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.
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Le vélo américain de Manhattan Scientifics "Hydrocycle" avec une PAC allemande de 670W de NovArs fut présenté en 2000. |
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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. |
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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). |
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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.
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| ENEA 2000 | ENEA 2009 | ENEA 2019 |
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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. |
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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. |
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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. |
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Aussi en 2012, au Hochschule RheinMain, un prototype était construit par Michael Röser, Stefan Dietrich et Georg Derscheid basé sur une bicyclette Sustamo. |
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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.
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| 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).
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| Electrolyte Vorradler S3 FC, 2014 | Tc Mobility Frisbee «Scoobi» H2, 2015 |
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| 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.
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| 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).
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| 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 ».
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| 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.
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| 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.).” |
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| 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.
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| 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.
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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.
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
en.wikipedia.org/wiki/PHB_(bicycle)
evworld.com/article.cfm?storyid=413
frisbee.eu/blogs/news/19169327-bici-frisbee-a-idrogeno-by-tc-mobility
hydrogen.hr/en/first-croatian-hydrogen-fuel-cells-powered-bicycle
HZwei/blog/2018-12-14/die-letzte-meile-mit-dem-movr
Masterflex: Cargobike with mini fuel cells at Hanover Fair
mhtx.com/history/mid-range-fuel-cell/
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/
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/
www.alternative-energy-news.info/hydrogen-fuel-cell-bikes/
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.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.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.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/com/index.php?news_id=804
www.masterflex.de/unternehmen/historie/2001-bis-2010.html
www.merlin.unsw.edu.au/energyh/hy-cycle/
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.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/
