L’hydrogène, le carburant propre de la voiture du futur

De quoi DEMAIN sera-t-il fait ? Bpifrance s'est lancé le défi de mener une réflexion sur les sujets d'innovation qui révolutionneront notre quotidien dans les années à venir, du point de vue de notre transport, notre alimentation, notre santé, notre façon de commercer et de travailler. Pour cela, Bpifrance anime une démarche collective en mode projet, pilotée par les collaborateurs Bpifrance et associant les acteurs des écosystèmes concernés. L’un des sujets stratégiques récemment traité est le développement de l’utilisation de l’hydrogène comme alternative aux batteries pour le véhicule électrique. Pierre-Étienne Franc, vice-président de la branche d'activité mondiale énergie hydrogène Air Liquide, nous explique comment et pourquoi la filière hydrogène doit se développer face aux enjeux climatiques.

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Pierre-Étienne Franc, vice-président de la branche d'activité mondiale énergie hydrogène d'Air Liquide
Pierre-Étienne Franc, vice-président de la branche d'activité mondiale énergie hydrogène d'Air Liquide (Crédits : DR)

Rouler dans un véhicule électrique silencieux et qui ne relâche que de la vapeur d'eau, c'est la promesse de la filière hydrogène. Ces véhicules électriques à hydrogène se rechargent en moins de cinq minutes et offrent une autonomie d'environ 500 km. Et surtout ils ne produisent aucune pollution : zéro gaz à effet de serre, zéro particule et zéro bruit. Le principe : vous introduisez de l'hydrogène dans un réservoir sous pression qui réagit ensuite avec l'oxygène présent dans l'air ambiant dans une pile à combustible pour générer de l'énergie électrique et de l'eau. « Grâce au couple hydrogène pile à combustible, je peux recharger rapidement mon véhicule et disposer d'une autonomie supérieure aux voitures électriques à batteries » explique Pierre-Étienne Franc, vice-président de la branche d'activité mondiale énergie hydrogène d'Air Liquide.

Technologie peu utilisée en France

Aujourd'hui, cette technologie est encore très peu utilisée : environ 17 000 véhicules dans le monde, principalement de marque Toyota et Hyundai, qui roulent en Californie (8 000), en Corée du Sud (5000), au Japon (3000) et en Europe (environ un millier dont 400 en France, essentiellement des taxis et véhicules utilitaires). Côté véhicules lourds, environ 2000 bus et camions circulent, dont la très grande majorité en Chine. Pour recharger ces véhicules en hydrogène, il faut des stations à 700 bars de pression. En France, il n'existe que six stations 700 bars, toutes opérées par Air Liquide, contre 82 en Allemagne, et une vingtaine de stations de 200 à 350 bars pour les bus selon le site spécialisé h2-mobile.fr. Pour Pierre-Étienne Franc, « ce petit nombre s'explique car une station sans voitures ne sert à rien ! Or, les constructeurs français n'ont pas privilégié cette filière mais plutôt les batteries pour leurs véhicules électriques. Par ailleurs, le soutien public est moins fort chez nous que dans d'autres pays comme la Corée du Sud, le Japon ou l'Allemagne. Notre rôle n'est pas d'opérer des stations mais de développer cette filière pour que nous puissions faire notre métier qui est de produire et distribuer l'hydrogène puis que les opérateurs classiques de stations-service prennent le relais ». Air Liquide a monté plusieurs joint-ventures avec d'autres acteurs industriels comme Shell, Total, Daimler. Au Japon, même principe avec douze acteurs dont Toyota et en Californie avec une start-up financée par Toyota, Honda et Air Liquide. « Nous créons ces consortiums pour que le risque engendré par le déploiement de ces stations soit partagé.

Mobilité hydrogène versus mobilité électrique classique

La problématique de la mobilité hydrogène est l'inverse de celle de la mobilité électrique classique : quand les réseaux sont chargés, ils sont rentables et peuvent accueillir environ un millier de véhicules. Avec les batteries, c'est le contraire : le réseau de bornes de recharge est plus simple à déployer. Mais leur efficacité est moindre en termes de nombre de véhicules à charger, leur rentabilité est douteuse et la multiplication de ces bornes nécessitent de renforcer le réseau électrique ».

Néanmoins, l'hydrogène n'est pas une énergie miracle car sa production possède des contraintes : il doit être propre, et donc produit de manière décarbonée. Cette énergie est dite secondaire et sa qualité dépend de la nature de l'électricité employée pour la produire. « Si j'utilise une énergie électrique renouvelable en cassant la molécule d'eau dans un électrolyseur, ma chaîne complète est décarbonée. Mais si je me sers de gaz naturel, la méthode la plus facile, j'émets du CO2. Dans ce cas, je peux le capturer dans les fumées, le liquéfier et le séquestrer dans des puits de carbone, ce que nous faisons dans notre unité du Havre, qui est une première mondiale » décrit Pierre-Étienne Franc. L'essor de la production de voitures électriques (dont le parc ne constitue encore que 1,2 % du nombre de voitures dans le monde) devrait profiter à la propulsion à hydrogène. Par ailleurs, l'écosystème hydrogène nécessite de fédérer des acteurs industriels très divers : équipementiers, fabricants de gaz industriels, constructeurs automobiles, opérateurs de stations. « C'est pourquoi Elon Musk a choisi la batterie pour sa Tesla car il est plus simple d'avoir une intégration verticale de son activité, en développant à la fois la voiture et les stations de recharge. C'est ce que nous essayons de faire en créant le Conseil Mondial de l'Hydrogène qui comprend 80 membres, contre 13 il y a trois ans » précise Pierre-Étienne Franc. Avec la montée en puissance des énergies renouvelables et le besoin de décarboner les industries lourdes, le futur du véhicule électrique à hydrogène (automobiles, camions, bus et même trains) est plutôt brillant. À condition que les pouvoirs publics augmentent leur soutien, environ un milliard d'euros d'ici trois ans selon le vice-président de la branche d'activité mondiale énergie hydrogène d'Air Liquide. En 2030, l'hydrogène pourrait équiper plusieurs millions de véhicules dans le monde et quelques dizaines de milliers en France.

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