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L’hydrogène, une énergie qui nous renvoie à de vieilles images de dirigeables allemands, est présenté, avec le véhicule électrique à batteries, comme la solution pour décarboner unsecteur des transports très gourmand en énergies fossiles. Les industriels le promettent, le gouvernement français met beaucoup d’argent sur la table et les articles sur ses promesses se multiplient. Sauf que l’hydrogène est complexe à fabriquer, à transporter et à stocker et le scepticisme gagne désormais certains constructeurs automobiles. Alors, que vaut vraiment la voiture à hydrogène ? Comment fonctionne son moteur ? Qu’est-ce qu’une pile à combustible ? Et quels avantages et inconvénients face à l’électrique ?

Une mise au point pour débuter

Une voiture à hydrogène est, en fait, une voiture électrique qui fabrique sa propre électricité à bord grâce à une pile à combustible. Cette pile combine l’hydrogène à l’oxygène de l’air, pour produire de l’électricité. L’utilisation d’une voiture à hydrogène est garantie zéro émission GES, comme l’aime à le rappeler Toyota.

Mais s’arrêter ici dans l’explication lorsqu’on évoque l’hydrogène revient à s’arrêter à la moitié d’une ascension en criant victoire. Et c’est malheureusement ce qui se passe lorsque l’hydrogène est abordé. Sur France Info, dans un article daté du 11 août 2021 : bonne nouvelle, on nous apprend le retour du train à Bagnères-de-Luchon, en Haute-Garonne. Cerise sur le caténaire, il s’agit d’un « train vert à hydrogène, une première française ». La ligne ne tournera pas à l’électricité, comme 80% des lignes en France, et John Palacin, conseiller régional d’Occitanie, en est fier : « C’est un mode de transport qui émet zéro carbone, c’est positif ». 

Bon, c’est plutôt du dioxyde de carbone qu’on émet, mais on lui pardonne. Sur BFM enfin, un paragraphe entier s’attarde sur la manière dont l’hydrogène fait tourner une rame de train garantie « zéro émission »… Tout en évitant de décrire son processus de fabrication. Et que ce soit pour le train, l’avion ou la voiture, l’hydrogène n’est pas une source d’énergie. Comme le vent ou le soleil, il faut le fabriquer. 

On en distingue trois sortes :

• l’hydrogène « gris », fabriqué à 95 % à partir de gaz naturel, d’origine fossile, non renouvelable et représente 95 % du marché
• l’hydrogène « bleu » , produit de la même façon mais cette fois avec recapture du CO2. Il se révèle fortement émetteur selon les dernières études.
• l’hydrogène « vert », produit sans émissions de CO2, à partir de sources renouvelables.

Au moins, lorsque vous lirez des articles sur la « révolution hydrogène » qui ne mentionne pas sa fabrication, vous saurez qu’il manque une bonne partie du chemin.

Voiture à hydrogène : où en est-on ?

Une pépite, sur le papier

Le contexte pourrait lui être favorable : la voiture thermique représente tout de même 15% des émissions de GES en France, la législation européenne sur les émissions moyennes de CO2 pour les véhicules se durcit et la voiture électrique rencontre des critiques – fondées – de plus en plus virulentes. Et ses promesses devraient faire de la voiture à hydrogène une priorité pour tous les constructeurs : « zéro émission » lors de son utilisation, une recharge plus rapide qu’une voiture électrique et une autonomie plus importante (la Toyota Mirai a notamment roulé plus de 1000 km avec un seul plein). Bref, la voiture à hydrogène et sa pile à combustible présente des caractéristiques alléchantes pour l’avenir d’un secteur automobile qui doit urgemment se verdir. 

Un marché qui reste anecdotique

Mais on n’y est pas. Actuellement, deux constructeurs automobiles seulement proposent chacun une voiture équipée d’une pile à combustible en France. Toyota avec la seconde génération de la Mirai (78 000 euros) et Hyundai avec sa Nexo (72 000 euros). En 2020, c’est le véhicule à pile à combustible le plus vendu au monde. Et les autres ? De nombreux constructeurs y travaillent, dont Peugeot et BMW qui ont tous deux annoncé des véhicules pour 2022. Honda, Mercedes, Land Rover et Renault sont aussi sur les rangs. Le constructeur Volkswagen, lui, a renoncé à tout investissement dans l’hydrogène. 

Les voitures à pile à combustible ne sont pas la réponse. Groupe Volkswagen

Ça a le mérite d’être clair.

Le scénario le plus optimiste pour 2040 table sur 6 % de part de marché en Europe pour la voiture à hydrogène, d’après les chiffres de la Plateforme automobile.

Voiture hydrogène : quelles infrastructures sont nécessaires ?

Comme pour l’essence, et contrairement à l’électrique, la voiture à hydrogène et sa pile à combustible ont besoin de stations. Force est de constater avec cette carte, qu’il vaut mieux habiter en région parisienne plutôt qu’à Mulhouse. Et leur expansion va se faire tranquillement, avec 100 stations prévues en France d’ici la fin 2023. Cela montera entre 400 et 1 000 d’ici 2028.

Avantages et inconvénients de la voiture hydrogène par rapport aux voitures électriques

Il est l’heure de la confrontation avec les autres voitures dans la course pour décarboner l’industrie automobile, les voitures à batteries électriques. Qu’en est-il de la perte d’énergie et de leur bilan carbone ?

Perte d’énergie : la voiture électrique domine

Tom Baxter, professeur de génie chimique à l’université d’Aberdeen, cité par Futura, a calculé le rendement énergétique de chaque technologie, et la voiture électrique domine largement. Et pour comprendre pourquoi la voiture à hydrogène perd davantage d’énergie, il faut se pencher sur la manière dont celle-ci est produite puis utilisée par le moteur à hydrogène :pour 100 watts d’électricité produite par une source renouvelable telle qu’une éolienne, seulement 38 watts sont effectivement utilisés pour conduire. Dans le détail, 25 % est perdu lors de la transformation de la source d’énergie en hydrogène, 10 % lorsqu’il est comprimé, réfrigéré et transporté à la station d’hydrogène, 40 % lorsqu’il est transformé en électricité dans le véhicule et enfin, 5 % d’énergie sont perdus lorsque l’électricité est utilisée dans le moteur pour déplacer ce véhicule.

En comparaison avec une voiture électrique, toujours selon le chercheur, « environ 5 watts sont perdus lors du transport de l’électricité dans le réseau, 10 watts lors du chargement et  du déchargement de la batterie, et 5 watts pour déplacer le véhicule. Le rendement global est donc de 80 % ».

Ajouter une petite phrase de conclusion : la voiture électrique est moins énergivore

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