Quels défis à relever pour développer la mobilité hydrogène ?

Après une période de tests isolés et de latence, cause d’un retard par rapport à la mobilité électrique à batterie, la solution hydrogène a changé de vitesse en 2019. Des initiatives de grande envergure se multiplient en France, en Europe, et dans le monde. Pour un véritable démarrage de l’exploitation de l’hydrogène comme source énergétique des véhicules, 4 défis sont à relever : une infrastructure efficace d’avitaillement, la décarbonation de l’énergie, le développement de l’offre des constructeurs, et la baisse des coûts. La filière s’active en permanence sur tous ces fronts.
 

Réseau d’avitaillement

 Au cœur de l’été 2019, une trentaine de stations délivrant de l’hydrogène, d’accès privé ou public, en comprenant les distributeurs pour vélos à assistance électrique via pile H2, sont ouvertes en France, dont presque le tiers en région parisienne.
 
Si la répartition des sites n’est ni idéale aujourd’hui ni homogène, c’est parce que les implantations se sont faites au départ et jusqu’à ce jour selon 3 critères : proximité d’une unité de production (Ex. : Site Air Liquide de Grenoble), construction d’un démonstrateur (Ex. : Station Morbihan énergies à Vannes avec Michelin), ou besoin réel pour une flotte (Ex. : Distributeur de Paris 8 pour les taxis Hype) voire un service (Ex. : Location de vélos à assistance électrique via pile H2 par Manche Tourisme à Saint-Lô).
  
Si l’on trouve aujourd’hui des stations H2 surtout aux extrémités de l’Hexagone et en région parisienne, laissant une immense zone blanche au cœur de la France, la carte qui inclut les projets d’ouverture, pour un réseau de plus de 120 stations, montre un maillage qui se densifie. Et ce, avec l’objectif premier de couvrir tout le territoire. Il serait alors suffisant pour nombre de grands voyageurs professionnels, voire privés, dont les voitures électriques à pile hydrogène sont dotées d’une autonomie d’environ 400 à 600 kilomètres. La multiplication des sites d’avitaillement aura un effet boule de neige, rendant visible du public les véhicules exploitant cette énergie et leur croissance sur les routes.


 

Décarbonation de l’énergie…

 En 2014, quand Hyundai a lancé la commercialisation de sa ix35 Fuel Cell, première voiture électrique à pile H2 produite en série, 95% des 60 millions de tonnes d’hydrogène produites dans le monde étaient obtenues par vaporeformage, une action par laquelle on craque avec de l’eau les molécules de méthane contenues dans le gaz naturel. Avec un inconvénient majeur : libérer 10 kilos de dioxyde de carbone pour 1 kg d’hydrogène obtenu.
 
Voilà pourquoi la ix35 à pile hydrogène était à l’époque reconnue par l’administration française pour émettre 100 grammes de CO2 au kilomètre. Dans un contexte où l’on cherche justement à diminuer les rejets en gaz à effet de serre, responsables du dérèglement climatique, ce n’est pas acceptable.
 
Il est possible de produire de l’hydrogène de façon beaucoup plus vertueuse, par électrolyse de l’eau, gazéification de la biomasse, et en résidus de la fabrication de chlore, par exemple. C’est la direction prise par la filière hydrogène, qui a décidé l’administration à revoir par anticipation la donnée concernant l’impact CO2 des voitures électriques à pile H2. Aujourd’hui, la Hyundai Nexo qui remplace l’ix35, et la Toyota Mirai, bénéficient officiellement d’un impact CO2 nul, comme les voitures électriques à batterie. L’électrolyse de l’eau avec des énergies renouvelables, comme les enfants peuvent l’appliquer à travers des jeux éducatifs et scientifiques qui exploitent un mini panneau photovoltaïque, a le vent en poupe, car elle permet également de trouver un moyen de stocker et d’utiliser un surplus de production des sources intermittentes, solaires et éoliennes en particulier.
 

Le rendement

Les détracteurs de la mobilité hydrogène mettent en avant un rendement global moins bon, de la source primaire à la roue, par rapport à la solution électrique classique à batterie, par exemple. Certes ! Mais faut-il comparer sans tenir compte, par exemple, de l’impact sur l’environnement de la fabrication de la batterie ? Faut-il s’inquiéter d’un moindre rendement alors que l’on peut ainsi récupérer une énergie qui aurait autrement tout simplement été perdue ? Faut-il bricoler à trouver d’autres débouchés à une telle production de l’hydrogène pour en priver la mobilité durable ? A ces 3 questions la réponse est : « Non ! ». C’est bien pour cela que l’Europe émet régulièrement des appels à projets qui visent à développer la production propre de ce gaz en vue d’avitailler les véhicules à pile H2.
 

Le développement de l’offre en voitures particulières

En 2019, l’offre en voitures particulières électriques à pile hydrogène est très réduite en France : Hyundai Nexo et Toyota Mirai. Avec une meilleure volonté de leurs constructeurs respectifs, 2 autres modèles pourraient grossir cette très courte palette : Honda Clarity Fuel Cell et Mercedes GLC F-Cell.

S’y ajoutent, à la marge, le Renault Kangoo Z.E. en version utilitaire équipé par Symbio d’une pile H2 en prolongateur d’autonomie. Et c’est tout ! Bien d’autres marques ont un jour réalisé un concept employant l’hydrogène comme énergie. Y compris chez les constructeurs français. Qu’on se rappelle, par exemple, du Renault Scenic ZEV H2 et du Peugeot H2O qui aurait pu se décliner en voiture particulière.


 

Et les autres véhicules

A part les chariots de manutention, la situation n’est pas meilleure au niveau des vélos à assistance électrique, des bateaux, des camions et des bus et cars. Si ces engins existent bien en alimentation à hydrogène, c’est souvent grâce à des projets épars. C’est pourquoi quelques structures financièrement solides vont appuyer de tout leur poids sur les constructeurs.

La dernière opération, à mi juin 2019, qui bénéficie d’une crédibilité et d’une portée majeures en France, est l’initiative prise par l’UGAP afin de motiver les collectivités à réfléchir ensemble à un achat groupé de bus à hydrogène. Cette action rendra visible des constructeurs concernés le volume des véhicules attendus sur les 4 années à venir. Avec 25.000 engins vendus par an par son intermédiaire, la centrale d’achat public est une précieuse caution alors qu’un Plan 1.000 bus hydrogène a été dévoilé pour la France en juillet 2019. Autre exemple proche de nous : En Suisse, l’association H2 Energy a établi un partenariat avec Hyundai pour louer d’ici 2025 1.600 camions hydrogène.
 

Baisse des coûts

Hyundai Nexo : à partir de 72.000 euros TTC. Toyota Mirai : dès 78.900 euros. Ces tarifs applicables en 2019 ont de quoi refroidir un particulier qui pourrait, s’il en a les moyens, se tourner de préférence vers des modèles à batterie plus statutaires et dotés d’une autonomie similaire : Audi e-tron (83.880 euros), Jaguar i-Pace (79.990 euros), Tesla Model 3 Performance Dual Motor AWD (63.990 euros) ou Model S Long Range AWD (91.000 euros).

Les constructeurs et les pouvoirs publics vont donc devoir imaginer des solutions pour rendre plus séduisant le marché des voitures particulières à hydrogène. D’autant plus que le kilo de gaz, permettant de réaliser 100 kilomètres, est vendu au-dessus de 10 euros. Avec cette somme, il est possible de parcourir entre 200 et 300 kilomètres avec une voiture électrique à batterie !
 

Perspectives

Le premier constructeur à se vouloir rassurant sur l’évolution du prix des voitures à hydrogène est Toyota. Selon lui, avant 2030, il sera capable d’aligner les tarifs de ces engins sur les modèles hybrides simples. Et ce, grâce à la réduction de la quantité de platine utilisée dans les piles à combustible (10 grammes à terme, contre 30 g actuellement).

Ce qui signifie que ce scénario devrait être observable avec les autres VE H2. Et du côté de l’hydrogène ? Dans 10 ans, la production de sources renouvelables devrait s’être pas mal développée, avec à la clé, là aussi, une baisse du prix au kilo du gaz.