C’est quoi, une voiture à hydrogène ?

Les rouages d’un véhicule fonctionnant à l’hydrogène restent souvent un mystère pour le commun des mortels. Identifiables sous l’appellation FCEV, pour « Fuel Cell Electric Vehicle », les voitures à hydrogène font partie de la catégorie des véhicules électriques. Contrairement aux BEV, pour « Battery Electric Vehicle », le véhicule à hydrogène est capable de produire l’électricité dont il a besoin. Sa traction est assurée par un groupe motopropulseur électrique. C’est la différence majeure entre les véhicules électriques à batterie et les voitures H2.

Comment fonctionnent les voitures à hydrogène ?

Pour simplifier, c’est comme si le véhicule à hydrogène transportait une centrale de production d’électricité à son bord : la fameuse pile à combustible. Le gaz est stocké sous pression dans les réservoirs du véhicule. C’est cette pile à combustible qui permet de transformer le plein d’hydrogène en électricité. Au contact de l’oxygène, l’hydrogène réagit et produit de l’électricité, de la chaleur et de la vapeur d’eau (H2O). Ce processus est appelé « électrolyse inversée ».

L’énergie produite est évacuée sous forme de vapeur et n’émet donc aucune émission polluante. La majorité des véhicules à hydrogène sur le marché reposent aujourd’hui sur ce principe. La recharge s’effectue dans des stations dédiées, aussi peu nombreuses soient-elles (il en existe une dizaine en France). L’hydrogène est alors injecté sous forme de gaz sous pression. Le temps de recharge très court est l’atout majeur des FCEV par rapport aux BEV : à peine cinq minutes pour l’iX5 de BMW.

Leur autonomie est similaire, voire supérieure, à celle des véhicules électriques équipés de puissantes batteries : entre 400 et 500 km. Un bon point : l’autonomie des véhicules fonctionnant au H2 ne dépend pas de la température extérieure et n’est donc pas amoindrie en hiver. Parmi les autres avantages, on retrouve le silence, l’agrément de conduite et l’accès aux zones à circulation restreinte de certains centres-villes.

Quels sont leurs inconvénients ?

Si les voitures à hydrogène peinent à se démocratiser, c’est parce que de nombreux inconvénients empêchent leur adoption à grande échelle : l’infrastructure limitée, leur coût élevé, l’approvisionnement, le stockage, l’impact environnemental de la production, etc. Ça fait beaucoup. Même si l’hydrogène est l’élément le plus abondant dans l’univers, il est assez rare à l’état pur sur Terre.

Autre point bloquant : la production d’hydrogène est à l’origine d’une grande quantité d’émissions de gaz à effet de serre. L’hydrogène vert est encore assez peu répandu. Le sujet n’est d’ailleurs pas sans lien avec la récente venue du Premier ministre indien en France, selon Challenges. Narendra Moi cherche à tisser de nouveaux partenariats entre la France et l’Inde, pour accélérer la production d’hydrogène neutre en carbone.

Les fuites d’hydrogène représentent également un risque pour l’environnement. Des experts du GIEC ont montré qu’elles pouvaient même accentuer le changement climatique. Steven Hamburg, co-auteur des derniers rapports du GIEC, rapportait auprès d’Euractiv que « l’hydrogène est un puissant gaz à effet de serre lorsqu’il fuite dans l’atmosphère. Il a une courte durée de vie mais, à masse égale, il est 200 fois plus néfaste que le dioxyde de carbone (CO2). »

La sécurité : autre problème de taille soulevé par le stockage de l’hydrogène. Sa faible densité énergétique signifie qu’il faut beaucoup d’espace pour le stocker. Ce gaz est aussi connu pour être particulièrement inflammable. En 2019, une station-service pour voiture à hydrogène avait, par exemple, explosé en Norvège, à Sandvika. De quoi susciter de nombreuses inquiétudes auprès de la population.

Quel est le prix d’un litre d’hydrogène ?

Le prix de l’hydrogène varie en fonction de plusieurs facteurs, tels que la méthode de production, l’échelle de production, la « pureté » ou encore la localisation géographique. Comme c’est le cas pour les carburants conventionnels, le prix de l’hydrogène peut fluctuer en raison des changements sur le marché ou des événements géopolitiques. De manière générale, la production de ce gaz est plus coûteuse que celle des carburants fossiles, tels que l’essence ou le diesel.

Selon Engie, le tarif actuel de l’hydrogène se situe entre 10 et 15 euros/kg. Étant donné que la capacité des réservoirs est souvent proche des 6 litres, il faut compter entre 60 et 100 euros le plein. Pour l’instant, le coût d’utilisation d’un véhicule à hydrogène n’est donc pas avantageux par rapport aux véhicules thermiques.

Le coût par litre d’hydrogène peut varier en fonction de la densité de stockage et des conditions de température et de pression. Les technologies de production et de stockage sont en évolution constante. Le ravitaillement reste également difficile, car le nombre de stations de recharge en hydrogène en France est encore limité à quelques dizaines. Le prix du litre devrait diminuer au fil des années, à mesure que les technologies s’amélioreront et que la demande augmentera.

Les voitures à hydrogène sont-elles l’avenir ?

C’est un vrai débat. L’avenir de l’industrie automobile est un sujet complexe. Certains imaginent les véhicules électriques s’imposer, d’autres pensent que l’hydrogène peut prendre le dessus. Ce qui semble évident, c’est que les voitures à hydrogène feront très probablement partie de l’équation. Difficile en revanche de prédire avec certitude si elles deviendront l’option dominante.

Le coût des véhicules fonctionnant au H2 est à ce jour beaucoup trop élevé pour pouvoir imaginer leur démocratisation. D’après H2 Mobile, les deux modèles proposés en France, à savoir la Toyota Mirai et le Hyundai Nexo, dépassent les 70 000 €. Il y a deux explications à ce phénomène. D’abord, les constructeurs ont pour le moment choisi de commercialiser des modèles haut de gamme et bien équipés. Par ailleurs, les volumes de production sont faibles.

En 2023, les véhicules électriques sont plébiscités. Ils bénéficient d’une infrastructure de recharge de plus en plus développée et voient le coût de production des batteries baisser. Les constructeurs s’efforcent aussi d’améliorer leur autonomie et de réduire les temps de recharge. Tout cela laisse penser que l’avenir se prépare à accueillir des véhicules électriques en masse, mais pas forcément des véhicules à hydrogène. Certains secteurs spécifiques pourraient toutefois être friands de l’hydrogène : les véhicules utilitaires ou les camions.

Dans un rapport intitulé « Energy Outlook 2023 », le géant pétrolier BP estime que « l’hydrogène ne jouera qu’un rôle minime dans la décarbonation des véhicules légers ». L’entreprise britannique écrit que le potentiel du marché des voitures à hydrogène est « pratiquement inexistant pour 2050 ». Le groupe promet néanmoins un avenir plus radieux pour l’hydrogène dans les secteurs de l’aviation, de l’industrie et du transport maritime.