La technologie, consistant à combiner de l’hydrogène avec l’oxygène de l’air pour fabriquer de l’électricité via une pile à combustible, a longtemps été considérée comme trop coûteuse pour trouver son marché. PSA, qui avait entamé des recherches sur le sujet dans les années 2000, avait ainsi rapidement suspendu ses travaux.
11.200 voitures à hydrogène sur les routes
Seuls quelques constructeurs ont persévéré, jusqu’à lancer des véhicules sur les routes. Le coréen Hyundai (avec le iX35 en 2014, puis le Nexo en 2018) et le japonais Toyota (avec la Mirai en 2014) ont été rejoints par Honda et sa Clarity (2016), puis Daimler-Mercedes avec la GLC F-Cell (2018).
Sans toutefois viser le grand public, loin de là. Fin 2018, selon l’AIE (Agence Internationale de l’Energie) à peine 11.200 voitures à hydrogène circulaient dans le monde – dont plus de 9.000 Toyota Mirai. Beaucoup servent de démonstrateur, et celles qui sont commercialisées s’affichent à plus de 70.000 euros. La capacité de production des deux constructeurs les plus avancés, Toyota et Hyundai, est limitée à 3.000 unités par an.
_Véhicule à hydrogène : le casse-tête des stations de recharge__
Toyota, le grand parrain de la voiture à hydrogène
La technologie est certes parée de vertus indéniables. Elle permet de rouler sans émission polluante, et peut même être qualifiée de « propre » si l’hydrogène est fabriqué à partir d’électricité renouvelable, par électrolyse de l’eau. Elle permet en outre de faire le plein en quelques minutes et de bénéficier d’une autonomie similaire à celle des véhicules thermiques.
Freins immenses
Les freins sont toutefois encore immenses, depuis le coût encore prohibitif, jusqu’à l’infrastructure de recharge, embryonnaire . Sans même parler de la déperdition d’énergie liée au processus : son rendement est aujourd’hui limité à 20 ou 30 % selon l’AIE. Ce qui a conduit Herbert Diess, le patron du groupe Volkswagen (l’un des rares à ne pas y croire), à qualifier publiquement la voiture à hydrogène de « non-sens » à Francfort en septembre dernier.
Hyundai mise 6 milliards sur la voiture à hydrogène
La plupart des constructeurs estiment pourtant qu’ils n’ont pas le choix. Compte tenu des contraintes drastiques à venir en matière d’émissions polluantes dans de nombreux pays, ils sont convaincus que la simple batterie lithium ion ne suffira pas. « Elle restera trop chère ou inadaptée pour les gros rouleurs ou pour les grandes distances », estime Lionel French Keogh, directeur général de Hyundai Motor France. Soutenus par les pouvoirs publics de leurs pays, Hyundai et Toyota ont déjà annoncé leur intention de passer à la vitesse supérieure. Tous deux vont porter leurs capacités de production à 30.000 unités d’ici à la fin de l’an prochain, et à plusieurs centaines de milliers d’ici à 2030.
Equilibre économique global
Hyundai a même annoncé l’investissement correspondant : 6 milliards d’euros sur dix ans.« L’hydrogène répond à d’autres problématiques que la mobilité, permettant, par exemple, de stocker l’électricité verte – une contrainte qui s’imposera de plus en plus aux énergéticiens. Dans ce cadre, la technologie peut trouver son équilibre économique global », souligne Lionel French Keogh. Pour rentabiliser leurs piles à combustible, Hyundai et Toyota se positionnent aussi sur les bus ou les camions, des véhicules plus lourds pour lesquels la technologie sera rentable plus rapidement. Hyundai va fournir 1.600 camions à la société H2 Energy en Suisse, et Toyota vient de livrer son premier bus à la société portugaise Caetanobus.
En attendant, d’autres optent pour des solutions moins coûteuses. Renault a ainsi choisi de commencer par équiper ses véhicules utilitaires (VU) électriques de petites piles à combustibles, qui permettent simplement de prolonger leur autonomie . « Le coût est ainsi sans commune mesure avec celui d’un véhicule à hydrogène seul », avance Denis Le Vot, directeur des VU pour l’Alliance Renault-Nissan. L’AIE table sur un parc mondial de 2,5 millions de voitures à hydrogène en 2030.
Anne Feitz
Prix du plein pour faire 500 km : environ 48 € (hors taxes sur les carburants).
Le jour où l’hydrogène sera autant taxé que les hydrocarbures, le plein coutera environ 160 €.
Toyota garantit sa Mirai 160.000 km, à condition de faire un entretien tous les 7.500 km (!). Pourquoi personne ne cite jamais le budget entretien d’un véhicule équipé d’une PAC ?
Toutes les piles à combustible contiennent un catalyseur en platine qui se désagrège au fur et à mesure.
L’hydrogène, pour être utilisable dans un véhicule, doit être produit soit par vaporeformage du méthane à 800°C via un catalyseur en nickel avec un rendement de 80%, soit par electrolyse de l’eau avec un rendement de l’ordre de 70%. Une fois produit il faut le compresser à 700 bars (avec un rendement de 85%) pour le stocker dans le réservoir du véhicule. Le rendement d’une PAC doit être de l’ordre de 60%, celui de la chaine de traction environ 85%. Soit au total environ 35% de rendement global, sans compter l’impact de la production d’électricité nécessaire à la fabrication de l’hydrogène.
Pas sûr qu’en bout de chaine ce soit plus écologique ni plus économique qu’un moteur à combustion ou un VE…
Bonjour,
Question bête (très certainement étant néophyte sur le sujet) :
Pourquoi ne pas se servir de l’hydrogène dans un moteur à explosion ? Plutôt que de créer l’hydrogène à partir de l’électricité pour ensuite le retransformer en électricité via la pile combustible???
N’y aurait il pas un meilleur rendement direct sans émissions polluantes ? Ce qui pourrait prolonger la vie du bloc fonte…
Merci d’avance de vos lumières sur ce sujet.
Et merci au commentaire précédent très instructif.
Très intéressé par cette nouvelle motorisation potentielle pour nos véhicules. Peut être avant tout destinée à pour des flottes captives, telles que bus, camions, etc probablement avant d’équiper l’auto de Monsieur ToutleMonde).
https://www.caradisiac.com/hydrogen…
https://www.futura-sciences.com/alt…
Bonjour,
J’ai peiné à retrouver cet article pour lequel j’étais resté sans réponse à mon commentaire : se servir d’hydrogène dans des moteurs à explosion
Voici un article intéressant qui en parle :
https://www.futura-sciences.com/tec…
Ceci pourrait permettre de garder la production de carters fontes et autres pièces de fonderie, surtout ne pas basculer dans le tout électrique…
Eviter la consommation de métaux rares, de batteries, de piles à combustible…
Avez vous d’autres infos sur ce sujet?
Le problème de l’hydrogène (en remplacement de l’essence ou du diesel) c’est principalement le rendement extrêmement médiocre de sa production et de son stockage.
Tout le monde connait la chaine de production de l’essence et du diesel :
* extraction du pétrole,
* transport par oléoduc puis/ou tanker jusqu’à la raffinerie,
* raffinage,
* stockage à pression ambiante,
* transport jusqu’à la station à pression ambiante,
* stockage en station à pression ambiante,
* stockage dans le réservoir du véhicule en pression ambiante.
Pour l’hydrogène c’est complètement différent et le bilan énergétique est nettement moins avantageux :
* extraction du gaz naturel ou production de méthane,
* compression pour transport par gazoduc,
* stockage sous pression,
* liquéfaction pour transport par méthanier,
* stockage sous pression,
* production de l’hydrogène par reformage du gaz naturel ou par pyrolyse du méthane (90% de la production mondiale d’hydrogène est issue de combustibles fossiles) ,
* compression à 250 bars de l’hydrogène pour stockage ou liquéfaction à -253°C,
* surcompression à 700 bars pour transport jusqu’à la station ou transport cryogénique avec risques de boil-off,
* stockage à 250 bars voire moins,
* surcompression à 700 bars lors du remplissage du réservoir du véhicule.
En plus d’un bilan C02 en nette défaveur de l’hydrogène, son coût de production le plus bas est au moins 2,5 fois plus élévé que l’essence à autonomie véhicule égale.