AUTOBUS HYBRIDES ET ÉLECTRIQUES BILAN ET PROSPECTIVE

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1 AUTOBUS HYBRIDES ET ÉLECTRIQUES BILAN ET PROSPECTIVE Notre expertise fait votre force 4 ième Journée transport de l ACMÉ, 26 novembre 2013

2 AVT, Qui sommes-nous? Société en nom collectif dont les actionnaires sont les neuf sociétés de transport en commun du Québec (Montréal, Québec, Lévis, Laval, Longueuil, Gatineau, Trois-Rivières, Saguenay et Sherbrooke) MISSION Fournir aux sociétés de transport et organismes publics des services d acquisition de véhicules de transport (autobus, trolleybus, transport adapté, véhicules de service ) Assurer une vigie technologique et d affaires afin de permettre aux sociétés de transport d atteindre leurs objectifs.

3 AVT, Services offerts Achats regroupés de véhicules Préparation de devis, appel d offres Gestion des contrats d achat Suivi des livraisons, gestion des garanties Gestion de la qualité Inspection, audit Gestion de projets et services consultatifs Services de génie-conseil, vigie, essais Gestion de parc de véhicules Coordination du projet d électrification du réseau de transport en commun au Québec Coordination des projets d essais de technologies et véhicules électriques

4 ATUQ, En bref Association regroupant les neuf sociétés de transport en commun du Québec Assurent plus de 80% des déplacements en transport en commun effectués au Québec, soit plus de 500 millions de déplacements annuellement Possèdent un parc de près de 3800 d autobus 3200 diesel 12m 350 diesel articulés 16m 11 hybrides 12m 135 minibus urbain 1 électrique 12m 8 minibus électriques

5 CONTEXTE - Gouvernement du Québec Plan d action du Québec sur les véhicules électriques 95% des déplacements en transport collectif devront recourir à l électricité d ici 2030 Stratégie d électrification des transports Faire du Québec un leader mondial dans ce secteur d avenir L électrification des transports permettra au Québec de diminuer sa balance commerciale et ses émissions de gaz à effet de serre ainsi que de se rapprocher de son indépendance énergétique.

6 CONTEXTE - ATUQ Vision Réaliser l électrification du réseau de transport collectif urbain de pour insertion photo surface au sein des neuf sociétés de transport en commun du Québec d ici 2030 En utilisant les technologies les plus appropriées au climat québécois et aux besoins des sociétés avec le meilleur coût total de possession pour l ensemble de leur cycle de vie.

7 CONTEXTE, ATUQ Stratégies Mise en commun des efforts Passage progressif à l électrification Documenter les impacts de l électrification sur les opérations Sensibiliser les fournisseurs aux besoins des sociétés Assurer l implication des instances gouvernementales Assurer une représentation au sein des milieux associatifs

8 Passage progressif à l électrification Les sociétés souhaitent faire les apprentissages nécessaires au passage à l électrification et donner le temps aux manufacturiers mondiaux d offrir des produits fiables et éprouvés. autobus) des autobus diesel aux autobus La première étape estfond le (sans passage hybrides. À cet effet, les sociétés ont déjà passé une commande pour grand format 475 autobus hybrides qui seront livrés à partir de Par la suite, les sociétés chercheront à améliorer l autonomie électrique de leurs autobus hybrides pour diminuer graduellement le recours au moteur diesel en électrifiant plusieurs composants. Évaluation, lorsque disponibles, d un autobus hybride rechargeable, d autobus électriques biberonnés et d autres technologies potentielles. Parallèlement à cette étape, la STM fera les études requises pour l implantation d un réseau de trolleybus.

9 CONTEXTE Évolution récente Les actions des sociétés de transport envers la diminution des GES remontent à plusieurs années avec le lancement à la STM, en 2002, d un projet de démonstration et d évaluation du biodiésel. Plus récemment d autres projets aussi positifs ont été réalisés. Projet de démonstration d autobus hybrides (2008) Remplacement du système de ventilation hydraulique du compartiment moteur par une ventilation électrique ( ) Modification de la programmation de la transmission standard des autobus pour la programmation optimisée «TopoDyn» qui permet de s ajuster selon la topographie de la route ( )

10 ÉVALUATION DE NOUVELLES TECHNOLOGIES Projet d évaluation d un autobus articulé hybride Fond (sans autobus) série d Iveco/Irisbus (2012) Projet d évaluation d un autobus électrique BYD ( )

11 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus articulé hybride série d Iveco/Irisbus CONSOMMATION STM (sans autobus) 51 L/100 kmfond pour vitesse moyenne 14,5 km/h pour insertion photo format Distancegrand totale de 5672 km parcourue 37,5 % < témoins1 sur distance comparative de 2050 km RTL 32,9 L/100 km pour vitesse moyenne 31,5 km/h Distance totale de 9029 km parcourue 30,1 % < témoins2 sur distance comparative de 8201 km Les autobus témoins de la STM étaient équipés de la climatisation. Active 41% du temps sur le Citelis durant la période d essai à la STM. 2 Les autobus témoin du RTL n étaient pas équipés de la climatisation. Active 2 % du temps. 1

12 % En pourcentage (%)

13 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus articulé hybride série d Iveco/Irisbus CONSTATS L intégration de la motorisation hybride série sur le Citelis a été réalisée en gardant l objectif d obtenirfond une maximale de carburant tout en (sanséconomie autobus) insertion photo assurant une durée de vie pour optimale des batteries. L utilisation du moteur est donc très majoritairement utilisé dans sa plage d efficacité optimale afin de régénérer les batteries ce qui permet de réduire la consommation de carburant. Cette intégration s est faite sans ajout important de poids et sans modification majeure pour l assemblage. Un tel niveau d intégration a exigé de la part d Iveco/Irisbus et de son fournisseur BAE des efforts importants d optimisation qui se sont échelonnés sur plus de 2 années.

14 Intégration des systèmes

15 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus articulé hybride série d Iveco/Irisbus CONSTATS Le niveau de charge de la batterie de 11 kwh du système hybride BAE ne Fond (sans varie que d environ 1 kwh, 99% duautobus) temps. Ce choix du manufacturier d utiliser des microcycles a été fait afin de prolonger la durée de vie des grand format batteries tout en favorisant une économie optimal de carburant. Le climat plus froid du Québec serait possiblement propice pour une utilisation plus intensive de la batterie afin d économiser davantage de carburant. L accroissement du stockage d énergie et l utilisation plus intensive de l énergie électrique offriraient aussi un potentiel d économie intéressant.

16 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus articulé hybride série d Iveco/Irisbus CONSTATS Bien que l autobus soit équipé de la fonction Start & Stop, l utilisation du moteur au ralenti est quand même requise très fréquemment afin de faire pour insertion photo fonctionner les divers accessoires (ventilation, climatisation, consommation d air, etc.). Parmi ces accessoires, d énergie significative. la climatisation entraîne une consommation Comme la consommation du moteur au ralenti est supérieure à celle de sa plage d efficacité optimale, cela engendre une perte d efficacité. L électrification complète des accessoires permettrait d aller chercher cette économie supplémentaire.

17 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD ÉCHÉANCIER DE RÉALISATION Signature des ententes Processus d importation Novembre - Décembre 2012 Janvier - Juin 2013 Immatriculation du véhicule Juillet 2013 Évaluation en service clientèle STO Juillet Novembre 2013 Transfert à la STM Décembre 2013 Évaluation STM Janvier Avril 2014 Rapport d évaluation Mai Juillet 2014

18 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES Batteries : LiFePO4 Capacité totale des batteries : 324 kwh Masse des batteries : 3654 kg Autonomie du bus : 200 à 250 km Motorisation : 1 essieu- moteurs (style ZF), 2 moteurs de 75 kw Système de recharge embarqué : Borne de recharge limitée à une interface de recharge avec l alimentation électrique de 60 kw, 5 heures Chauffage : Système fonctionnant au diesel 35 kw (Webasto) Système de climatisation : 35 kw

19 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD LOCALISATION DES BATTERIES

20 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD ESSIEU-MOTEURS

21 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD INTERFACE DE RECHARGE

22 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD Résultats préliminaires Autonomie théorique (sans air climatisé) 350 Distance km Vitesse moyenne STO Vitesse d opération commerciale (km/h) 50

23 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD Résultats préliminaires Consommation d énergie (sans air climatisé) 1750 Wh/ km Consommation Vitesse d opération commerciale (km/h) 50

24 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD Résultats préliminaires Impact de l utilisation de l air climatisé 2500 Wh/ km Consommation 2000 Avec air climatisé 1500 Δ 375 Wh/km ou 30% 1000 Sans air climatisé Vitesse moyenne STO Vitesse absolue (km/h)

25 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD Résultats préliminaires Recharge des batteries État de la charge (% SOC) Recharge linéaire Temps (minutes)

26 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD Résultats préliminaires Décharge des batteries État de la charge (% SOC) Tendance de la décharge quasilinéaire sur la durée du parcours Moyenne de 2,36 km/% SOC Distance (km)

27 RÉSULTATS DES PROJETS D ÉVALUATION Autobus électrique de BYD CONSTATS PRÉLIMINAIRES Batteries et motorisation très performantes Écart technologique à combler sur certain volets déjà acquis en Amérique du Nord Bien isolé Impacts de la période critique de l hiver à venir

28 BILAN DES PROJETS D ÉVALUATION Reconnaissance par les manufacturiers Rigueur des protocoles d essais Expertise du personnel des sociétés Validité des évaluations Projets très profitables autant pour les sociétés que les manufacturiers Acquisition de connaissances essentielles pour les sociétés Évaluation des impacts de ces technologies sur l exploitation des réseaux Offres de projets des manufacturiers en hausse

29 PROSPECTIVE - Évolution des technologies de motorisation 100% électrique Recharge lente Consommation d énergie électrique > consommation thermique 100% électrique à recharge rapide >60% électrique >50% électrique >40% électrique >30% électrique Hybride série 100% diesel Hybride parallèle Stop & Go Diesel Hybride série Start & Go Hybride série rechargeable Électrique + prolongateur d autonomie et recharge en service

30 Évolution des technologies de motorisation Exemples d autobus hybrides série rechargeables Projet Cité Mobilité Volvo, Gotenberg Projet Iveco Irisbus, Grenoble

31 Évolution des technologies de motorisation Exemples d autobus 100% électriques à recharge rapide Proterra, Foothill Transit, CA Projet TOSA d ABB, Genève

32 Évolution des technologies de motorisation Exemples d autobus 100% électriques à recharge lente Projet d évaluation à la STO d un autobus BYD STL autobus de DesignLine en service

33 PROSPECTIVES - Enjeux Concurrence du gaz naturel Marché limité Risques pour les sociétés Financement Gestion de la recharge

34 CRITÈRES D ÉVALUATION DES SOCIÉTÉS Contraintes liées à la recharge et à l autonomie Fiabilité (MDBF, taux d immobile ) Flexibilité des technologies(minimum de contraintes) Coûts d acquisition, de mise en service et d utilisation Maintenabilité Durée de vie des véhicules Intégration urbaine Efficacité énergétique des véhicules Modifications requises aux interventions et infrastructures Appréciation de la clientèle

35 CONCLUSION Période exaltante et unique de façonner l avenir Opportunité de positionner le Québec comme leader mondial Possibilité d influencer avantageusement le marché

36 Questions? Merci beaucoup!