Modèle de cahier spécial des charges pour l acquisition de véhicules propres

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1 Modèle de cahier spécial des charges pour l acquisition de véhicules propres Octobre 2003 Institut bruxellois pour la Gestion de l Environnement Gulledelle, Bruxelles

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3 TABLE DES MATIÈRES 1. Introduction 1 2. Partie générale 2 3. Partie spéciale Description générale Exigences techniques par type de propulsion Véhicules essence ou diesel Véhicules électriques Véhicules hybrides Véhicules au gaz : LPG et CNG Modalités d entretien et de garantie Modalités de financement 16

4 1. Introduction L objectif de ce document est de proposer un modèle de cahier spécial des charges (CSC) pour l acquisition de véhicules propres et cela afin d aider les administrations bruxelloises dans leur choix. L Ordonnance du du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale relative à l évaluation et à l amélioration de la qualité de l air ambiant impose aux administrations régionales dont la flotte comporte plus de 50 véhicules de posséder 20% de véhicules propres dans un délai de 5 ans suivant la publication de l arrêté d exécution. Pour la STIB, vu son charroi important, ce pourcentage est diminué à 5%. L arrêté du (publié au Moniteur Belge le ) du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale définit les administrations concernées et présente la liste des véhicules considérés comme propres. Il s agit des véhicules à propulsions suivantes : - Essence ou diesel anticipant la Norme Euro en vigueur au moment de l achat; - CNG (Compressed Natural Gas) ou GNC : gaz introduit dans le réservoir à haute pression ; - LPG (Liquefied Petroleum Gas) ou GPL : mélange de gaz liquéfiés à partir d une pression de 4 bars ; - Biodiesel : carburant produit à partir d huiles végétales ; - Méthanol ou éthanol: alcools ; - Propulsion électrique à batterie : le véhicule est propulsé par un moteur électrique qui puise son énergie dans une batterie ; - Propulsion électrique à pile à combustible : le véhicule est propulsé par une pile utilisant d oxygène et d hydrogène pour produire l électricité et par le complément d un autre carburant (essence, gaz naturel, méthanol, etc.) ; - Hybrides parallèles : les roues sont entraînées par le couplage d un moteur électrique et moteur thermique ; - Hybrides en série : les roues sont entraînées par le moteur électrique qui puise son énergie dans une batterie ou un générateur alimenté par un moteur thermique ; - Hybrides combinés : les roues sont entraînées par la combinaison des deux systèmes précédents ; 1

5 - Air comprimé : air est introduit à haute pression dans le réservoir (300 bars). Parmi ces modes de propulsion, certains ne sont pas encore disponibles sur le marché belge, nous préférons donc ne pas les aborder dans cette version du modèle de CSC. Nous traiterons en particulier des véhicules à essence et diesel anticipant la Norme Euro, GNC, GPL, électriques à batterie et les véhicules hybrides. L accent sera mis sur les caractéristiques spécifiques de ces véhicules et les normes d application dans ce domaine. 2. Partie générale La partie générale du cahier des charges sera établie conformément à la procédure d usage à l administration concernée. Vu que cette partie présente un caractère administratif important (modalités de dépôt, remise, paiement, ), la version véhicules propres ne sera pas fondamentalement différente du cahier des charges propres aux commandes générales et sort donc du cadre du présent document. 3. Partie spéciale 3.1. Description générale La première étape consiste dans le choix de la catégorie de véhicule. On indiquera ici si l on souhaite acquérir une voiture particulière, un véhicule utilitaire léger ou lourd, en précisant les caractéristiques techniques liées au nombre de places ou au volume de chargement, etc. Dans ce contexte, il est souhaitable d investiguer dans quelle mesure le produit existe effectivement sur le marché. 2

6 La Directive européenne 2001/116/CE 1 rappelle dans son annexe II la classification des véhicules d'après les catégories internationales suivantes: Catégorie M: Véhicules à moteur conçus et construits pour le transport de passagers et ayant soit au moins quatre roues. Catégorie M1: Véhicules conçus et construits pour le transport de passagers comportant, outre le siège du conducteur, huit places assises au maximum. Catégorie M2: Véhicules conçus et construits pour le transport de passagers comportant, outre le siège du conducteur, plus de huit places assises et ayant un poids maximal ne dépassant pas 5 tonnes. Catégorie M3: Véhicules conçus et construits pour le transport de passagers comportant, outre le siège du conducteur, plus de huit places assises et ayant un poids maximal supérieur à 5 tonnes. Catégorie N: Véhicules à moteur conçus et construits pour le transport de marchandises et ayant au moins quatre roues. Catégorie N1: Véhicules conçus et construits pour le transport de marchandises ayant un poids maximal ne dépassant pas 3,5 tonnes. Catégorie N2: Véhicules conçus et construits pour le transport de marchandises ayant un poids maximal supérieur à 3,5 tonnes, mais ne dépassant pas 12 tonnes. Catégorie N3: Véhicules conçus et construits pour le transport de marchandises ayant un poids maximal supérieur à 12 tonnes. Catégorie O: Remorques (y compris les semi-remorques). Catégorie O1: Remorques dont le poids maximal ne dépasse pas 0,75 tonne. Catégorie O2: Remorques d'un poids maximal dépassant 0,75 tonne, mais ne dépassant pas 3,5 tonnes. Catégorie O3: Remorques d'une masse maximale dépassant 3,5 tonnes, mais ne dépassant pas 10 tonnes. Catégorie O4: Remorques d'une masse maximale dépassant 10 tonnes. 1 Directive 2001/116/CE de la Commission du 20 décembre 2001 portant adaptation au progrès technique de la directive 70/156/CEE concernant le rapprochement des législations des États membres relatives à la réception des véhicules à moteur et de leurs remorques. 3

7 Ces catégories, reconnues internationalement, peuvent être utilisées dans le cahier spécial des charges pour décrire sans équivoque le type de véhicule souhaité Exigences techniques par type de propulsion Véhicules essence ou diesel (a) Emissions atmosphériques Des directives européennes concernant les mesures à prendre contre la pollution de l air par les émissions de véhicules à moteurs limitent, par des seuils maximums, les concentrations de certains polluants dans les gaz d échappement : le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbure (HC), les oxydes d azote (NO X ), la somme de ces deux derniers (HC+NO X ) et les particules (PM). Ces seuils sont épisodiquement revus à la baisse et sont appelés dans le langage courant «Normes Euro» et sont suivis d un chiffre indiquant la révision de la norme. La norme euro du véhicule n est pas toujours exposée explicitement dans les points de ventes ni dans les brochures promotionnelles. Cependant, le certificat de conformité du véhicule fait clairement références à la directive européenne à laquelle les émissions du véhicule correspondent. Le tableau ci-dessous présente, pour les voitures et les véhicules utilitaires < 3,5t, les numéros de directive et les normes euro respectives. Normes Obligatoire Obligatoire pour Type de véhicules N de Date de pour toute toute nouvelle (VU = véhicules utilitaires) Directive parution homologation immatriculation à partir du à partir du Euro 1 Voitures 91/ VU < 3,5t 93/ Euro 2 Voitures 94/ VU < 3,5t 96/ Euro 3 Voiture VU < 3,5 t 98/ Euro 4 Voiture VU < 3,5 t 98/ Source : Commission européenne 4

8 L arrêté du Gouvernement bruxellois du 3 juillet 2003 (publié au Moniteur Belge le ), relatif à l introduction de véhicules propres dans la flotte des organismes publics régionaux et des organismes ressortissant à leurs autorité et contrôle, précise qu un véhicule à essence ou diesel est considéré comme propre lorsque sa norme euro est supérieure à celle qui est en vigueur. Jusqu au 1 er janvier 2005, la norme euro 3 est la norme minimum qu un véhicule doit posséder pour être mis sur le marché. Les véhicules de normes euro 4 et euro 5 achetés avant l entrée en vigueur de ces normes sont considérés comme des véhicules propres. Si vous n avez pas la possibilité de consulter le certificat de conformité du véhicule que vous souhaitez acquérir, les Services publics fédéraux pour les Affaires environnementales publient annuellement et fournissent sur demande une brochure intitulée «Rouler plus propre, c est votre choix». Ces données sont également disponibles sur le site internet suivant : Il reprend l ensemble de tous les modèles de voiture mis sur le marché belge avec leur norme euro correspondante. Un critère environnemental supplémentaire pour le choix du véhicule est l émission spécifique de dioxyde de carbone (CO 2 ) en grammes par kilomètre parcourus. Bien que ce critère ne soit pas pris en compte dans l arrêté du 3 juillet 2003 pour définir la propreté du véhicule, il permet de faire un classement objectif lorsque deux véhicules ont la même norme euro. Par arrêté royal du 5 septembre 2001, transposant en droit belge la directive 1999/94/CE, toute personne candidate à l achat d un véhicule neuf doit désormais être informée sur la consommation de carburant et les émissions spécifiques de CO 2 du véhicule, contrairement aux normes euro qui ne doivent pas être exposée obligatoirement. Cette information doit être présentée sur un encart, appelé «Etiquette CO2», standardisé et apposé sur chaque véhicule dans les points de vente ou lors de salons. La brochure et le site internet sus-mentionnés donnent également les émissions de CO 2 pour tous les modèles récents. 5

9 (b) Fiche technique On demandera aux soumissionnaires de fournir les données spécifiques suivantes relatives au moteur en complément des paramètres généraux du véhicule (tels que longueur, largeur, poids ) Moteur o Constructeur : o Principe de fonctionnement : allumage commandé ou par compression, quatre temps/deux temps : o Nombre et disposition des cylindres : o Cylindrée : cm³ o Régime normal de ralenti :.tours/mn o Puissance maximale nette : kw à.tours/mn o Carburateur : oui/non o Injection de carburant : oui/non o Système de refroidissement : par liquide/par air) o Mesures contre la pollution de l air :. o Convertisseur catalytique : oui/non o Capteur d oxygène : oui/non o Plage de sensibilité : o Recirculation des gaz d échappement : oui/non o Système de contrôle des émissions par évaporation : oui/non o Pièges à particules : oui/non o Système de diagnostic embarqué (OBD) : oui/non o Niveau sonore : décibels Véhicules électriques (a) Exigences particulières quant à la sécurité des utilisateurs La propulsion électrique du véhicule doit répondre à un certain nombre d exigences sur le plan de la sécurité des utilisateurs. Il s agit, pour ce faire, de se référer aux normes suivantes: 6

10 ISO 6469 Part 1 Onboard electrical energy storage Ce document décrit les exigences de sécurité au niveau de la batterie: résistance de l isolation, ventilation (gaz d hydrogène), exigences de sécurité en cas d accrochage ou de culbute du véhicule. ISO 6469 Part 2 Functional safety means and protection against failures On décrit ici un certain nombre de caractéristiques aptes à assurer un usage sûr du véhicule: procédure de mise en marche, changement de direction, manière d éviter certains effets indésirables. ISO 6469 Part 3 Protection of persons against electric hazards On décrit ici la protection des personnes contre l électrocution, et les niveaux de protection exigés à bord du véhicule. Ces normes ont été publiées comme normes officielles internationales en On peut, en outre, se référer au règlement ECE-100 Uniform provisions concerning the approval of battery electric vehicles with regard to specific requirements for the construction and functional safety. Ce document, publié en 1996, contient en grande partie les mêmes exigences que celles figurant dans l ISO 6469, mais il est moins détaillé. De plus, les exigences suivantes peuvent être établies sur le plan opérationnel: Les batteries ne demanderont, de préférence, aucun entretien; s il faut remettre l eau à niveau, cela se fera via un point central et cela ne devra se faire que tous les 5000 km minimum. La soumission devra comporter un planning d entretien de la batterie. La batterie sera équipée d un système de gestion de la batterie, garantissant le bon fonctionnement de la batterie. (b) Exigences particulières quant à la charge Durant la charge, le véhicule électrique est relié au réseau. Pour garantir les mesures de sécurité exigées dans ce cadre, on peut se référer aux normes internationales suivantes, connues sous la dénomination de Normes européennes (NE). IEC 61851: Electric vehicle conductive charging system Part 1: General requirements 7

11 Part 21: Electric vehicle requirements for conductive connection to an a.c./d.c. supply Part 22: AC electric vehicle charging station Outre ces normes générales, il s agit aussi de spécifier les types d accessoires à utiliser (c-à-d les prises, etc). La plupart des petits et moyens véhicules électriques se satisfont d une puissance de charge de 3,5 kw, qui peut être fournie par une simple prise standard uniphasée de 230 V, 16 A. La solution la plus simple est d utiliser les prises ménagères. Il est cependant recommandé de s en abstenir car de tels accessoires (surtout les prises) s usent plus rapidement lors d usages prolongés et en cas d interruptions fréquentes, ce qui peut engendrer des coûts supplémentaires et augmenter les coûts d entretien. Les accessoires conformes aux normes industrielles (IEC 60309) sont nettement plus solides et fortement recommandés pour ce type d usage. IEC 60309: Plugs, socket-outlets and couplers for industrial purposes Part 1: General requirements Part 2: Dimensional interchangeability requirements for pin and contacttube accessories Les prises à utiliser sont fonction du contexte dans lequel les véhicules sont utilisés. Si le véhicule n est rechargé que sur son propre emplacement les accessoires conformes à la norme IEC sont à prendre en considération. Il s agit des prises bien connues bleues ; ce matériel est solide, fiable et grâce à sa distribution assez large, relativement bon marché. Il s agit du mode de chargement connu sous la dénomination Mode 1, qui fait usage de composants standard. Si, par contre, on compte aussi faire usage d aires de recharge publiques (à concevoir), il faut que l installation soit également compatible avec ce deuxième type d installation. Pour les aires de recharge publiques, on prescrit le Mode 3 de recharge (IEC ) pour lequel il s agit de prévoir un pilote de contrôle, soit un accessoire de sécurité supplémentaire qui veille notamment à ce qu il n y ait pas de courant dans les prises lorsque celles-ci ne sont pas raccordées à un véhicule. Cela 8

12 exige une broche supplémentaire; diverses solutions ont été proposées à cet égard, toujours conformes aux normes IEC La prise SCAME, conforme aux normes nationales italiennes, qui comporte une broche supplémentaire pour le pilote La prise MENNEKES, compatible avec la norme IEC , qui comporte un contact mobile pour le pilote Le choix final dépendra en fait du réseau d accessoires dont on fait usage localement. (c) Exigences particulières quant aux prestations du véhicule Afin d être à même de définir le véhicule apte à fournir les tâches souhaitées, il convient d évaluer ses prestations. Il existe à cet effet des techniques d évaluation standardisées pour les normes suivantes: ISO 8715: Electric road vehicles -- Road operating characteristics ISO 8714 (ce projet de norme est actuellement en phase d agréation formelle): Electric road vehicles -- Reference energy consumption and range -- Test procedures for passenger cars and light commercial vehicles Les données suivantes seront également exigées des soumissionnaires: Vitesse maximale (v et v 30 ) selon ISO 8715 Courbe de démarrage maximale selon ISO 8715 Accélération de 0 à 50 km/h selon ISO 8715 Autonomie maximale selon ISO 8714 Consommation selon ISO 8714 Il faut toutefois tenir compte du fait que les cycles de référence standard utilisés dans le cadre de ces normes ne sont pas nécessairement conformes à l usage effectif du véhicule. L utilisation dans des services de distribution par exemple (la poste), comportant des arrêts fréquents, provoquera une consommation nettement plus importante du véhicule et, en corollaire, une autonomie plus faible. 9

13 (d) Fiche technique En ce qui concerne le véhicule électrique, on demandera aux soumissionnaires de fournir les données spécifiques suivantes, en complément des paramètres généraux du véhicule (tels que longueur, poids, etc) Batterie o Nature (Pb, NiCd, NiMH, NaNiCl, Li,...) o Constructeur o Type o Nombre de modules o Tension nominale (V) o Capacité nominale (Ah 5 ) o Poids o Description du système de gestion de la batterie o Impédance interne de la batterie en fonction du niveau de charge et de la température, durant la période de charge et de décharge o Tension à charge nulle de la batterie en fonction du niveau de charge et de la température, durant la période de charge et de décharge o Influence du courant sur la décharge o Valeurs minimales et maximales de la tension, du courant et du niveau de charge o Caractéristique de charge souhaitable et adaptation à une charge rapide Moteur o Constructeur o Type o Type de moteur (courant continu, asynchrone, synchrone, ) o Type de conduite (thyristor, Mosfet, IGBT,...) o Tension nominale (V) o Puissance nominale (30 min) o Couple nominal o Couple maximal 10

14 o Caractéristique couple/tours, avec indication des aires couple constant et puissance constante o Caractéristique de la tension, du courant, et rendement en fonction du couple et de la vitesse o Poids Chargeur de batterie o Constructeur o Type o Tension de raccordement (V) o Courant de raccordement (A) o Caractéristique de charge (par ex. IU) o Courbe de chargement et tension en fonction du temps o Rendement énergétique o Type de connecteur sur le véhicule o Degré d adaptation au chargement rapide AC of DC Véhicules hybrides (a) Exigences particulières au niveau du véhicule Les véhicules hybrides sont très divers. Outre la distinction au niveau de la structure de la ligne motrice (série, en parallèle ou hybride combiné), on peut également les distinguer sur le plan de: battery-depleting ou hybrides grid-connected : on utilise dans ce cas de l énergie électrique prise au réseau (par ex.: Renault Kangoo, Audi Duo) non-battery-depleting ou hybrides grid-independent : on ne charge pas dans ce cas-ci à partir du réseau. (par ex.: Toyota Prius) La propulsion électrique du véhicule doit répondre à un certain nombre de normes sur le plan de la sécurité du consommateur. La norme ISO 6469 est, il est vrai, conçue uniquement pour les véhicules à batterie électrique mais, comme il n existe pas encore de normes en matière de véhicules hybrides, elle peut servir ici de référence. En outre, on peut établir les exigences suivantes sur le plan opérationnel: 11

15 Les batteries ne demanderont, de préférence, aucun entretien; s il faut remettre l eau à niveau, cela se fera via un point central et cela ne devra se faire que tous les 5000 km au minimum. La soumission devra comporter un planning d entretien de la batterie. La batterie sera équipée d un système de gestion de la batterie, garantissant le bon fonctionnement de la batterie. Pour ce type de véhicule, on demandera aussi les caractéristiques du moteur thermiques, telles que demandées au (b). (b) Exigences particulières en matière de charge Celles-ci ne s appliquent de toute évidence qu aux hybrides de type gridconnected. Lorsque ceux-ci sont raccordés au réseau, ces véhicules sont comparables aux véhicules à batterie électrique et on peut reprendre ici tous les points figurant au (b) (c) Exigences particulières au niveau des prestations du véhicule Afin de pouvoir définir le véhicule apte à remplir les tâches souhaitées, il est utile de faire une évaluation des prestations. Les normes internationales appliquées dans ce cas précis n ont cependant pas encore été publiées. Dans l attente de leur publication, on peut procéder comme suit: Les véhicules grid-independent peuvent être traités comme les véhicules thermiques en ce qui concerne la définition de la consommation Les véhicules grid-connected peuvent être traités de la même façon que les véhicules électriques pour tout ce qui concerne le fonctionnement en mode électrique uniquement Les soumissionnaires devront également fournir les données suivantes: Vitesse maximum, consommation et autonomie en mode électrique Vitesse maximum, consommation et autonomie en mode hybride Il faut toutefois prendre en ligne de compte le fait que les cycles de référence standard utilisés pour ces normes ne correspondent pas nécessairement avec l'usage 12

16 effectif que l'on fait du véhicule. Par exemple, dans le cas d un usage par des services de distribution avec de nombreux arrêts, la consommation augmentera de façon significative et, en corollaire l autonomie sera fortement réduite. (d) Fiche technique En ce qui concerne les véhicules électriques, les données spécifiques suivantes sont à fournir, complémentairement aux paramètres généraux du véhicule (longueur, poids, etc.) Caractéristiques générales o Type hybride o Degré d hybridation (quotient de la puissance du générateur et de la puissance du moteur électrique) Batterie o Type (Pb, NiCd, NiMH, NaNiCl, Li,...) o Constructeur o Type o Nombre de modules o Tension nominale (V) o Capacité nominale (Ah 5 ) o Poids o Description du système de gestion de la batterie o Impédance interne de la batterie en fonction de la charge et de la température, pendant la charge et la décharge o Tension à charge nulle de la batterie en fonction de la charge et de la température, durant la charge et la décharge o Influence du courant sur la décharge o Valeurs minimales et maximales de tension, courant et charge o Caractéristique de charge souhaitée et aptitude à bénéficier d une charge rapide Moteur électrique o Constructeur 13

17 o Type o Type de moteur (courant continu, asynchrone, synchrone, ) o Type de conduite (thyristor, Mosfet, IGBT,...) o Tension nominale (V) o Puissance nominale (30 min) o Couple nominal o Couple maximal o Caractéristique couple/tours, avec indication des aires couple constant et puissance constante o Caractéristique de la tension, du courant, et rendement en fonction du couple et de la vitesse o Poids Moteur thermique o Constructeur o Type o Nombre de cylindres o Cylindrée o Alésage et course par cylindre o Carburant o Caractéristiques couple/tours o Puissance mécanique o Caractéristiques du rendement o Caractéristiques des émissions Générateur o Constructeur o Type o Puissance électrique o Tension nominale o Courant nominal Chargeur de batterie (si disponible) o Constructeur o Type o Tension de raccordement (V) 14

18 o Courant de raccordement (A) o Caractéristique de charge (p.e. IU) o Courbe de charge du courant et de la tension en fonction du temps o Rendement énergétique o Type de connecteur sur le véhicule o Conception pour charge rapide AC of DC Véhicules au gaz : LPG et CNG (a) Exigences particulières à ce type de propulsion En ce qui concerne la sécurité au niveau du stockage comme à bord du véhicule, on peut se référer aux règlements ECE suivants : Pour les véhicules propulsés au CNG (gaz naturel compressé) : ECE Regulation 110 : Uniform provisions concerning the approval of: I. Specific components of motor vehicles using compressed natural gas (CNG) in their propulsion system; II. Vehicles with regard to the installation of specific components of an approved type for the use of compressed natural gas (CNG) in their propulsion system Pour les véhicules au LPG (gaz de pétrole liquéfié): ECE Regulation 67 : Uniform provisions concerning: I. Approval of specific equipment of motor vehicles using liquefied petroleum gases in their propulsion system II. Approval of a vehicle fitted with specific equipment for the use of liquefied petroleum gases in its propulsion system with regard to the installation of such equipment (b) Fiche technique En ce qui concerne les véhicules au gaz, les soumissionnaires devront fournir les données spécifiques suivantes, en complément des paramètres généraux du véhicule (longueur, poids, etc). 15

19 Réservoir à gaz o Constructeur o Type o Construction o Contenu o Pression nominale o Certificat de conformité d un organisme reconnu o Type de raccord 3.3. Modalités d entretien et de garantie Afin d assurer un lancement efficace de ces véhicules sur le marché, il faut absolument prévoir une garantie fiable et un service après-vente adéquat. Ceci vaut tout particulièrement en ce qui concerne les véhicules à propulsion alternative, dès lors qu ils proposent une technologie nouvelle et que, dans ce cas, la fiabilité est une condition fondamentale pour rendre sa diffusion possible. Les soumissionnaires seront donc tenus à présenter leurs conditions en vue d un contrat d entretien, compte tenu des diverses options quant à la durée du contrat et aux kilomètres parcourus. Les soumissionnaires communiqueront aussi les prix des principales pièces de rechange. Celles-ci doivent être livrables pendant 10 ans au moins après la date d achat du véhicule. Les soumissionnaires devront, en outre, pour chaque véhicule, mettre à disposition une notice d emploi et d entretien complète, dans la langue ou les langues de l utilisateur. Les soumissionnaires assureront le recyclage écologique des batteries, lors de leur remplacement ou de la mise hors d usage Modalités de financement Les soumissionnaires devront proposer différentes options de financement et établir un prix pour les scénarios suivants: 16

20 Achat d un véhicule, batterie comprise: prix d achat, coût d entretien du véhicule et de la batterie conformément au contrat d entretien Achat d un véhicule, sans batterie: prix d achat, prix d une batterie en leasing entretien compris, coût de l entretien conformément au contrat d entretien Leasing du véhicule: prix du leasing, entretien compris. Dans chacun de ces cas de figure, il conviendra de prendre en considération des contrats de durées différentes (4, 6, 8 ans) et des kilométrages annuels différents Les constructeurs fourniront, de leur côté, les prix de toutes les options et tous les équipements spéciaux du véhicule. 17

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