Le développement des véhicules zéro émission est en plein boum depuis des années déjà. À cause du réchauffement climatique causé par les émissions de gaz à effet de serre, chacun doit penser à l’empreinte carbone laissée par nos habitudes quotidiennes, ce qui inclut nos déplacements automobiles. Le gouvernement français a pour but d’éradiquer les véhicules à motorisation thermique d’ici 2040. De plus en plus de français se tournent donc vers les véhicules hybrides ou électriques pour décarboner leur conduite, mais qu’en est-il des voitures à hydrogène ? Même si il n’en existe que quelques-unes en vente aujourd’hui, ces voitures ont d’indéniables avantages. Nous vous présentons ici les arguments pour et contre les véhicules à hydrogène, ainsi que les meilleurs modèles accessibles sur le marché.
Histoire de l’utilisation d’hydrogène comme carburant
L’hydrogène a été utilisé par le passé pour des véhicules, non pas comme carburant, mais plutôt comme élément de lévitation pour les dirigeables. Après le crash du Hindenburg en 1937, l‘hydrogène a longtemps été considéré comme trop dangereux pour être utilisé dans le domaine du transport. C’est pourtant une gigantesque source d’énergie, malgré les difficultés que son extraction peut poser.
BMW a créé la limousine Hydrogen 7 en 2005, en faisant la première marque à envisager l’hydrogène pour remplacer l’essence. Ce véhicule pouvait aussi bien rouler avec de l’essence qu’avec de l’hydrogène liquéfié. Les difficultés ont cependant mit fin au projet : l’hydrogène devait être maintenu à une température de -253 °C et à une pression de 700 bars, l’autonomie à l’hydrogène était limitée à 200 km, et seulement deux stations sur terre pouvaient recharger le véhicule.
Entretemps, le développement des véhicules électriques et hybrides a fait de grands pas, mais les véhicules à hydrogène ont enfin fait surface sur le marché.
Comment ça marche ?
Les véhicules à hydrogène n’émettent que de la vapeur d’eau, ce qui n’est pas nocif pour l’environnement. Mais comment ? Les voitures à hydrogène sont des voitures électriques alimentées par une pile à combustible, qui produit de l’électricité grâce à la réaction chimique initiée par la combinaison de l’hydrogène stocké dans le réservoir avec l’oxygène présent dans l’air reçu de l’extérieur. Le résultat : de l’énergie créée avec l’élément chimique le plus répandu dans l’univers, rejetant uniquement de la vapeur d’eau.
Avantages et inconvénients
Les avantages de la pile à combustible en font un domaine plein d’avenir, cependant, de multiples obstacles ralentissent son intégration dans le marché automobile.
Les véhicules à hydrogène ne génèrent aucune pollution directe, ce qui en fait un atout considérable dans le combat contre le réchauffement climatique. Ils sont silencieux, et offrent un bon couple, tout comme les véhicules électriques, mais avec une bien meilleure autonomie pour un temps de charge très rapide : quelques minutes de charge suffisent pour 700 à 800 km d’autonomie. Ceci pallie l’effet dissuasif du long temps de charge d’un moteur électrique pour peu d’autonomie en comparaison avec les moteurs thermiques.
Cependant, faire le plein d’une voiture hydrogène est difficile, il n’existe que 400 stations de recharge dans le monde, dont une centaine en Allemagne, qui en font le leader européen dans ce domaine, et une dizaine seulement sont ouvertes au public en France. Ces stations coûtent entre 500 000 € et 1 million d’euros, ce qui est au minimum dix fois le prix d’une borne de recharge électrique.
La production, le transport, et le stockage d’hydrogène posent problème, contribuant au coût élevé des stations. La production d’hydrogène peut être effectuée grâce à deux méthodes : à partir de gaz naturel, mais ceci génère de grandes quantités de gaz à effet de serre. L’électrolyse de l’eau est la seconde option, et peut être sans émission si l’électricité requise provient d’une source renouvelable.
Le transport et le stockage d’hydrogène sont particulièrement difficiles à cause du volume que ce gaz occupe sous pression atmosphérique. L’hydrogène occupe 11 m3 par kg (1 kg de gaz permet de parcourir 100 km), il est donc nécessaire d’augmenter fortement la pression pour réduire le volume du gaz lors de son transport et stockage. Ceci est effectué en le comprimant dans des bouteilles et en refroidissant celles-ci.
En 2020, les aides gouvernementales pour les véhicules électriques sont de plus en plus réduites, surtout au-dessus de 60 000 €. Les véhicules à hydrogène bénéficient d’un bonus écologique de 3 000 € à l’achat. L’offre reste cependant limitée, particulièrement en France, et très chère à l’achat. Seulement 12 000 véhicules à pile à combustible sont en circulation dans le monde, le plupart sont fabriqués par Toyota, Hyundai et Honda. D’autres marques travaillent sur le développement de la pile à combustible, mais peu ont commercialisé leurs véhicules à hydrogène, car c’est un domaine difficilement rentable. En France, seulement deux modèles sont accessibles aux particuliers. En moyenne, il faut prévoir au moins 75 000 €, un prix non seulement élevé à cause du coût de fabrication du réservoir (à lui seul, il peut coûter 3 000 €) , mais également par le besoin de particules de platine pour accélérer la réaction chimique. De plus, un plein d’hydrogène coûte environ 60 €, en faisant une option peu économique.
Heureusement, le ministère de la transition écologique a prévu de distribuer 90 millions d’euros à des acteurs de la mobilité et de l’industrie pour le développement de la filière hydrogène. Les véhicules à hydrogène sont des options intéressantes pour remplacer certains modes de transport en ville, tels que les bus, camions, etc. L’entreprise Hype compte une flotte de plus de 100 taxis à hydrogène à Paris. Les fonds distribués par le gouvernement doivent également servir à augmenter drastiquement le nombre de stations services hydrogène, ce qui rendra ce type de motorisation plus pratique pour les particuliers. Enfin, une étude publiée par la banque Morgan Stanley en 2018 prévoit une baisse de 70 % du coût de production d’hydrogène, et un chiffre annuel mondial de 2 300 milliards d’euros d’ici là (environ 20 fois le chiffre actuel).
Marques
Toyota Mirai
La Toyota Mirai (qui signifie “futur” en japonais) est une voiture à hydrogène fabriquée par Toyota depuis octobre 2018. D’un design similaire à celui de la Prius, cette berline 4 places offre une autonomie de 502 km avec ses deux réservoirs à hydrogène d’un volume total de 122,4 litres. Elle développe 154 ch et coûte 78 900 euros, sans compter le bonus écologique. Un de ses atouts est la garantie 8 ans ou 160 000 km.
Honda Clarity
La gamme Honda Clarity présente trois versions : une électrique, une hybride, et une à hydrogène, nommée la Full Cell. Cette berline à cinq places lancée en 2016 développe 177 ch et offre une autonomie de 579 km. Elle n’est malheureusement pas encore disponible en France, mais concurrencera certainement la Toyota Mirai. Pour l’instant, elle n’est disponible qu’aux Etats-Unis, pour l’équivalent d’environ 60 000 €.
Hyundai Nexo
Hyundai a déjà créé une version succédant la ix35 FC, la première à avoir été produite en série. Son successeur depuis 2018 est le SUV à hydrogène Hyundai Nexo. Grâce à ses piles à combustible quatrième génération, la capacité de stockage est améliorée et la consommation de carburant est réduite. Le moteur a une puissance de 163 ch, et son autonomie atteignant les 778 km est assurée par les trois réservoirs à hydrogène formant un volume total de 156,6 litres. Elle coûte 76 500 € hors options.
Mercedes-Benz GLC F-CELL
Ce SUV hybride peut être alimenté en hydrogène, mais également directement en électricité. Il est commercialisé sur plusieurs marchés européens, mais pas encore en France. Il est disponible en contrat de location en Allemagne pour 799 € par mois. Son autonomie est limitée à 481 km, ou 430 km sans utiliser la batterie, mais elle développe tout de même 210 ch.
BMW hydrogen X5
Ce SUV BMW créé en partenariat avec Toyota et présenté en 2019 devrait être disponible sur le marché en série limitée à partir de 2022. L’impressionnante puissance prévue du véhicule atteint les 375 ch, pour 440 km d’autonomie. Pour l’instant, la marque ne commercialise pas encore le véhicule, même si la technologie est déjà développée, probablement à cause du manque d’infrastructures de charge. À l’avenir, d’autres modèles pourront certainement bénéficier de la pile à combustible !
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