Véhicules hydrogène

L’hydrogène est stocké sous forme gazeuse dans des réservoirs à haute pression, à 350 ou 700 bars selon le type de véhicule. Dans la plupart des modèles, il alimente une pile à combustible qui le combine à l’oxygène de l’air pour produire de l’électricité. Cette électricité fait tourner un moteur électrique, et la seule émission à l’échappement est de la vapeur d’eau. Une batterie tampon de petite capacité récupère l’énergie au freinage et apporte un surcroît de puissance lors des accélérations.

La pile à combustible transforme l’hydrogène en électricité sans combustion : le véhicule est techniquement un véhicule électrique qui produit lui-même son courant. Le moteur thermique à hydrogène, lui, brûle l’hydrogène dans des cylindres, comme un moteur essence ou diesel adapté. Il rejette de la vapeur d’eau et de faibles quantités d’oxydes d’azote, mais quasiment pas de CO2. Son rendement est plus faible que celui d’une pile, mais il s’appuie sur des composants éprouvés, moins coûteux et tolérants à une pureté d’hydrogène moindre, ce qui explique son intérêt pour les camions et les engins.

À l’usage, un véhicule à pile à combustible ne rejette que de l’eau. Son bilan global dépend en revanche de la manière dont l’hydrogène est produit. Dans le monde, la majorité de l’hydrogène provient encore du vaporeformage de gaz naturel, qui émet de l’ordre de 10 kg de CO2 par kilo d’hydrogène. Produit par électrolyse de l’eau avec une électricité renouvelable ou bas carbone, il permet en revanche de réduire fortement les émissions sur l’ensemble du cycle de vie. De plus en plus de stations françaises sont alimentées par des électrolyseurs installés sur place ou à proximité.

Le réseau de stations publiques reste limité à quelques dizaines de points, concentrés autour des grandes agglomérations et des flottes professionnelles comme les taxis, les bus ou les bennes à ordures. Toutes les stations ne délivrent pas les mêmes pressions : les voitures ont besoin de 700 bars pour un plein complet, alors que de nombreuses stations ne proposent que 350 bars, adaptés aux utilitaires, bus et camions. Avant un trajet, il est conseillé de vérifier la disponibilité et la pression de chaque station sur notre carte.

En France, le kilo d’hydrogène se vend généralement entre 10 et 20 € selon les stations, l’origine de l’hydrogène et les contrats. Une voiture consomme environ 1 kg aux 100 km, soit un coût de 10 à 20 € aux 100 km, supérieur à celui d’une voiture électrique et souvent à celui d’une voiture essence. Les flottes professionnelles négocient des tarifs spécifiques, notamment lorsqu’elles disposent de leur propre station.

Pour une voiture, un plein à 700 bars dure 3 à 5 minutes, comme un plein d’essence. Les utilitaires se ravitaillent dans des délais comparables. Pour un bus ou un camion, qui embarquent 30 à 80 kg d’hydrogène, le plein prend plutôt 10 à 20 minutes selon la station. Cette rapidité est le principal avantage de l’hydrogène face à la batterie pour les véhicules qui roulent toute la journée.

Les réservoirs sont fabriqués en matériaux composites renforcés de fibre de carbone et doivent passer des essais de collision, d’incendie, de chute et de perforation pour être homologués selon le règlement international ONU R134. Des capteurs détectent la moindre fuite et ferment automatiquement les vannes. En cas de fuite, l’hydrogène, quatorze fois plus léger que l’air, se disperse rapidement vers le haut au lieu de former une flaque comme l’essence. Les véhicules à hydrogène présentent ainsi un niveau de sécurité comparable à celui des véhicules thermiques.

Pour les particuliers, le prix des voitures à hydrogène dépasse généralement le plafond du bonus écologique, mais elles bénéficient de la vignette Crit’Air verte et, selon les régions, d’une exonération de la taxe sur la carte grise. Les professionnels peuvent profiter, sous conditions, du suramortissement fiscal pour les véhicules de plus de 2,6 tonnes roulant à l’hydrogène. Les collectivités et les entreprises peuvent aussi répondre aux appels à projets de l’ADEME ou des régions pour financer véhicules et stations. Ces dispositifs évoluant régulièrement, vérifiez les conditions en vigueur avant tout achat.

Le rétrofit consiste à transformer un véhicule thermique existant en véhicule électrique à pile à combustible, en remplaçant son moteur et son réservoir. Il est autorisé en France depuis un arrêté de mars 2020, sous conditions d’ancienneté du véhicule et à condition d’utiliser une transformation homologuée. Il concerne surtout les utilitaires, les autocars, les bus et les camions, dont la carrosserie a une longue durée de vie. Les modèles issus d’un rétrofit sont signalés dans ce catalogue.

Pour la majorité des usages, le véhicule électrique à batterie est aujourd’hui moins cher à l’achat comme à l’usage, plus efficace sur le plan énergétique et peut se recharger à domicile ou au dépôt. L’hydrogène se justifie surtout lorsque le véhicule roule beaucoup sans pouvoir s’arrêter longtemps : taxis, tournées longues, bus en service continu, transport routier longue distance. Le choix dépend donc du kilométrage quotidien, du temps d’immobilisation possible et de la présence d’une station à proximité.

Plusieurs constructeurs ont mis fin à leurs modèles hydrogène faute de volumes suffisants, en raison du coût de production, du manque de stations ou d’un recentrage sur la batterie. C’est le cas par exemple du Mercedes GLC F-Cell, de la Honda Clarity Fuel Cell ou des utilitaires hydrogène de Stellantis. Ces modèles restent présents dans le catalogue car beaucoup circulent encore et peuvent se trouver sur le marché de l’occasion. Les projets abandonnés avant leur commercialisation sont également conservés pour garder une trace de l’évolution du marché.