 2005 en Japon, mais sans succès commercial.

Mais l’idée était disséminée. Des universités, des centres de recherche, et encore des enthousiastes se sont immergés dans le monde d’hydrogène, des cellules à combustible et des vélos. Voici la revue des réalisations.

Depuis ses premiers prototypes, ENEA à Rome n’a pas cessé de développe les vélos à hydrogène. Leur modèle de 2009 marchait avec une petit PAC de seulement 50W (6V x 8.5 A) et 900 litres H2 à bord. L’autonomie était donc plus que deux fois de celle d’une pédélec conventionnelle. Ou encore, à l'occasion du Grand Prix de Formule E qui se tiendrait à Rome en avril 2019, ENEA participait avec un vélo à l'hydrogène à la E-Parade de véhicules écologiques à 2, 3 ou 4 roues.

ENEA
ENEA 2000 ENEA 2009 ENEA 2019

 

Depuis 2008, le vélo à hydrogène est étudié an Australie. L’University of New South Wales construisait le vélo H2 avec un premier prototype en 2014 et un deuxième, le Hy-Cycle 2.0 en 2016.
En Italie, Vincenzo Antonucci en collaboration avec TRE SpA (Tozzi Renewable Energy) et CNR-ITAE (Messina) présentait son vélo H2 de 26 Kg seulement, à la foire « H2 Roma Energy & Mobility Show » en 2009.
En 2012, Trifyl surprenait avec son vélo à hydrogène. Ce prototype était conçu par Trifyl, le Service départemental de valorisation des déchets ménagers du Tarn, en collaboration avec l’Ecole des Mines d’Albi et Albhyon, spécialisé dans l’hydrogène. Présenté lors d’une étape du Tour de France 2012, ce vélo n’était toutefois pas commercialisé.
Aussi en 2012, au Hochschule RheinMain, un prototype était construit par Michael Röser, Stefan Dietrich et Georg Derscheid basé sur une bicyclette Sustamo.
Le développement du vélo Gernweit Ped-Hy-lec commençait en 2008. Le consultant d’entreprises Holger Hanisch était supporté par le Department of Hydrogen and Fuel Cell Technology of the University of Applied Sciences RheinMain, en coopération avec Ralph Luh Engineering Co. et la Schunk Bahn- und Industrietechnik GmbH (tous en Allemagne). Le vélo à hydrogène a vue une évolution jusque à 2014. Son poids était 34.6 Kg et le prix positionné en dessus de €7‘000.

 

Vis-à-vis des modèles plutôt traditionels il y a eu dans cette année 2012 des prototypes dessiné par des visionaires. La conception du Suédois Johan Persson pour Aprilia par exemple, ou l’Hydogenia, un hybride entre pédélec, pousse-pousse et pile à combustibles de IFAM (Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials), Dresden.

Johan Persson’s Aprilia, 2012 Fraunhofer E-Bike Hydogenia, 2012

 

Plus récentes sont les prototypes de Vorradler (Allemagne 2014), de Tc Mobility (Italie, 2015), de Alex Bevan de Birmingham University (Royaume Unie, 2017) avec moteur H2 à combustion interne ou ce de Ankica Đukić à l’University of Zagreb (Croatie, 2017).

Electrolyte Vorradler S3 FC, 2014 Tc Mobility Frisbee «Scoobi» H2, 2015
Alex Bevan, Birmingham University, 2017 Ankica Đukić, University of Zagreb, 2017

 

Le Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) développait un pédélec présenté en 2014. Ce vélo est aujourd’hui dans leur musée. DLR développait aussi un vélo cargo. Cette technologie est aujourd'hui exploitée par la société Rytle à Hambourg en Allemagne.

DLR "BZ-Rad", au musée DLR DLR Vélo Cargo, 2015

 

A l’Institute Fraunhofer ISE en Allemagne le LiteFCBike est développé depuis 2016. Ce système complet de PAC avec stockage d’hydrogène dans douze cartouche d’hydrure métallique et batterie tampon peut être monté sur n’importe quel vélo électrique remplacent la pile. En combinaison avec un kit de conversion en vélo électrique quasiment tout vélo peut être converti en vélo à hydrogène. L’énergie stockée avec le kit est environ 270Wh, donc seulement la moitie d’une pile d’un pédélec standard (environ 500 Wh).

Fraunhofer ISE, 2016 le pack hydrogène
Nous n’avons pas trouvé plus d’information sur le MicroBike E-go Hydrogen, rendu public dans l’internet en mai 2019 avec un prix de €4‘500.


Bien sur, on a vue aussi des industriels essayer de commercialiser les vélos à hydrogène.

En novembre 2004, Palcan Fuel Cells Ltd., Vancouver, Canada avait inauguré sa première chaîne de montage au Shanghai Tongji Nanhui Science and Technology Industrial Park et s’est associé à Nanjing Fuel Cell Company Ltd. Eventuellement, la société Palcan a abandonné ce secteur. Reste à noter que Palcan a fourni, en 2009, une PAC de 300W à la société chinoise Shanghai Giant & Phoenix Bicycle pour alimenter un scooter à hydrogène.

En peu plus de succès a eu l’allemande Masterflex AG. Fournisseurs de composants pour la manipulation de fluides et système d’analyses, Masterflex commençait de s’engager dans le domaine des PACs en 2001. Le prototype du HyBike avec une PEM de 250W et 45 grammes d’hydrogène à bord était montré au Hannover Messe 2004. En 2007, la ville de Herten en Allemagne, championne dans l’application des technologies vertes, achetait dix HyBikes pour €70'000. L’hydrogène devait être fourni par son usine « Blue Tower » mais apparemment il y a eu des problèmes technologiques. Entre temps, Masterflex construisait le CargoBike en collaboration avec le constructeur allemand de vélos, Hawk Bikes Entwicklung & Marketing GmbH. La Deutsche Telekom testait 14 CargoBikes à Berlin en 2008. Ces prototypes n'ont pas connu de suite et en avril 2011, Masterflex a annoncé qu’il s’était dessaisi de son activité « cycles ».

Masterflex HyBike, 2004 Masterflex Cargo Bike, 2008
Le vélo de Palcan a connu un successeur en Chine. En 2007 Shanghai Pearl (Shanghai Pearl Hydrogen Power Source Technology Company) présentait son « Hydrogen Fuel Cell Powered Bicycle PHB ». Ce vélo pesait 32 Kg. Son prix était estimé à $2'650 avec une projection de $350 pour la production en série.

Valeswood ETD Ltd. à Birmingham en Royaume Unie utilisait la technologie de Shanghai Pearl pour créer sa vélo à hydrogène en 2007.
Depuis 2010, la société Valeswood ne semble plus en activité.

Valeswood 2007 Valeswood 2010
Un autre dérivé du vélo de Shanghai Pearl était commercialisé peut plus tard par la compagnie italienne Acta SpA. Elle avait présenté son premier prototype en septembre 2009 au EICMA Motor Show. Le vélo d’acta servirait pour expérimentations par exemple en Espagne par la Fundación para el desarrollo de las nuevas tecnologias del hidrógeno en Aragón et du CCI Instituto Tecnologia de Canarias en Pozo Isquierdo, en Gran Canaria, Islas Canarias. Mais depuis, Acta a abandonné cette application pour se concentrer sur le développement d’électrolyseurs.
Similaire aux vélos de Shanghai Pearl, Valeswood ou Acta était celui d’Iwatani. Iwatani Corporation développait des vélos à assistance électrique à hydrogène pendant trois années de 2006 à 2008 comme participant du Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project (JHFC). Le résultat fur présenté au Kansai International Airport en Octobre 2009.
Et encore dans cette catégorie de petits vélos tombe celui de Pedego Electric Bikes. Cette société californienne travaillait avec SiGNa Chemistry dans le développement d’un prolongateur d’autonomie pour leur vélo électrique Pedego Classic Comfort Cruise. “For every 1.5 lbs. of weight a rider carries, an additional 700 Wh is available (compared to ~350 Wh for an ultra-high performance lithium-polymer battery at a weight of 7 lbs.).”

Parallèle en Autriche et Allemagne, la société Linde à Vienne en Autriche, fournisseur des technologies et des gaz industriels, se baladait dans le domaine. Une série pilote de cent bicyclettes à hydrogène était produite est distribuée aux utilisateurs institutionnels et politique en 2015. Ce vélo pèse que 23.6 Kg avec un prix en dessus de €7'000, mais Linde n’est pas intéressée de le commercialiser.

La société française Gitane (Groupe Cycleurope) a présenté à Nice, en mai 2013 son prototype hybride baptisé Alter Bike.
Il avait été développé en collaboration avec les sociétés françaises Pragma Industries et Ventec.
L'hydrogène est stocké dans des capsules chimiques interchangeables et recyclables. Le vélo Alter 2 est apparu en 2016.

Gitane Alter Bike, 2013 Gitane Alter Bike 2, 2016

 

Aujourd’hui

Le vélo è hydrogène αlpha est un développement de Pragma Industries (Biarritz, France). Le projet est soutenu par l’Ademe. Pragma Industries avait présenté un prototype en 2015. Ces bicyclettes pèsent 25 kg, soit le poids d’un vélo électrique. Elles coûtent aujourd’hui €7’000 à l’achat, avec la perspective de réduire le prix à 3.500 à l’horizon 2020. Il y a plusieurs projets d’utilisation du αlpha comme dans le projet CARGHO, qui est une flotte de vélos à hydrogène testés par les usagers à Chambéry et Savoie Technolac ou aussi dans le projet Bhyke à Cherbourg et Saint-Lô dans la Manche avec une flotte de 20 vélos. Pragma Industries a aussi dévoilé des eTrikes à hydrogène destinés aux derniers mètres de la livraison.

Le MovR vélo cargo de la société Rytle (Bremen, Allemagne) est sur le marché depuis 2018. La société est un projet de spin-off Fuel Cell Power Pack (FC PP) de la DLR.

Atena Scarl est le centre de haute technologie pour l’énergie et l’environnement en Italie. Sa technologie phare est une petit PAC qui est mit sur des vélos, scooters et micro-voitures fonctionnant à l’hydrogène. Les système sont dotés de cartouches interchangeables ou peuvent être rechargés indépendamment. Le vélo à hydrogène est supporté d‘ENEA, d‘Università Parthenope di Napoli et d‘Università degli Studi di Perugia. En 2019, trois modèle sont proposés: Touring 250, Sport MB250, Sport MB500, mais sans prix ni point de vente.

 

En Septembre 2019 CYCLEUROPE et STOR-H présentent le Sneaker, un vélo triporteur à assistance hydrogène. Le moteur a une puissance de 250W. Les deux cartouches d’hydrure métallique permettent une autonomie de 50 km. La société Aaqius, fournisseur des cartouches consignes, prévoit la création d’un réseau local de distributeurs.

Gitane Sneaker à hydrogène

 

Sources

Liste des plus importantes pages web visitées, presque complet, en ordre alphabétique :

blog.wired.com/gadgets/2007/05/fuel_cell_cargo.html

blog.wired.com/gadgets/2007/05/fuel_cell_cargo.html

blog.wired.com/gadgets/2007/05/fuel_cell_cargo.html

blue-rocket.de/rytle-vernetzt-lastenraeder-mit-mini-hubs/

bresciapoint.blogspot.com/2009/05/la-mobilita-ad-idrogeno-e-gia-realta.html

emobilitaet.online/news/produkte-und-dienstleistungen/4581-dlr-zeigt-lastenfahrrad-mit-brennstoffzelle

en.wikipedia.org/wiki/PHB_(bicycle)

evworld.com/article.cfm?storyid=413

fch.europa.eu/sites/default/files/FCH Docs/171127_FCH2JU_BCs Regions Cities Consolidated Tech Intro_Rev. Final FCH_v11 (ID 2910585).pdf

frisbee.eu/blogs/news/19169327-bici-frisbee-a-idrogeno-by-tc-mobility

hidrogenoaragon.org/en/

hydrogen.hr/en/first-croatian-hydrogen-fuel-cells-powered-bicycle

HZwei/blog/2018-12-14/die-letzte-meile-mit-dem-movr

logistra.de/news/nfz-fuhrpark-lagerlogistik-intralogistik-solutrans-2017-rytle-praesentiert-profi-lastenrad-mit-ups-13691.html

Masterflex: Cargobike with mini fuel cells at Hanover Fair

mhtx.com/history/mid-range-fuel-cell/

mhtx.com/news-and-media/press-releases/time-magazine-names-fuel-cell-bike-as-an-invention-of-the-year/

microbike.it/Microbike-go%20Idrogeno.htm

old.enea.it/produzione_scientifica/pdf_volumi/V2002_Celle-Combustibile.pdf

phys.org/news/2018-04-hydrogen-aid.html

rideyourcity.wordpress.com/2012/03/22/fuel-cell-cargo-bike-could-power-your-lights-and-tv-too/

rytle.de/

Wired: Fuel Cell CargoBike

www.afhypac.org/documents/tout-savoir/fiche_9.4.4_les_applications_aux_cycles_rev.mai_2015_th.a.pdf

www.afhypac.org/documents/tout-savoir/fiche_9.4.4_les_applications_aux_cycles_rev.mai_2015_th.a.pdf

www.alternative-energy-news.info/hydrogen-fuel-cell-bikes/

www.alternative-energy-news.info/hydrogen-fuel-cell-bikes/

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www.atenaweb.com/en/hybike/

www.autogazette.de/eco/wasserstoff-fahrrad-203472.html

www.bike-eu.com/home/nieuws/2013/05/launch-of-worlds-1st-hydrogen-fuel-cell-e-bike-1013039

www.bolidenforum.de/artikel/zweirad/65568-fraunhofer-pr%C3%A4sentiert-brennstoffzellen-fahrrad

www.ctsenergy.net/news/from-bolzano-to-hannover-launch-pad-for-smart-mobility/

www.dlr.de/fk/desktopdefault.aspx/tabid-3731/5826_read-41856/

www.dlr.de/fk/desktopdefault.aspx/tabid-6194/13132_read-46816/

www.dlr.de/fk/Portaldata/40/Resources//181_14_025_Flyer_Brennstoffzellen-Bike_web.pdf

www.dlr.de/ra/desktopdefault.aspx/tabid-4058/6636_read-48445/

www.ebiketestsieger.com/e-bike-news/243-weltneuheit-e-bikes-mit-wasserstoff-antrieb.html

www.elektrobike-online.com/news/e-bikes-und-pedelecs/wasserstoff-e-bike-von-linde-elektrobike-beantwortet-die-zehn-wichtigsten-fragen.1480506.410636.htm

www.elektrobike-online.com/news/e-bikes-und-pedelecs/wasserstoff-e-bike-von-linde-elektrobike-beantwortet-die-zehn-wichtigsten-fragen.1480506.410636.htm

www.enea.it/it

www.energieportal24.de/artikel_1211.htm

www.fahrrad-xxl.de/blog/kommt-2019-das-wasserstoff-e-bike-mit-brose-motor/

www.fr.de/frankfurt/wasserstoff-technik-anfassen-11339038.html

www.gernweit.com/hydrogen-e-bike.html

www.gernweit.com/wasserstoff-rad.html

www.h2orizon.de

www.hydrogencarsnow.com/index.php/hydrogen-vehicles/hydrogen-bikes-powered-by-fuel-cells-debut-in-china/

www.hydrogen-motors.com/hydrogen/2010/03/fuel-cell-bicycle-hydrogen-bicycle/

www.hzwei.info/blog/2016/03/14/auch-pedelecs-fahren-mit-brennstoffzellen/

www.hzwei.info/wp-content/uploads/download/HZwei-Juli-2008.pdf

www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/antriebstechnik/paketauslieferung-per-wasserstoff-bike/

www.irunonhydrogen.com/

www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/litefcbike.html

www.iwatani.co.jp/eng/newsrelease/detail_32.html

www.lastampa.it/2009/11/05/scienza/in-arrivo-la-bici-a-idrogeno-LPntOEPnKlZXZsbyc7Kn5H/pagina.html

www.masterflex.de/

www.masterflex.de/com/index.php?news_id=804

www.masterflex.de/unternehmen/historie/2001-bis-2010.html

www.merlin.unsw.edu.au/energyh/hy-cycle/

www.pedegoelectricbikes.com/

www.pnp.de/nachrichten/ratgeber/auto_und_motor/sps/3200301_Das-erste-Wasserstoff-Mountainbike.html

www.poweredbicycles.co.uk/Hydrogen-Lion-Bike/G222.htm

www.poweredbicycles.co.uk/Lion-Folding-Bike-With-Hydrogen-Cell/G123.htm

www.pragma-industries.com/products/light-mobility/

www.pragma-industries.com/products/light-mobility/

www.qualenergia.it/articoli/enea-presenta-la-bici-elettrica-a-idrogeno/

www.rad-nr.de/2014/11/22/ein-drahtesel-mit-wasserstoff-antrieb/

www.solarinitiativen.de/wp-content/uploads/1_fr_02_stiller_wasserstoff.pdf

www.treehugger.com/cars/gore-aprilia-fuel-cell-bike.html

www.treehugger.com/files/2007/05/on_yer_hydrogen.php

www.valeswood.com/news/valeswood_newsletter_2010_spring.html

www.wissenschaft.de/technik-digitales/1200-kilometer-mit-einer-tankfuellung-brennstoffzellenfahrrad-mit-rekordreichweite/

www.youtube.com/watch?v=Ma3CPaWTe90

www.youtube.com/watch?v=P3LPWVMB54k

www.youtube.com/watch?v=PSmH9xHxHc8

www.youtube.com/watch?v=T5wo8AvsSxQ    

www.zsw-bw.de/zepeo.fsb.hr/blog/2017/07/07/ankica-dukic-presented-her-hydrogen-bicycle/

Kit pour Vélo H2 – FAQ

Hydrogène

Pourqoui l'hydrogène ?

A cause de besoin de stockage d’énergie renouvellable, l’hydrogène s’impose comme moyen de stockage d’ énergie en grande quantité. Cette hydrogène est disponible soit pour la reconversion en électricité soit pour l’utilisation directe comme dans les voitures à l’hydrogen ou comme il est la cas ici, pour propulser une bicyclette. Avec notre kit de conversion d’un vélo traditionel en vélo assistance électrique à hydrogène, nous voulons apporter l’hydrogène aux particuliers. Nous voulons le rendre commun, nous voulons nous habituer de son utilisation avec une application abordable et disponible à toutes et tous.

L'hydrogène, est-ce vraiment propre ?

L’hydrogène est propre sous condition qu’il est produit à partir des ressources renouvelables avec des technologies appropriées. Cela est le cas de l’hydrogène produite par électrolyse avec l’électricité verte. Donc c’est le choix du consommateur.

N'est-ce pas dangereux ?

L’hydrogène n'est pas plus dangéreuse comme l’essence ou le gaz naturel. Les charartéristiques de combustion et donc d’une eventuelle explosition de ces combustibles sont different. Le hydrogène est le plus légère de tous ces molecules est l’impacte d’une improbable explosion est moins importante. Avec des outils moderne de manutention et de stockage, le risque d’une fuite ou encore d’une explosion est tres faible.

Quels sont les avantages par rapport à l'électricité ?

Avant tous, en hydrogène on stock plus d’énergie comme en éléctricité. Donc l’autonomie d’un vehicule, voiture ou vélo ou bus, est considerablement augmenter.

Kit de conversion

Pourquoi un kit ?

Les vélos à l’hydrogène existants ont une haute niveaux d’integration des composants.
Ils sont cher pas seulement a cause des cout des composants, mais aussi à cause des coûts de leur fabrication ainsi que l’amortisation du développement. Avec un kit open source, l’utilisateur n’a que les coûts d’achat du matériel. Avec le kit de conversion d’un vélo traditionel en vélo assistance électrique à hydrogène, le vélo H2 devient beaucoup moins cher et donc abordable.

Pourquoi en open source ?

Nous sommes des volontaires de Pangloss, des philanthrops, qui prennent plaisir de développer quelque chose utile. Notre espoir est d’obtenir du retour d’idées d’amélioration du système. Mais notre plus grand intérêt est d’enthusiasmer un maximum d’utilisteur pour que les fournisseurs s’engagent dans la fabrication des composants mieux adapter et moins cher.

Y a-t-il de la concurrence ?

Il y a des bicyclettes à hydrogène depuis une vingténe d’années. C’était des prototypes ou des petits séries reservé aux utilisateur industriel et des organismes publiques. Avec le kit, on ouvre la porte pour le particulier.

Où puis-je recharger mon vélo ?

L’approvisionnement de l’hydrogène est une soucie. Il y a des stations de recharge par exemple de Ataway à Chambéry, ou le système de distribution de cartouches de l’hydrogène de Aaqius à Paris et Genève.  Avec notre proposition du kit on leur donne la motivation de créer un reseau de recharge régional.  Si contre, il y a la possibilité d’installer un petit électrolyseur chez soit même. C'est une solution rélativement chére, mais disponible.

Economie

Quel sera le prix du kit ?

Aujourd’hui nous achetons des composants du kit, moteur électrique, pile à combustible, stockage hydrogène avec micro controlleur, tubes, raccord et cables pour environ six à sept mille euro. Le projections des prix des composant selon quantité de production nour permettent de parler d’un prix du kit , vendu en quantité, dans la taille de 1000 euro.

Combien coûte une recharge ?

Sur un vélo on stock typiquement 50 gram d’hydrogène. Céla est 60% plus d’énergie que stockée sur un vélo électrique. Basé sur le prix d’un kilogramme d’hydrogène de dix euro, comme pour le voitures à hydrogène, le cout de recharche est en dessous de 1 euro.

A propos

Pourquoi tout cela ?

Nous voulons inciter l’utilisation d’hydrogène vert par les particuliers et ainsi promouvoir les énergies renouvelables. Nous voulons créer, dans le Pays de Gex et le Bassin Lémanique, une première cellule de compétence autour de l’hydrogène complémentaire de l’électricité verte. Nous voulons contribuer à développer la mobilité douce dans le grand Genève, notamment dans un territoire très impacté par les déplacements pendulaires frontaliers relativement courts.

Pourquoi nous ?

Comme techniciens, Harald et Klaus sont physiciens, Olivier est ingénieur, nous sommes naturellement intéressés dans des nouvelles technologies. Nos soucies pour le climat, l’environnement et la durabilité de notre système social nous a ammené à la reflexion sur des applications d’énergie renouvables et l’hydrogène. Chez Pangloss Labs nous avons trouvé l’énvironnement favorable et l’atmosphére nourissante nos idées.

A quoi sert l'argent des donateurs ?

Afin de acheter des composants, construire le vélo à hydrogène nous avons besoin d’un budget d’environ 15 mille euros. Les composant liés à l’hydrogène, pile à combustible, container de l’hydrogène, bouteille avec système de recharge, outils at accessoirs vont consommer 85 pur cent des ressources. Nous avons inclus une petite somme pour des deplacements pour des réunions avec partenaires potentiels. Le reste sert pour des consommables et des imprévues.

Qui s'en occupe ?

La fabrication de la bicyclette à hydrogène est un projet de Pangloss Labs. Il est donc soutenu par l'association. Le projet a déjà reçu des fonds pour acheter un moteur électrique, qui a été installé sur le vélo donné par un des membres de l'association. Chez Pangloss, il y a en outre la possibilité de louer un espace d'atelier dans le FabLab. Le projet est dirigé par Klaus Röhrich, Harald Wirth et Olivier Eugene.

Kit de conversion Vélo H2

Soutenez le développement d'un kit de conversion de vélo H2.

Olivier pedant la Fête de l'Innovation 28 Mai 2019
Olivier pendant la Fête de l'Innovation 28 Mai 2019

Faire un don : https://www.helloasso.com/associations/pangloss/collectes/velo-a-hydrogene/don

Développement d'un kit de conversion «open source» pour transformer un vélo «classique» en vélo électrique à hydrogène

Il s’agit de quoi ?

  • Nous proposons de développer un kit de conversion «open source» pour transformer un vélo «classique» en vélo électrique à hydrogène.
  • Dans le projet proposé nous créerons une infrastructure pour l’hydrogène au sein du FabLab de Pangloss Labs et nous construirons un prototype de vélo électrique à hydrogène avec des composants « off the shelf».
  • Nous prévoirons la présentation du vélo H2 au Fête de la Science à Ferney-Voltaire en octobre 2019.

Pourquoi ?

Nous voulons inciter l’utilisation d’hydrogène vert par les particuliers et ainsi promouvoir les énergies renouvelables.
Nous voulons créer, dans le Pays de Gex et le Bassin Lémanique, une première cellule de compétence autour de l’hydrogène complémentaire de l’électricité verte.
Nous voulons contribuer à développer la mobilité douce dans le grand Genève, notamment dans un territoire très impacté par les déplacements pendulaires frontaliers relativement courts.

Quels avantages ?

  • Notre kit ouvrira l’utilisation de l’hydrogène à tous et visera une flexibilité permettant de couvrir un maximum de situations de conversion.
  • L’autonomie du vélo sera plus importante que sur les vélo électriques car l’hydrogène permet plus de stockage d’énergie sur le vélo. Elle ne sera d’ailleurs plus réduite par la température extérieure.
  • La recharge est limitée à quelques minutes. La distribution d’hydrogène (cartouches ou gaz à la pompe) reste à préciser.
  • Dans le cycle de vie du produit, les déchets ultimes dangereux provenant des piles sont fortement réduits.

Porteurs de projet et partenaires ?

Pangloss Labs est très engagé dans des projets pour initier l’économie de l’hydrogène, notamment dans le Grand Genève, à travers ses activités dans le cadre d’Open Geneva, sa participation à la Fête de la Science et au Mobility Hub du Grand Genève

Harald Wirth
Klaus Röhrich
Olivier Eugene
Harald Wirth Klaus Röhrich Olivier Eugene
Physicien qui rêve de la
transition énergétique
vers l’hydrogène vert
Physicien avec
idées et idéals
Ingénieur passionné
des vélos

Marché et opportunités commerciales

  • Actuellement, il n'y a que très peu de fabricants de vélos à hydrogène, et un vélo H2 coûte près de 7.000 €.
  • Le kit à un prix cible (les composants produits en petite série) bien inférieur à 2.000 € est destiné aux particuliers, mais aussi aux petits ateliers (tiers lieux, ateliers d'insertion, etc.). En plus des vélos de ville, le kit sera utilisable également sur d’autres types de vélos (tricycles, vélos cargos, long tails, etc…)
  • L’opportunité d’affaires importante réside dans la distribution et l’échange des containeurs H2. Avec une infrastructure d’approvisionnement en hydrogène le marché est énorme, regardant p. ex seulement les déplacements pendulaires.
  • L’introduction du kit sous licence « open hardware » aidera à arriver plus rapidement à une taille de marché d’importance pour la production des composants ainsi que pour des services liées.

Nous cherchons 15.000 €

Nous avons accompli des recherches préliminaires, regardé ce qui est sur le marché et visité des entreprises et participé à des salons. Nous avons réalisé la conversion d’un vélo « normal » en vélo électrique, en « hackant » des pièces disponibles dans le commerce (p. ex pour outils de jardin).

Les fonds nous permettrons d’aboutir, dans une année, à un prototype d’un vélo à hydrogène suivant les étapes suivantes :

  • Création d’une espace chez Pangloss Labs pour travailler avec de l’hydrogène, équipement de maniement des gaz et électronique de contrôle
  • Ajout d’un conteneur d'hydrogène et une pile à combustible au vélo. En ce qui concerne le conteneur H2 et la PAC, nous envisageons une collaboration avec des entreprises spécialisées.
  • Simulations (p. ex modélisation sur OpenModelica) pour dimensionner le système optimal.
  • Construction du vélo, optimisation des composants (impression 3d, assemblage dédié de la batterie tampon et de la pile à combustible, etc.)
  • Démonstration du prototype. A ce stade, un premier produit utilisable devrait être disponible sous licence ouverte, en utilisant des composants disponibles dans le commerce, des pièces imprimées 3d et des logiciels spécifiques.

Les récompenses

Tous donateurs seront mentionnés dans les publications du projet et invités lors d’une démonstration publique. Vous êtes tenus au courant des développements, événements et plus encore !

Vous recevrez également une message sur nos médias sociaux pour montrer au monde entier à quel point vous êtes un être humain conscient et généreux !

  • Pour 10 € ou plus : Une minute sur le vélo à hydrogène lors d’une démonstration publique et votre nom mentionné dans nos publications.
  • Pour 100 € ou plus : Votre photo sur nos publications, particulièrement dans nos pages WWW et Facebook.
  • Pour 500 € ou plus : Vous serez invité.e d’honneur lors de la première démonstration publique.
  • Les entreprises ou sponsors donnant 1.000 € ou plus verront leur logo affiché dans nos publications ainsi que lors des présentations.

Faire un don : https://www.helloasso.com/associations/pangloss/collectes/velo-a-hydrogene/don

Kit pour Vélo H2

Kit pour Vélo à Assistance Electrique à Hydrogène

Description du projet

Nous voulons co-créer un kit de conversion «open source»
pour transformer un vélo classique en vélo à assistance électrique à hydrogène (VAEH).

Qui sommes nous ?

Le projet Kit pour Vélo H2 est un projet de l’association Pangloss Labs à Ferney-Voltaire, France. Le projet se situ dans le cadre des projets de co-création des membres de l’association.

Raison d’être : Promouvoir l’hydrogène verte à juste prix pour promouvoir l’utilisation des énergies renouvelables

L’hydrogène n’est pas disponible au particulier. Aujourd’hui l’utilisation d’hydrogène se situe
• dans des projets subventionné et gérer par les fournisseurs d’équipement et d’hydrogène,
• dans des applications ponctuelles comme des flottes de véhicules, et
• avec des utilisateurs accompagnés comme La Poste.
Dans cette environnement il manque l’option de faire quelque chose soi-même, d’utiliser l’hydrogène dans sa vie quotidienne. Avec un Kit de Conversion pour le vélo et l’infrastructure de distribution d’hydrogène viable, on demarre sur une nouvelle étape dans l’évolution de l’economie de l’hydrogène, celle de l’implication de l’individu.

Vision

Une économie ou on peut obtenir l’hydrogène verte facilement dans des petites quantités à prix abordable pour l’utilisation individuelle p.ex. pour chauffer, pour cuisiner ou comme dans le cas présent, pour se promener en vélo assisté.

Mission : Promouvoir l’utilisation des énergies renouvelables (“appellation hydrogène verte”).

Le premier but est de créer un kit de conversion d’une bicyclette standard à un vélo avec assistance électrique alimentée par l’hydrogène. Un prototype servira à la levée de fonds pour aller plus loin.
Le deuxième but est de proposer l’infrastructure adaptée aux besoins des cyclistes, qui sera facile à copier et à implanter.

Batterie ou hydrogène pour le vélo électrique ?

Pour les parcours courts comme en ville, le vélo avec assistance électrique est une bonne solution. Mais quand vous vous déplacez sur de distances plus longues comme à la campagne, vous pouvez oublier ça. En particulier les banlieusards entre campagne et ville sont désavantagés par les limitations de la batterie. Avec l’hydrogène l’autonomie du véhicule est élevée à cause du stockage d'énergie plus important par rapport aux batteries.

Pourquoi l’hydrogène ?

Pour atteindre nos objectifs environnementaux et climatiques, nous devons réduire massivement les émissions de CO2 et utiliser davantage d'énergies renouvelables. Dans le stockage de l'électricité renouvelable provenant des systèmes éolien et solaire, l'hydrogène devient de plus en plus important. L'hydrogène est donc disponible et peut être utilisé pour résoudre les inconvénients des véhicules et des machines fonctionnant à piles.

Pourquoi Open Source ?

L'utilisation d'applications basées sur l'hydrogène est généralement limitée aux organisations et aux utilisateurs professionnels. Un des obstacles est le coût d'equipement. Avec le kit de conversion sous licence open, l'utilisateur particulier peut construire son propre vélo H2 au coût des composants. Cela entraine un nombre d'utilisateurs plus large et en conséquence des composants moins chers. Le retour d'information et d'idées des utilisateurs accellera le déveloment.

Les avantages …

  • Autonomie élevé à cause du stockage d'énergie (hydrogène) plus large par rapport aux vélos électriques.
  • Echanger une cartouche ou une batterie prends le même temps. Mais recharger une cartouche (50 gr H2) ou une batterie (0.5 KWh) fait la différence: quelques minutes pour l’hydrogène, quelques heures pour l’électricité.
  • Réduction voir élimination des matériaux dangereux des batteries Li-ion.
  • Il n'y a pas d'autodécharge comme c'est le cas avec les batteries conventionnelles.
  • Le vélo H2 a une durée de vie plus longue par rapport au vélo à piles.
  • Possiblement prix du kit intéressant., et donc coût du VAEH réduit à cause du prix du kit.
  • Potentiellement plus faible coût opérationnel et donc avantage du Coût Total de Possession par rapport aux vélos alimentés par batterie - une fois que les coûts d'investissement ont diminué. (R. Berger, “Business case for FC-electric bikes”, FCH 2 JU, 2017)
  • L'échangeur de chaleur de la pile à combustible (PAC) peut être intégré au cadre du vélo, de sorte que la chaleur dégagée puisse réchauffer le siège et les poignées. Ou pour chauffer le MHS (stockage à hydrure métallique).
  • Aujourd’hui le poids du vélo H2 est un peu plus que ce du VAE. Avec le kit, le poids du vélo H2 sera possiblement reduit.
  • Les VAE et VAEH n’émettent qu’un peu de vapeur d’eau, aucun gaz à effet de serre ni polluants locaux (particules fines, NOx, …), donc « zéro émission » en fonctionnement.
  • Les vélos VAE et VAEH sont particulièrement silencieux.
  • Eventuellement PAC réversible pour capturer l’énergie de freinage.

… et les desavantages

  • La consommation en énergie primaire est environ deux fois plus que celle du vélo électrique (éfficacité des conversions e- → H2 → e-).
  • Il n’y a pas encore le réseau de distribution, ni pour bouteilles ni pour le gaz. Les électrolyseurs sont chers.
  • Le prix de l’hydrogène est élevé à cause de l’amortisation de l’infrastructure

Les défis

Trouver une pile à combustibles (PAC) pas chére et adaptée à l’utilisation sur la bicyclette.

Trouver un stockage viable ( bouteille gaz ou cartouche MHS ) pour l’hydrogène.

Est-ce qu’on peut créer nous–même l’infrastructure H2 (système consigne, distributeurs automatiques, recharge centralisée et/ou individualisée) ?

 

Quelques liens :

questions FAQ

état du projet

petite histoire du vélo à hydrogène