A propos de la voiture hydrogène…

Pour beaucoup, le véhicule hydrogène se présente comme la solution d’avenir permettant des déplacements réellement décarbonés. Mais comment fonctionne-il ? Quels sont ses réels avantages et inconvénients ? Est-il réellement zéro émission ?

1. Comment fonctionne un véhicule hydrogène ?

   Il faut distinguer 2 technologies de véhicules hydrogènes différentes : la pile à combustible et la combustion d’hydrogène. Si cette dernière se rapproche le plus du moteur thermique conventionnel (l’hydrogène servant alors de carburant en lieu et place de l’essence ou du gazole), cette technologie n’en est encore qu’au stade de prototype. 

   Aucun véhicule utilisant cette technique n’est actuellement proposé à la vente. En revanche, elle semble apparaître comme très prometteuse pour les gros moyens de transport, comme les avions, notamment.

   Par ailleurs, la pile à combustible est actuellement la seule technologie disponible à la vente, même si très peu de véhicule l’utilisant sont commercialisés : 2 voitures « grand public », la Toyota Mirai et le Hyundai Nexo, ainsi que quelques utilitaires, du groupe Stellantis ou Renault notamment.

   Son principe de fonctionnement est simple : il s’agit d’un véhicule à propulsion électrique tirant son énergie, non pas d’une batterie, mais d’un réservoir d’hydrogène, via ce qu’on appelle « une pile à combustible », ou PAC.

   Le principe de celle-ci est de faire réagir l’hydrogène avec l’oxygène de l’air pour produire de l’électricité, utilisée pour alimenter le moteur de la voiture, et de l’eau, rejetée par l’échappement. Extérieurement, un véhicule hydrogène est donc très proche d’une voiture thermique « classique », à l’échappement qui rejette de l’eau et non des gaz polluants.

2. Une voiture hydrogène est-elle réellement zéro émission ?

   Une étude réalisée par le cabinet Deloitte en 2019 montre que, sur l’ensemble de son cycle de vie, le bilan carbone de la voiture à hydrogène est de l’ordre de 130 à 230g de CO2 par kilomètre. Ce véhicule n’est donc pas réellement « zéro émission ». Néanmoins, en comparaison avec un véhicule électrique (160 à 250g/km) ou thermique (180 à 270g/km), il apparaît comme étant plus vertueux. 

   Ces chiffres doivent aussi être replacés dans un contexte où la production d’électricité (nécessaire à la production ou à la recharge du véhicule) et d’hydrogène dans le monde, proviennent respectivement à 62% et 95% d’énergie fossile.

    

   Dans le cas où de l’énergie renouvelable est utilisée, le bilan des véhicules hydrogène et électrique devient encore bien plus favorable.

    

   Comme nous venons de le voir, l’origine de l’hydrogène mis dans le réservoir du véhicule a un gros impact sur sa réelle neutralité carbone lors de son utilisation puisque le mode de production de ce carburant peut être plus ou moins polluant. On distingue d’ailleurs, à ce titre, 4 couleurs d’hydrogène différentes, correspondantes chacune à différents procédés de fabrication et, donc, d’émissions plus ou moins polluantes :

   -        Hydrogène Gris : La production est émettrice de CO2, d’où l’appellation. Ce type d’hydrogène est extrait d’énergies fossiles (gaz naturel, pétrole ou charbon) ou issue de l’électrolyse de l’eau mais en utilisant de l’énergie électrique produite par des centrales à charbon. Il s’agit du procédé de fabrication le moins cher actuellement, il représente 95% de la production de la production d’hydrogène.

   -        Hydrogène Bleu : L’hydrogène est produit selon le même procédé que précédemment mais le gaz carbonique ainsi généré est alors capté puis réinjecté dans le sol ou valorisé dans d’autres industries.

   -        Hydrogène Vert : L’hydrogène est obtenu par électrolyse de l’eau mais l’électricité nécessaire à sa production provient uniquement d’énergie renouvelable (solaire, éolien).

   -        Hydrogène Jaune : L’énergie nécessaire à l’électrolyse de l’eau provient de centrales nucléaires. A noter que cette distinction est amenée à disparaître, l’Union Européenne venant de valider la proposition française de considérer l’hydrogène produit avec de l’électricité provenant des centrales nucléaires comme de l’hydrogène vert.

3. Quels sont donc, au final, les avantages et inconvénients d’un tel véhicule ?

   En comparaison avec une voiture à batterie, le véhicule à hydrogène présente une autonomie supérieure (la Toyota Mirai étant même rentrée dans le livre des records en parcourant plus de 1300 kms avec un plein). De plus, l’hydrogène est beaucoup moins sensible aux conditions climatiques : alors que le froid, notamment, influe fortement sur la capacité des batteries et, donc, l’autonomie du véhicule, l’hydrogène présente une autonomie quasi-constante, quelle que soit la température, comme un véhicule thermique conventionnel.

   Le temps de « recharge », si l’on peut dire, est également beaucoup plus court que pour une voiture électrique : là où les meilleures demandent actuellement une vingtaine de minutes pour être chargées à 80% de leur capacité, un véhicule hydrogène ne demande que quelques minutes pour réaliser un plein complet.

   Enfin, le silence et la souplesse de fonctionnement en font une voiture agréable à conduire.

   En revanche, le principal point négatif demeure le réseau de stations hydrogène, encore à l’état embryonnaire en France, empêchant alors une grande partie de la population d’envisager l’achat d’une telle voiture. Le prix d’achat reste également très élevé (près de 80 000 €).

   Le rendement énergétique global d’un véhicule hydrogène est également beaucoup plus faible qu’un électrique ou thermique. Dans le cas de la production d’hydrogène vert, par exemple, 2kWh d’énergie électrique sont nécessaires pour produire une quantité d’hydrogène pouvant délivrer l’équivalent d’1 kWh (soit 50% de rendement). Via une pile à combustible, un rendement similaire est également constaté. Aussi, du puit à la roue, l’hydrogène présente un rendement d’à peine 25% à 30%, c’est-à-dire qu’il nécessite 4 fois plus d’énergie pour être produit que ce qu’il est ensuite capable de générer.

   Comme vu précédemment, si le plein de carburant est effectué auprès d’une station fournie en hydrogène gris, le bilan carbone, lors de l’utilisation, n’est alors plus du tout proche de zéro. Or, sachant que 95% de la production d’hydrogène mondiale est issue d’énergie fossile, il est donc encore plus compliqué de trouver des stations proposant de l’hydrogène vert. En 2020, l’état français a lancé le plan « France 2030 » ; ayant pour ambition de positionner la France en leader mondial de l’hydrogène décarboné. Dans le cadre de cette stratégie, le nombre de stations proposant de l’hydrogène vert devrait donc être en constante augmentation, sur le territoire français.

   C’est également pourquoi, chez Glasseo, nous pensons que le véhicule hydrogène reste une solution d’avenir et nous avons donc décidé d’acheter deux Peugeot e-Expert Hydrogen pour les intégrer à notre flotte dans des secteurs présélectionnés car offrant la possibilité d’effectuer des pleins de carburant avec de l’hydrogène vert. L’achat de ces véhicules représente une action concrète supplémentaire pour atteindre notre objectif : réduire de plus de 50% nos émissions dès 2027 !

   Pour découvrir toutes les actions que nous avons mises en œuvre, rendez-vous sur notre site internet ou sur nos réseaux sociaux.