Voiture à hydrogène: candidate de rêve ou acteur de niche de la mobilité d’avenir?

Les voitures à hydrogène vivotent difficilement, alors que les voitures électriques sont sur le point de connaître leur envolée. En Suisse, moins de cent voitures H2 parcouraient les routes de Suisse au début de l’année, dont 27 Toyota Mirai et 58 Hyundai Nexos. Il n’y a aujourd’hui que neuf stations-service à hydrogène sur l’axe est-ouest. Mais commençons par les bases.

Présentation de la voiture à hydrogène

Les voitures à hydrogène sont souvent appelées «voitures à pile à combustible»: Dans des cellules de quelques millimètres d’épaisseur, de l’électricité est produite lorsque l’hydrogène (transporté sous forme gazeuse dans des réservoirs sous pression de 700 bars) rencontre l’oxygène. Comme pour les voitures électriques, l’électricité ainsi produite alimente un moteur électrique. Il n’y a pas besoin de grosse batterie et les seuls «gaz d’échappement» sont de la vapeur d’eau.

Comment l’hydrogène est-il produit?

L’hydrogène est produit par électrolyse de l’eau. Pour cela, l’eau est décomposée en dioxygène et en dihydrogène à l’aide d’un courant électrique. Si l’on s’interroge sur le caractère écologique des voitures H2, il est impératif de s’intéresser à la production de l’électricité utilisée pour l’électrolyse: s’agissait-il d’énergie fossile ou renouvelable? Seul de l’«hydrogène vert» permet d’avoir des véhicules à pile à combustible neutres en CO2 et donc durables.

Quels sont les avantages de l’hydrogène?

L’hydrogène convainc par sa densité énergétique élevée: Par rapport aux batteries, l’hydrogène permet de stocker plus d’énergie à poids égal. C’est pourquoi l’hydrogène est parfaitement adapté en tant que réservoir transportable pour de grandes quantités d’énergie, par exemple pour le transport longue distance de camions ou de bateaux. Le plein est fait en quelques minutes – légèrement plus long que pour de l’essence ou du diesel, mais nettement plus rapide que pour une voiture électrique. Et le prix à la pompe n’est pas plus élevé que celui des carburants conventionnels.

Obstacles à la diffusion: le coût des véhicules et des stations-service

Maintenant, tu vas te dire qu’il y a un problème. Et bien sûr, tu as raison! Regardons les prix. Une voiture à hydrogène coûte actuellement entre 60’000 et 90’000 francs, alors qu’une voiture électrique est disponible à partir de 19’000 francs selon le guide TCS, et qu’on compte au total dix véhicules à moins de 35’000 francs sur le marché suisse. Des sommes importantes sont en jeu pour les stations-service: La construction d’une station-service H2 est estimée entre 1 et 1,5 million de francs.

Les réservoirs haute pression pour le stockage de l’hydrogène jusqu’à 1000 bars et les compresseurs spéciaux qui génèrent cette pression énorme sont coûteux. 1’000 bars correspondent à la pression à 10’000 mètres de profondeur dans l’océan ou à 500 fois la pression des pneus d’une voiture. Les pompes et l’unité de refroidissement coûtent aussi relativement chères. Cette dernière permet d’éviter une chauffe excessive de l’hydrogène et de réaliser le plein de la voiture en quelques minutes. En comparaison, le prix pour la construction d’une station de recharge électrique publique est de quatre ou cinq chiffres – un tout autre monde en somme. Les bornes de recharge rapide CC se situent dans une fourchette à six chiffres.

Autres freins aux voitures H2

Mais l’argent n’est pas le seul obstacle en matière de voitures H2. Il y a d’autres facteurs. Par exemple la durabilité: Si l’on considère l’ensemble de la chaîne d’impact «well to wheel», de la production et de la mise à disposition de l’énergie motrice à la conversion en énergie cinétique, les véhicules à hydrogène sont nettement moins performants que les voitures électriques. En effet, la production d’hydrogène est doublement minée par son besoin en électricité et sa transformation ultérieure en électricité. Un autre frein à la filière hydrogène tient au fait que les fabricants automobiles misent pleinement sur l’électromobilité, ce qui accélère considérablement les progrès de cette technologie. Enfin, la peur des explosions persiste, bien que les experts en hydrogène n’y voient aucun danger accru, puisque l’hydrogène est 14 fois plus léger que l’air et donc extrêmement volatil. Il ne peut ainsi pas former de «lacs de gaz» dangereux.

Que faut-il pour rendre l’hydrogène plus attrayant?

L’association de promotion «Mobilité H2 en Suisse», fondée en 2018, souhaite améliorer la situation insatisfaisante en matière de réseau de stations-service. Elle réunit ainsi autour d’une même table des spécialistes d’entreprises et d’institutions de recherche de tous les domaines de la technologie à hydrogène. Avec l’augmentation du nombre de stations-service, les coûts des composants exigeants tels que les compresseurs, les réservoirs sous pression, etc. augmentent également. baissent.

Par ailleurs, la production des piles à combustible doit encore être accélérée et devenir moins chère. Le fabricant de pneus Michelin et l’équipementier automobile Faurecia travaillent ensemble depuis 15 ans déjà et planifient encore la construction d’une nouvelle usine de piles à combustible en région lyonnaise en 2021. Cette dernière sera l’une des plus grandes d’Europe. Dans quatre ans, il est prévu de produire 20’000 systèmes à pile par année, et même plus de 200’000 unités d’ici la fin de la décennie. «En 2030, les coûts de production ne devraient plus représenter qu’un dixième de ce qu’ils sont actuellement», déclare Anish Taneja, président de la région Michelin Europe du Nord, sur le journal en ligne faz.net. Dans l’univers des spécialistes, on est d’accord pour dire qu’à partir de quantités à six chiffres ou plus, il devrait être possible de produire des véhicules à pile à combustible à des prix semblables à ceux des voitures à batterie électrique.

Pourquoi Mobility ne mise-t-elle pas encore sur l’hydrogène?

Mobility prévoit de passer complètement à l’électromobilité d’ici 2030. «L’hydrogène est intéressant en raison de sa grande densité énergétique», confirme Viktor Wyler, responsable de flotte de Mobility. «Néanmoins, les prix, le réseau restreint de stations-service et les évolutions du marché s’opposent à son utilisation dans le car sharing.» En outre, cette technologie n’est intéressante pour Mobility que si elle est entièrement renouvelable. Ce n’est pas encore le cas aujourd’hui, explique M. Wyler. «Nous sommes impatients de voir dans quelle direction la technologie va évoluer.»