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Les véhicules électriques à hydrogène, que le gouvernement français annonce vouloir soutenir, pourraient s'imposer face aux véhicules à batterie grâce à une autonomie supérieure et des recharges plus rapides, mais seulement à long terme compte tenu du coût exorbitant de leur déploiement.
- Comment ça marche?
Les véhicules embarquent un réservoir stockant de l'hydrogène comprimé qui est transformé en électricité via une pile pour alimenter le moteur électrique, généralement en association avec une batterie.
La technologie offre une autonomie et une vitesse de recharge comparables à celles des voitures à essence, avec les avantages des véhicules 100% électriques: accélération, couple, silence et surtout absence de rejets polluants à l'usage, juste de la vapeur d'eau.
Par rapport aux batteries, "beaucoup moins de matériaux critiques", comme les terres rares, "entrent dans la composition d'une pile à combustible", soulignait récemment dans une tribune Patrick Koller, PDG de Faurecia, premier équipementier français, qui investit fortement sur ce créneau.
- Une progression lente
Il existe déjà des véhicules de série commercialisés par les japonais Toyota et Honda, ainsi que par le sud-coréen Hyundai, preuve que la technologie est maîtrisée. En France, la flotte de taxis Hype utilise déjà des taxis à hydrogène, dont 60 modèles Hyundai, un constructeur qui revendique depuis 2015 plus de 1.000 véhicules vendus dont 500 en Europe et 100 en France.
Ces chiffres restent extrêmement faibles à l'échelle d'une production automobile mondiale proche des 100 millions de véhicules par an.
"On voit l'apparition importante de l'hydrogène dans l'automobile à partir de 2025, pour un marché véritablement établi en 2030", explique à l'AFP Ronan Stephan, directeur scientifique de Plastic Omnium, équipementier français qui, comme Faurecia, poursuit des recherches sur les technologies de stockage de l'hydrogène et les piles à combustible.
Faurecia table sur 2% du marché automobile mondial en 2030 pour la pile à combustible, contre 11% pour les véhicules à batterie et 35% pour l'hybride essence-électrique.
- Quels sont les freins?
Aujourd'hui, "il y a des projets concrets chez tous les constructeurs mondiaux dans les véhicules électriques à batterie, mais on est loin d'avoir la même appétence pour l'hydrogène" à un horizon de quelques années, relève Guillaume Crunelle, responsable automobile chez Deloitte.
La pile à combustible coûte encore trop cher compte tenu des faibles volumes produits. Or les technologies d'électrochimie mises en oeuvre "n'ont encore jamais été très bien industrialisées" au delà de quelques milliers d'exemplaires, explique M. Stephan.
La construction d'un vaste réseau de distribution d'hydrogène comparable à celui des stations essence représente en outre des investissements colossaux, tout comme la conversion du système de production énergétique nécessaire à son essor.
"Les véhicules à hydrogène vont présenter le meilleur bilan CO2 à la condition expresse que le mode de fabrication de l'hydrogène soit propre", ce qui suppose d'utiliser le procédé d'électrolyse de l'eau avec de l'électricité d'origine renouvelable, poursuit M. Stephan. Or, aujourd'hui l'hydrogène provient essentiellement du reformage de méthane qui produit beaucoup de CO2, un des principaux gaz à effet de serre.
- Utilitaires, bus et camions
Les experts prévoient que la pile à combustible s'imposera d'abord dans les véhicules utilitaires pour la livraison de marchandises en ville, mais aussi dans les bus et les camions, grâce à l'autonomie importante des véhicules qui n'ont pas besoin d'être immobilisés des heures pour être rechargés, comme leurs homologues à batterie.
Surtout, ces véhicules sont opérés par des grandes sociétés qui pourront "maîtriser l'ensemble de la chaîne de recharge", c'est à dire investir dans une station d'hydrogène et l'amortir en alimentant des centaines de fourgons, bus ou camions, levant l'obstacle des coûts.
Pour le directeur scientifique de Plastic Omnium, la pile à combustible et la batterie ne s'opposent pas. "Il y a une complémentarité", souligne-t-il.
Pour les voitures parcourant "des distances inférieures à 100 km", typiquement des petits véhicules en milieu urbain, "la batterie sera la plus efficace". "Au delà de 400 km, le véhicule équipé d'une pile à combustible sera le plus adapté" et entre ces deux usages "il y aura compétition", estime-t-il.
