Hybridation : comment ça fonctionne ?
L’hybridation électro-hydrogène est au cœur du système de propulsion de The New Era d’Hynova Yachts, le premier « dayboat » équipé d’un REXH₂® fonctionnant à l’hydrogène. Le fonctionnement d’un tel système a ouvert la voie vers une mobilité maritime décarbonée avec plus d’autonomie.
Comment fonctionne une propulsion électro-hydrogène?
Les moteurs électriques du bateau sont alimentés par une source d’énergie hybride : d’un côté une pile à combustible de type PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell), comme le REXH₂® d’EODev, et de l’autre des batteries (LiFePO4).
La pile à combustible fournit la puissance moyenne nécessaire à la propulsion du navire, et les batteries vont fournir les pointes de puissance. Le rendement global s’en trouve amélioré car la pile fonctionne ainsi sur son point de fonctionnement optimal, avec 60 % de rendement. Si l’on compare à une motorisation Diesel, le rendement global est de ce dernier est de l’ordre de 30 %, avec des pertes en chaleur double. De plus, le diesel doit être dimensionné pour la puissance maximum crête. La solution hydride hydrogène permet, comme un véhicule PHEV (Plug’in Hybrid Electric Vehicle), de faire des services courts en 100% électrique sur batterie, et des services longs avec l’apport énergétique de l’hydrogène.
L’hydrogène est stocké dans des réservoirs en fibre de carbone, sous une pression de 350 ou 700 bars. Les avantages par rapport aux autres options sont les mêmes que l’on retrouve à bord du bateau Energy Observer : zéro émissions (ni CO₂ ou particules fines), silencieux, une plus grande puissance et une meilleure autonomie qu’avec une solution tout batterie.
Comment est configurée l’hybridation batteries – pile à combustible?
La pile à combustible et les batteries sont connectées en parallèle sur le réseau de tension alimentant les moteurs. La pile à combustible ne peut que fournir de la puissance alors que la batterie peut en fournir aux moteurs ou en recevoir de la pile. Les batteries ont pour rôle de répondre aux appels de puissance des moteurs, pour palier au temps de réponse relativement faible de la pile et lui fournir la puissance supplémentaire pour atteindre la vitesse maximale du bateau. La pile est dimensionnée pour faire avancer le bateau sur sa vitesse nominale, donc de croisière, et donc de la puissance moyenne nécessaire sur l’exploitation du navire. Les pics de vitesse, d’une durée relativement courte, sont assurée par les deux sources ensemble. Dimensionner la pile à combustible sur la puissance maximale réduirait la compacité de la chaine de propulsion. Un algorithme de gestion de l’hybridation est donc développé pour optimiser le fonctionnement de l’ensemble du système.
Les batteries sont dimensionnées en fonction de la puissance maximum intermittente ou en énergie en fonction de l’autonomie sur batteries souhaitée. Bien sûr le poids, l’encombrement et le prix constituent une limite qui peut amener à reconsidérer les besoins en puissance et en énergie. Mais toutes les configurations sont possibles en fonction du profil d’utilisation.
Quel est la différence avec une hybridation diesel-électrique ou un moteur thermique ?
Dans un bateau diesel-électrique, le gasoil est la source d’énergie, le moteur thermique transforme l’énergie chimique du gasoil en énergie mécanique. Dans une hybridation hydrogène, l’hydrogène est la source d’énergie, la pile à combustible transforme l’énergie chimique de l’hydrogène en énergie électrique, le moteur électrique transforme l’énergie électrique en énergie mécanique. On peut dire que le gasoil est remplacé par de l’hydrogène et une pile à combustible, et le moteur thermique remplacé par un moteur électrique. Il faut noter que l’hydrogène n’est pas une source d’énergie fossile comme le gasoil, mais un vecteur énergétique. Du point de vue de l’utilisateur du bateau, l’hydrogène remplace le gasoil, mais d’un point de vue macro-économique, c’est l’ensemble « réseau électrique + hydrogène » qui remplace le gasoil.
Electro-hydrogen hybridisation beyond the marine sector
Born on the water with Energy Observer and then the REXH₂®, the battery + fuel cell architecture applies to every context where range, silence and zero emissions are non-negotiable — starting with land-based power generation.
Mobile power generation and off-grid sites
The GEH₂® brings this hybrid logic to land-based electricity generation: the fuel cell delivers continuous baseline power while the battery absorbs the peaks. It replaces a diesel generator on construction sites, events and temporary industrial sites — with the same benefits as on board a vessel: zero direct emissions, silence, and hydrogen top-up in minutes.
Storage and renewable smoothing
The BESSTIE® 120 is the storage link in the hybrid system: combining LFP batteries with intelligent energy management, it absorbs power peaks, recovers energy during low-demand phases and keeps the fuel cell at its optimal operating point — the same management intelligence proven aboard Energy Observer.
Frequently asked questions about electro-hydrogen hybridisation
How do you refuel a hydrogen hybrid system?
Unlike a plug-in hybrid that connects to a socket, an electro-hydrogen system is refuelled with hydrogen, stored in pressurised tanks (350 or 700 bar). The operation takes just a few minutes, like a conventional fuel fill-up — one of hydrogen’s decisive advantages over a battery-only solution, which needs several hours to recharge.
Is a hydrogen hybrid more expensive than a diesel powertrain?
Upfront, yes: the technology still costs more than a diesel engine or generator. But the relevant comparison is total cost of use, factoring in zero emissions, access to areas where diesel is banned, reduced noise and vibration, and lighter maintenance thanks to the absence of combustion. On uses where these criteria matter, the gap narrows considerably — and it keeps falling as the industry scales up.
Can an existing boat or vehicle be fitted with hydrogen hybridisation?
Yes — it’s one of the design principles of the REXH₂®: conceived as a modular « Plug & Play » solution, it fits varied configurations and powertrains, for propulsion as well as on-board power. Feasibility depends on the space available for the fuel cell and tanks, and on the usage profile, but hybridisation adapts to a retrofit as readily as to a new build.
