Un bruit monte, comme une rumeur, on en entend parler partout, mais on se demande encore comment cela fonctionne, si cela tient du réel ou du futurisme. Est-ce un rêve de geek utopiste, ou bien est-ce que des espoirs se concrétisent pour la voiture à hydrogène ?
Avant tout, il est important de savoir de quoi l’on parle, et au Salon Mobilité en Seine, on s’est penché sur la technique, pour vous expliquer comment fonctionnent ces voitures du futur !
Les véhicules à hydrogène font partie des voitures électriques car elles sont actionnées par un moteur électrique. Cependant, elles se distinguent de ces dernières car elles sont alimentées par une pile à combustible au lieu d’une batterie. Cette pile à combustible constitue une différence fondamentale car elle permet à la voiture à hydrogène de produire elle-même l’électricité dont elle a besoin. Ici le véhicule n’utilise plus de l’énergie fournie par les batteries intégrées comme les modèles électrique ou hybride. La pile à combustible est le lieu d’un processus appelé électrolyse inversée, durant lequel l’hydrogène réagit au contact de l’oxygène. L’hydrogène est conservé dans plusieurs réservoirs et l’oxygène provient de l’air ambiant. L’électrolyse inversée provoque uniquement de l’énergie électrique, de la chaleur et de l’eau ! Donc, une voiture à hydrogène ne produit pas d’émission au niveau local ! L’électricité produite par la pile à combustible servira à alimenter le moteur électrique et à faire avancer le véhicule, mais, sera aussi stockée dans une batterie de traction servant de stockage intermédiaire en attendant que cette énergie soit nécessaire pour rouler. Cette batterie peut également être alimentée par l’énergie cinétique du véhicule. Vous comprenez à présent comment fonctionne la pile à combustible, est-ce que vous entrevoyez tous les avantages d’un tel véhicule ?
Une voiture à hydrogène bénéficie des mêmes avantages que les voitures électriques : pratiquement aucun bruit de moteur et un démarrage impulsif. Mais, contrairement aux électriques vous n’aurez pas besoin de laisser votre véhicule en charge plusieurs heures pour pouvoir profiter de ce confort de conduite. En effet, le réservoir d’un moteur à hydrogène est plein en moins de 5 minutes ! Vous pourrez également parcourir plus de kilomètre avant de repasser à la station puisque le réservoir à hydrogène à une autonomie de 500 km et cette autonomie n’est pas impacté par la température extérieure. Enfin, le moteur à hydrogène s’approche de l’idéal écologique, c’est-à-dire, une voiture qui roule avec des énergies renouvelables et sans produire d’émissions nocives. Au niveau local, la pile à combustible ne provoque aucune émission et ne pollue pas l’air des villes car, une voiture à hydrogène ne rejette, ni CO2, ni oxydes de carbone mais seulement de la vapeur d’eau. Cependant, l’élément essentiel au fonctionnement d’une voiture à hydrogène, c’est l’hydrogène et selon comment est obtenu l’hydrogène le bilan climatique de la voiture est neutre ou négatif. Si le courant utilisé provient d’énergies renouvelables, le bilan climatique de la production d’hydrogène est neutre. En revanche, si ce courant a été obtenu à partir de combustibles fossiles, le bilan climatique de la voiture à hydrogène sera négatif. Un autre inconvénient est que les pertes lors de l’électrolyse sont importantes et donc que l’électricité en énergie cinétique du véhicule n’est que de la moitié de celui d’un BEV. (Battery electric vehicul). Mais, l’hydrogène peut être produit lorsque l’électricité à base de sources d’énergie renouvelables est surabondante, l’énergie éolienne ou solaire produite actuellement ne pouvant pas être utilisée autrement. Le potentiel en la matière est immense. L’hydrogène est aussi un sous-produit de nombreux processus industriels et il arrive trop souvent qu’il soit considéré comme un déchet et qu’il ne soit pas récupéré. Les moteurs à pile à combustion présentent une possibilité d’upcycling de l’hydrogène.
Toujours est-il que le bilan énergétique du véhicule hydrogène tient également compte du transport et du stockage de l’hydrogène. Suivant la technologie de transport utilisée (liquide ou gazeux), l’effort nécessaire pour la compression, le refroidissement, le transport et le stockage le bilan climatique varie. Le transport et le stockage de l’hydrogène sont nettement plus compliqués et nécessitent donc plus d’énergie que l’essence ou le diesel. En tout cas, pour le moment, car, contrairement aux combustibles fossiles, l’hydrogène peut être produit partout où du courant et de l’eau sont disponibles, théoriquement, juste à côté des stations-service. Une infrastructure davantage développée pourrait réduire nettement les distances de transport. C’est donc un bilan très positif même si des améliorations peuvent être apportées, notamment lors de la production d’hydrogène.
Une question raisonne alors certainement dans votre tête : « Et le futur, c’est pour quand ?». Malheureusement, pour les particuliers, ce n’est peut-être pas pour tout de suite, même si l’horizon se dessine au loin !
En effet, le problème majeur lors de l’acquisition d’un véhicule à hydrogène réside dans la difficulté à pouvoir trouver des stations d’hydrogène ! En France, on compte 130 stations contre 80 en Allemagne et 40 aux Etats-Unis. Même si l’on se démarque à ce sujet, le réseau de bornes de chargement pour véhicule électrique est nettement plus développé et compte près de 25000 bornes sur notre territoire.
L’autre point noir, n’est pas des moindres, puisqu’il s’agit du cout de ces véhicules ! Le faible nombre de véhicules produit, l’absence d’industrialisation de la production, la quantité de platine nécessaire pour catalyser et pour produire une pile à combustible, et la taille des véhicules (forcément volumineux à cause du réservoir d’hydrogène) sont les raisons pour lesquelles les voitures à hydrogène restent très élevées, il faut compter 70000 € pour les véhicules de classe moyenne à moyenne supérieure déjà disponibles sur le marché.
Cependant, on retrouve sur le territoire des initiatives révolutionnaires comme à Paris avec les taxis à hydrogène Hype, une initiative lancée en décembre 2015 à l’occasion de la COP 21 avec le soutien de la Ville de Paris, qui prend de l’ampleur, de 5 chauffeurs ils sont passés à 130 en 2020 et ambitionnent 10000 chauffeurs pour 2024.
Encore plus loin dans le futurisme, un dijonnais, Yves Charles, a muri le concept Avinéo pendant 12 ans, dans le but de développer une solution de mobilité efficiente qui limite l’impact environnemental et accessible à tous ! Avinéo est un taxi volant qui suit le modèle VTOL (Vertical Take Off and Landing), c’est-à-dire un aéronef qui associe la souplesse du décollage vertical de l’hélicoptère et l’efficacité de l’avion en vol, le tout avec un moteur à hydrogène !
L’avenir de la mobilité est donc à nos portes !