Voiture hydrogène : où en est-on de ce carburant ?

Carburant du futur, ou bien simple chimère ? L'hydrogène nourrit de grandes ambitions, mais le challenge est immense : même si sa production est mature et existe depuis très longtemps, il faut désormais passer à un autre niveau, une autre échelle, qui nécessite des investissements importants et des engagements politiques clairs. Ce qui semble enfin se dessiner en 2020. 

La production

Contrairement à ce que beaucoup imaginent, l'hydrogène n'est pas qu'un carburant. C'est aussi un produit fort intéressant dans le monde de l'industrie à différents titres. Il sert notamment à la production d'ammoniaque, mais aussi, dans le cadre des transports, à désulfurer les carburants pour qu'ils puissent répondre aux normes environnementales. C'est aussi que nos sans-plomb et gazole contiennent des parts infimes de soufre : grâce à l'hydrogène.

Des usages multiples et variés qui sont amenés à se développer, mais pas de la même façon. Ce graphique montre en effet le "potentiel" de l'hydrogène d'ici 2050 selon les secteurs. Plus le cercle est gros, plus le potentiel est important. Et dans les transports, ce sont surtout les gros véhicules qui tireront le plus de bénéfices de ce carburant : camions, ferroviaire, mais aussi moyennes et grandes berlines. Le potentiel pour les petites voitures est jugé moins important, au même titre que l'aérien qui reste un défi majeur pour Air Liquide et les autres opérateurs, comme le confirme Pierre-Etienne Franc. Ce secteur sera la "dernière pierre" à l'édifice pour démontrer que l'hydrogène a du potentiel dans tous les domaines. Mais l'avion à hydrogène, ce n'est visiblement pas pour demain, ni après-demain.

Le CO2...

Aujourd'hui, la part de production d'hydrogène propre est "infinitésimale" selon le patron de cette énergie chez Air Liquide. La faute à plusieurs choses : l'investissement pour produire de l'hydrogène propre est nettement plus grand, et l'efficacité de production est moindre. La quasi totalité de l'hydrogène produit provient donc de la fracture des molécules d'hydrocarbures tels que le gaz naturel pour en tirer le fameux "H2".

Le bilan carbone de cette production n'est donc pas des meilleurs, et Air Liquide le rappelle : nul besoin de développer un nouveau carburant si c'est pour qu'il soit aussi émetteur de carbone que ce que nous avons actuellement. Décarboner la production est un défi, et il existe deux solutions : partir sur une production propre (par électrolyse et usage d'énergie renouvelable), ou en décarbonant les émissions à leur source, notamment avec la technologie "Cryocap" utilisée par Air Liquide, qui permettrait de réduire les émissions de CO2 d'une unité de production d'hydrogène de 60 à 90 % selon les procédés utilisés. Prometteur, donc, d'autant plus que cette "Cryocap" sera également utilisée par d'autres industries pour décarboner. Le CO2 capté est ensuite redistribué dans les industries qui en ont besoin (alimentaire, notamment). 

Le carburant pour voiture

L'hydrogène en tant que "carburant" pour PAC (pile à combustible) est aujourd'hui une technologie jugée comme "mature" selon Pierre-Etienne Franc. Encore faut-il pouvoir la rendre accessible, ce qui est loin d'être le cas. Aujourd'hui, il circule environ 20 000 véhicules à hydrogène dans le monde, dont la moitié en Asie et près de 30 % en Californie. Le reste éparpillé dans le reste du globe, à commencer par l'Allemagne, où se trouvent le plus grand nombre de stations-service pour ce type de véhicule.

Les stations-service se font également rares. La balle est cette fois dans le camp des revendeurs et distributeurs (Total, Shell...) qui devront mettre l'accent sur ce carburant pour que la voiture à pile à combustible ne reste pas qu'une jolie vitrine roulante.

Le prix du carburant est aujourd'hui le suivant : environ 10 € le kg, ce qui permet d'effectuer une centaine de kilomètres. Le coût est donc similaire à celui d'un véhicule essence moyen, et l'industrie vise un kilogramme entre 6 et 7 € sur le long terme pour que l'hydrogène devienne compétitif. Problème : il faudra tenir compte du surcoût lié au captage du CO2 à la production, qui n'est pas encore pris en compte actuellement. Autant dire que le défi est à la hauteur des espérances sur ce carburant, qui fait l'objet de discussions au sein de l'Europe pour dresser une feuille de route concrète pour l'hydrogène dans la décennie en cour.

Deux points noirs, toutefois, à l'hydrogène : le premier est que c'est un carburant pour l'heure non taxé. Il est donc tout juste compétitif avec le sans-plomb qui est pourtant lourdement taxé. Le jour où il subira la même pression fiscale que les carburants fossiles, son intérêt pourrait fortement décroître. Le second problème est d'ordre technologie : le rendement du puits à la roue n'est pas des meilleurs. Il faut d'abord utiliser un carburant fossile pour récupérer de l'hydrogène dans une centrale alimentée en électricité, avant que cet hydrogène ne soit à nouveau transformé en électricité dans une automobile.

Les pertes sont nombreuses, et il faut aussi compter le bilan carbone de toute la chaîne d'approvisionnement (transport du carburant). A côté, la voiture électrique à batteries paraît nettement meilleure : on produit de l'électricité, on l'achemine par câble vers les bornes de recharge, et on la stocke dans les batteries. Il y a des pertes, mais bien moindres...

La sécurité

Si l'hydrogène est un carburant sensible (il est comprimé à plusieurs centaines de bars dans les réservoirs des véhicules), il n'est pas plus ou moins dangereux qu'un autre selon Air Liquide qui rappelle l'expertise des opérateurs en la matière.

Ce n'est pas un carburant nouveau, et sa distribution, son stockage sont globalement maîtrisés. Les crash-tests ont démontré qu'un réservoir d'hydrogène ne cédait pas, même sur de très gros chocs. Il reste donc la question de la sécurité sur les points d'approvisionnement : les contrôles vidéo et même acoustiques permettent de monitorer très précisément les installations et surtout de surveiller le risque de fuite, déclencheur majeur d'une explosion.

Le risque zéro n'existe donc pas, mais le risque n'est pas plus élevé qu'avec une batterie de véhicule électrique en cas de choc. Il est même jugé "moins élevé" ! Cela n'empêche pas toutefois certains Etats américains de dresser des normes drastiques : par exemple, il faut répondre à des contraintes très précises pour les véhicules à hydrogène afin qu'ils puissent circuler dans les tunnels et sous les ponts. L'industrie devra ainsi s'adapter aux législations locales.

Les constructeurs automobiles

Nous avons demandé à Pierre-Etienne Franc sur des partenariats étaient en cours avec les constructeurs français, notamment, sur l'avenir de l'hydrogène. Mis à part quelques discussions ouvertes avec PSA et un projet à toute petite échelle avec Renault, rien à signaler : Air Liquide, comme les autres, répondra présent en cas de sollicitation, mais il faudra une action commune des politiques et des constructeurs pour faire monter la sauce. En clair, que toutes les planètes soient alignées, ce qui est loin d'être le cas aujourd'hui.