Au-delà du diesel, comment JCB envisage-t-il les cas d’utilisation de l’hydrogène et de l’électrique ?

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Tim Burnhope de JCB Tim Burnhope de JCB (Photo : JCB)

JCB n'a pas manqué une occasion de faire connaître les fruits de son investissement de 100 millions de livres sterling (133,7 millions de dollars américains) dans les moteurs à combustion à hydrogène, après que des modifications de la loi britannique ont rendu légales les machines de construction et agricoles à hydrogène sur les autoroutes britanniques au début du mois.

L'entreprise a fait défiler une chargeuse-pelleteuse verte à hydrogène devant le palais de Westminster pour marquer le changement législatif.

Parallèlement, l'entreprise produit désormais neuf gammes différentes de machines entièrement électriques, dont des mini-pelles, des tombereaux compacts et des chariots télescopiques. Selon Tim Burnhope, directeur des projets spéciaux de l'entreprise, elle a récemment dépassé les 35 000 unités vendues, tous types de machines électriques confondus.

Les machines fonctionnant au diesel constituent peut-être encore la grande majorité des unités vendues par l'équipementier, mais il élargit progressivement la gamme de machines qu'il propose, fonctionnant avec des sources d'énergie à faibles émissions de carbone et à faibles émissions.

Alors, comment les entreprises de construction devraient-elles choisir entre une machine alimentée à l’hydrogène et une machine fonctionnant à l’énergie électrique par batterie ?

Le cas de l'hydrogène

S'adressant au rédacteur en chef de Power Progress International, Julian Buckley, Burnhope déclare que le cas de l'hydrogène comme carburant pour les engins de construction doit être géré avec soin.

« Pour ce qui est de l'hydrogène et de la rationalisation de son utilisation, il faut partir du chantier et travailler à partir de là. De ce point de vue, l'hydrogène est bien plus convaincant Â», explique-t-il.

JCB a conduit une chargeuse-pelleteuse à hydrogène devant le Palais de Westminster pour célébrer un changement de législation qui autorise les machines de construction et agricoles à hydrogène à utiliser les routes britanniques. JCB a conduit une chargeuse-pelleteuse à hydrogène devant le Palais de Westminster pour célébrer un changement de législation qui autorise les machines de construction et agricoles à hydrogène à utiliser les routes britanniques (Image : JCB)

La population mondiale va croître hors d'Europe et, contrairement à ici, une grande partie de cette croissance sera réalisée grâce à des projets entièrement nouveaux : il n'y aura ni infrastructures ni câbles électriques. Or, beaucoup de ces pays disposent d'énergie solaire, et cette électricité peut être utilisée pour produire de l'hydrogène sur place.

Il cite l'exemple de Neom, un projet de construction de grande envergure de 500 milliards de dollars réalisé en Arabie saoudite, qui comprend notamment le gratte-ciel horizontal The Line et un complexe touristique en montagne appelé Trojena. Dans chacun de ces sites, l'objectif est que les infrastructures soient autonomes en énergie, ce qui permettrait de produire de l'hydrogène à partir d'électricité issue de sources renouvelables, solaires et éoliennes.

« Cela fonctionnera bien dans des pays comme l'Arabie saoudite. Mais en Grande-Bretagne, où le soleil ne brille pas toujours et où il n'y a pas toujours de vent, l'électricité renouvelable stockée peut être utilisée pour produire de l'hydrogène vert afin de fournir de l'électricité là où c'est nécessaire », explique Burnhope.

Il poursuit : « Je ne dis pas que l'ensemble du secteur privilégiera une source d'énergie plutôt qu'une autre, mais nous verrons probablement différentes sources d'énergie pour différentes applications : l'électricité pour les machines compactes, l'hydrogène pour les machines plus grandes et peut-être les biocarburants pour les très grosses machines d'extraction minière et de carrière. Il s'agit avant tout d'utiliser le bon type d'énergie pour répondre aux besoins. »

Parce qu'il est difficile de prédire avec précision la demande future en technologie de l'hydrogène, JCB s'est assuré de pouvoir produire son moteur à combustion interne à hydrogène dans n'importe quelle séquence et dans n'importe quel volume sur la même chaîne de montage fournissant le moteur diesel quatre cylindres de 55 kW sur lequel il est basé.

De même, les machines d'une même chaîne de montage peuvent être équipées de moteurs diesel ou à hydrogène. « C'est très similaire à la fabrication de moteurs. Pour les chargeuses-pelleteuses, au lieu d'installer un moteur diesel et un réservoir de carburant traditionnels, les machines peuvent être équipées d'un réservoir d'hydrogène sous pression, du système d'alimentation en carburant et du moteur H2 sur la même chaîne », explique Burnhope.

Le cas d'utilisation des machines électriques

Les machines de construction électriques sont idéales pour une utilisation sur des chantiers où il existe un accès fiable à l'électricité pour la recharge ou où les machines peuvent être ramenées à un dépôt pour être rechargées.

L'une des mini-pelles électriques JCB de Sunbelt, photographiée sur la rivière Clyde à Glasgow, en Écosse. L'une des mini-pelles électriques JCB de Sunbelt, photographiée sur la rivière Clyde à Glasgow, en Écosse.

Avec une connexion adéquate, la charge peut être très rapide. Les machines sont également silencieuses, ce qui les rend adaptées aux travaux sur sites urbains fermés et souterrains.

Si les petites machines se prêtent bien à l'alimentation par batterie, l'utilisation de cette même technologie pour des applications plus importantes soulève de nombreux problèmes. La taille de la batterie, sa recharge et son coût d'achat sont prohibitifs.

Burnhope explique : « Pouvoir recharger en une heure, c'est une excellente idée. Mais parfois, l'alimentation électrique est insuffisante, et il faut un câble assez lourd pour supporter une charge à ces vitesses. On se retrouve alors avec des générateurs diesel sur place, ce qui va à l'encontre de l'objectif. »

Il a donné l'exemple du cas d'utilisation suivant : « Une pelle électrique de 20 tonnes peut avoir entre 200 et 400 kWh de batteries. Nous avons modélisé un scénario où une machine comme celle-ci permet le changement de batterie, mais nécessite un camion de 16 tonnes pour transporter les huit tonnes de batteries vers et depuis leur lieu de charge. De plus, il faut un autre jeu de batteries en charge et au moins deux opérateurs. En incluant le coût de la pelle, le coût pourrait s'élever à environ 1 million de livres sterling, contre environ 150 000 livres sterling pour une version diesel de la même machine. Â»

Cela indique que, sauf nécessité absolue, le rapport coût/bénéfice des grandes machines électriques n’est pas cohérent.

Analyse des chiffres

Néanmoins, les partisans des machines électriques affirment que même si elles sont chères à l'achat, le coût inférieur de l'électricité par rapport au diesel (dans certaines régions) fera revenir l'avantage aux modèles à batterie au cours de la durée de vie d'une machine.

« Je pense que les chiffres du coût total de possession sont bons, mais ils ne prennent pas en compte certains défis », explique Burnhope. « Les résidus sont importants. Et ils sont influencés par le nombre prévu de cycles de recharge. Pour les mini-machines électriques, ces batteries dureront longtemps. Pour les machines plus grandes, les clients potentiels se demandent s'ils devront acheter de nouvelles batteries au lithium dans 10 ans, ce qui serait coûteux. »

« C'est pourquoi les machines équipées de batteries au plomb-acide étaient populaires : ces batteries n'offraient pas une grande autonomie et s'usaient, mais leur remplacement était peu coûteux. »

La nouvelle usine américaine de JCB

JCB a fait la une des journaux en avril après avoir annoncé, au milieu d'une vague de droits de douane sur les importations imposés par Donald Trump, qu'il doublerait la taille d'une nouvelle usine de production aux États-Unis.

JCB Hydrogen Loadall Tim Burnhope, directeur de l'innovation et de la croissance de JCB, discutera des progrès de son entreprise en matière de moteurs à combustion interne à hydrogène dans les machines lors du prochain New Power Progress Summit. (Photo : JCB)

JCB avait initialement annoncé qu'elle construirait une nouvelle usine de 500 000 pieds carrés (46 500 m²) à San Antonio, au Texas, en 2024. L'entreprise possède déjà une usine JCB à Savannah, en Géorgie, où elle opère depuis 25 ans.

Mais suite aux annonces de Trump sur les tarifs douaniers, JCB a annoncé qu'il doublerait la taille de l'usine de San Antonio pour la porter à un million de pieds carrés (plus de 90 000 m²).

La nouvelle usine deviendra la deuxième plus grande de JCB après son siège social de Rocester, au Royaume-Uni.

L'objectif était de produire des machines pour le marché nord-américain, mais avec les changements de politique mis en place par l'administration Trump, la décision d'investissement semble encore plus fortuite.

Qualifiant les plans de « vraiment excitants », Burnhope explique que l'entreprise travaillait déjà sur l'installation, planifiant où positionner différentes fonctions, lorsque l'orientation politique aux États-Unis a conduit JCB à reconsidérer ses plans.

Jusqu'à présent, l'entreprise n'a fait aucune annonce quant à ce que la nouvelle usine produira.

Il est intéressant de noter quelques différences mineures entre des machines globalement identiques produites en Europe et aux États-Unis. Burnhope note, par exemple, que les chariots télescopiques européens sont dotés d'une flèche plus basse, ce qui permet au conducteur de voir au-dessus de charges plus petites, comme des paquets de briques. Aux États-Unis, la flèche est plus haute pour accueillir des charges plus volumineuses, comme les charpentes en A complètes utilisées dans la construction de logements.

En ce qui concerne les moteurs, alors que les États-Unis restent largement alimentés par le diesel, le Texas a notamment réalisé des investissements pour soutenir la production d'hydrogène à grande échelle, ce qui intéressait JCB.

Quant à l'impact des nouveaux tarifs sur les décisions commerciales futures, Burnhope déclare : « Nous devons continuer à négocier et à trouver la meilleure solution. C'est notre priorité, tout en servant nos clients américains. Â»

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