En Europe, la plupart des stations GNC ont été configurées de manière à délivrer remplir les réservoirs à une pression de 200 bar à 15°C. Un choix historique, différent de certains autres pays. Aux Etats-Unis par exemple, la pression de remplissage de 250 bar à 15°C s’est progressivement imposée, principalement sur les véhicules lourds. Un exemple qui intéresse plusieurs acteurs Français, d’autant plus que la réglementation autorise indifféremment les 2 standards : 200 et 250 bars.
Remplir les réservoirs à 250 bar : quel gain d’autonomie ?
Du fait de son coefficient de compressibilité, le GNC à 250 bars permet de gagner environ 18 % d’autonomie à volume équivalent par rapport au GNC à 200 bars. Ainsi, un camion avec 8 bouteilles de 80 L embarquera 142 kg de GNC à 250 bars contre 120 kg pour une bouteille à 200 bars. Selon le type de poids-lourd, le gain d’autonomie attendu est de 80 km à 100km.
Au delà de 200 bar, l’autonomie n’augmente plus linéairement avec la pression. C’est pourquoi les pressions de 200 et 250 bar se sont imposées comme les plus efficaces au regard du ratio Pression/Masse embarquée.
200 bar ou 250 bar ? Que dit la réglementation ?
En Europe, et en France, la réglementation n’interdit pas l’utilisation de GNC à 250 bar. L’Europe vient juste de préciser que la pression de service des stations GNC ouvertes au public devra être de 200 bar à compter de fin 2021. Il est donc tout à fait possible de faire des pleins à 250 bar sur des stations privatives (et éventuellement de faire des compléments de plein à 200 bars sur stations publiques). Il est également possible d’installer des bornes 250 bar sur les stations publiques en complément des bornes 200 bars.
Règlementation Véhicule
UNECE R110 - Homologation des organes pour véhicules GNC
La réglementation est écrite pour une pression de 200 bar à 15 °C, mais autorise des pressions supérieures.
« Annexe 3A – La présente annexe prend pour base une pression maximale de fonctionnement de 20 MPa à 15 °C pour du gaz naturel utilisé comme carburant, avec une pression maximale de remplissage de 26 MPa. D’autres pressions maximales de fonctionnement peuvent être utilisées, en multipliant la pression par le facteur (coefficient) approprié. Par exemple, dans le cas d’un système ayant une pression maximale de fonctionnement de 25 MPa, les pressions seront multipliées par 1,25. »
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ISO 11439 – Bouteilles haute pression pour le stockage du gaz naturel utilisé comme carburant à bord des véhicules automobiles
La réglementation est écrite pour une pression de 200 bar à 15 °C, mais autorise des pressions supérieures.
« La présente Norme internationale est basée sur une pression de service du gaz naturel carburant de 200 bar stabilisé à 15°C avec une pression maximale au remplissage de 260 bar. D’autres pressions de service peuvent être utilisées en ajustant la pression par le facteur (rapport) approprié. Par exemple, une pression de service de 240 bar demanderait que toutes les pressions soient multipliées par 1,20. »
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ISO 14469 - Véhicules routiers – Connecteur de remplissage en gaz naturel comprimé (GNC)
La norme prévoit deux niveaux de pression de service pour les connecteurs (200 bar et 250 bar) et détaille les dimensions associées, en particulier pour assurer un détrompage au moment de la connexion pistolet-embout.
« Tous les pistolets et réceptacles sont conçus pour contenir une pression de service de 20 MPa (200 bar) pour les connecteurs B200 et C200 ou de 25 MPa (250 bar) pour les connecteurs B250 et C250. »
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Règlementation Station
DIRECTIVE 2014/94/UE sur le déploiement d'une infrastructure pour carburants alternatifs.
La Directive précise les spécifications des stations GNC publiques doivent délivrer du GNC à 200 bar, mais rien n’empêche une station de fournir du 250 bar en complément des pompes 200 bar. A noter que cette directive ne s’applique pas aux stations privatives, qui peuvent distribuer exclusivement du GNC 250 bar.
« Les États membres veillent à ce que les points de ravitaillement en GNC pour véhicules à moteur qui sont mis en place ou remplacés à partir du 18 novembre 2017 respectent les spécifications techniques fixées à l’annexe II, point 3.4 ».
« Annexe II, point 3.4 : “La pression de remplissage (pression de service) doit être de 20 MPa à la jauge (200 bars) à 15 °C. Une pression maximale de remplissage de 26 MPa avec «correction de température» est admise comme indiqué dans la norme EN ISO 16923. »
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Arrêté du 8 dec 2017 sur les caractéristiques du GNC et GNL carburant.
Il s’agit de la transposition en droit Français de la Directive 2014/94/UE cité précédemment (dite Directive AFI). Cet arrête ne spécifie aucune pression de service pour le GNC.
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ISO EN 16923 - Stations GNC pour le ravitaillement de véhicules
La norme ne précise pas de pression de service maximale. Elle fournit des exemples pour une pression de service de 200 bar, en précisant que d’autres pressions sont acceptables :
« Pour une bouteille de 20 MPa conçue et fabriquée conformément à l’ISO 11439, la pression de
Ravitaillement finale ne doit pas dépasser 26 MPa en toute circonstance et indépendamment de la densité. D’autres pressions nominales de bouteille sont également acceptables. Les pressions de ravitaillement maximales peuvent être déterminées en multipliant la pression nominale de la bouteille par un facteur de 1,3. Par exemple, une bouteille avec une pression nominale de 25 MPa ne doit pas être remplie à une pression stabilisée supérieure à 32,5 MPa. »
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Arrêté du 7 janvier 2003 – Règles associés aux stations GNC (ICPE 1413)
L’arrêté, inspiré de la norme ISO 16923, ne précise pas la pression de service du GNC.
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Quid de la compatibilité entre 200 et 250 bar ?
Un système de détrompage assure qu’un embout de remplissage 250 bar ne puisse pas se connecter dans un réceptacle à 200 bars, mais autorise un embout de 200 bars à se connecter sur un réceptacle à 250 bar. Ce système est permis grace à un écart de diamètre d’1 mm sur la partie arrière du receptacle défini dans la norme ISO 14469.
Les fabricants proposent les pistolets et connecteurs NGV1 et NGV2 en version 200 bar et 250 bar. Pour les différencier, le code couleur retenu est le suivant :
- 200 bars : Bleu ou noir
- 250 bars : Jaune
Un véhicule équipé de réservoirs compatibles 250 bar pourra donc toujours faire le plein sur le réseau de stations 200 bar.