Voiture hydrogène

Les modèles de voiture à hydrogène proposés sur le marché automobile fonctionnent sur le principe de l’électrique : le moteur est alimenté par du courant produit avec une pile à combustible, elle-même alimentée par de l’hydrogène. La part de ces véhicules reste marginale : coût élevé, absence de stations de recharge, technologie pas encore au point, etc.

Quel est le prix et le fonctionnement d’une voiture hydrogène ?

Des constructeurs automobiles s’intéressent à l’hydrogène pour alimenter une pile à combustible. Une réaction d’oxydation se produit au contact de l’oxygène qui génère de l’électricité.

L’avantage indéniable de l’hydrogène dans le secteur des transports est qu’il n’émet que des vapeurs d’eau. L’hydrogène est produit à partir d’eau mais aussi majoritairement à l’aide d’énergies fossiles (gaz, charbon, pétrole), ce qui contrebalance, pour le moment, sa bonne empreinte écologique. Il peut être obtenu par des techniques de captage de CO2 ou par électrolyse.

Technologie	Marque	Modèle	Point fort	Point faible	Prix à partir de
Pile à combustible	Hyundaï	Nexo	750km d’autonomie	Très cher	80.000€
Pile à combustible	Toyota	Nouvelle Mirai	650km d’autonomie	Très cher	68.000€
Pile à combustible	Renault	Kangoo ZE	Utilitaire	Autonomie de 300km	48.000€

La technique la plus utilisée est le reformage du gaz naturel à l’aide de vapeur d’eau. Par réaction chimique, un mélange d’hydrogène et de CO2 est obtenu. Cette technologie ne produit pas un hydrogène propre. Pour cela, il faudrait utiliser du biométhane issu de la biomasse.

La technique de l’électrolyse, bien plus propre, est peu exploitée, car bien plus onéreuse que le reformage. Elle consiste à séparer une molécule d’eau en hydrogène et en oxygène. Seul le secteur de l’électronique l’utilise en raison de la pureté de l’hydrogène obtenu.

1. Quels sont les avantages et les inconvénients d’une voiture hydrogène ?

Seuls quelques véhicules électriques destinés aux particuliers utilisent l’hydrogène via une pile à combustible pour alimenter le moteur en électricité. L’hydrogène est surtout exploité pour des flottes professionnelles (taxis Hype, véhicules de Air liquide, transports en commun, etc.).

L’hydrogène est-il l’avenir de l’automobile ?

Les coûts de production et les stations de recharge peu développées sont les deux plus gros freins à la commercialisation des voitures à l’hydrogène.

Les voitures à hydrogène n’ont pas besoin de batteries lourdes et coûteuses à l’instar des véhicules électriques, leur autonomie est plus intéressante et le plein est bien plus rapide (30 minutes minimum sur une borne très rapide pour une voiture électrique).

Dans l’objectif de la transition énergétique, le gouvernement français a d’ailleurs annoncé des investissements dans la filière d’hydrogène renouvelable à hauteur de 7 milliards d’euros.

Place de la voiture à hydrogène dans le parc automobile français

Voiture hydrogène ou voiture électrique ?

L’hydrogène et l’électrique sont deux méthodes concurrentes pour le marché automobile parce qu’elles alimentent toutes deux un moteur électrique. Toutefois, l’avantage revient à la voiture électrique pour ses relativement faibles coûts globaux (production, entretien, déploiement des prises de recharge, etc.).

En revanche, l’hydrogène devance l’électrique pour le bilan carbone. La fabrication des batteries (extraction du lithium et des métaux rares), le défaut de recyclage et le type de production de l’électricité alourdissent l’empreinte carbone des véhicules électriques.

Type de véhicule	Coût pour 100km	Bilan carbone/km	Point fort	Point faible	Prix moyen
Électrique	2 à 7€	160 à 250g de CO2	Pas d’émission de GES	Autonomie limitée	À partir de 23.000€
Hydrogène	9 à 12€	130 à 230g de CO2	Pas d’émission de GES	Autonomie augmentée	À partir de 48.000€

1. La voiture électrique : Prix, fonctionnement et caractéristiques

La voiture électrique utilise l’énergie électrique pour faire tourner le moteur. Quand le véhicule se charge, le convertisseur transforme le courant alternatif du réseau en courant continu. Celui-ci est alors stocké dans les batteries puis dirigé vers le ou les moteurs électriques.

2. Voiture électrique ou voiture hydrogène : comparaisons

La part des voitures électriques sur le marché automobile est bien supérieure à celle des véhicules à hydrogène (115.000 contre une centaine en France).

Pour inciter les Français à investir dans une voiture électrique, l’État leur accorde un bonus écologique. Le montant dépend du prix du véhicule. En deçà de 45.000€ par exemple, il peut atteindre 27% du prix d’acquisition.

L’hydrogène est à même d’alimenter une voiture électrique via une pile à combustible. Son avantage par rapport au véhicule électrique est double : plus besoin de batteries au lithium-ion, possibilité de stocker le surplus d’électricité produit.

Voiture hydrogène ou voiture à carburant fossile ?

L’hydrogène et l’énergie fossile ne sont pas deux méthodes potentiellement concurrentes pour le marché de l’automobile. Les véhicules thermiques sont en effet voués à disparaître, leur fin est déjà programmée par les États.

Les raisons principales sont les émissions de gaz à effet de serre et, surtout, l’épuisement des énergies fossiles (40 ans de réserve pour le pétrole par exemple). L’hydrogène pourrait très utilement servir à recycler le parc automobile thermique.

La technologie n’est malheureusement pas encore au point. La corrosion prématurée du moteur est un frein. La pression importante de l’hydrogène dans le réservoir constitue également un risque important en cas de choc accidentel.

Type de véhicule	Impact environnemental	Point fort	Point faible	Prix moyen
Thermique	Émission de CO2	Énergies au choix	Réserves limitées	À partir de 9.000€
Hydrogène	Émission de vapeur	Renouvelable, propre	Technologie onéreuse	À partir de 48.000€

1. La voiture à carburant fossile : Prix, fonctionnement et caractéristiques

Les voitures thermiques embarquent un moteur à combustion interne. Il tourne en transformant la chaleur en énergie mécanique. Plusieurs combustibles peuvent être utilisés : l’essence, le diesel ou le GPL (gaz de pétrole).

Cette technologie nécessite plusieurs pièces mécaniques : cylindre et culasse pour compresser le mélange gazeux (air et carburant), bougies d’allumage pour l’enflammer et pot d’échappement pour évacuer les gaz. Le coût de l’entretien est donc important, environ 1.000€/an.

Les véhicules à carburant fossile sont une importante source de pollution et de maladies respiratoires. Ils continuent à dominer le marché en raison de leur prix bien plus attractif que les voitures à hydrogène ou même électriques.

2. Voiture à carburant fossile ou voiture hydrogène : comparaisons

Avec 30 millions de véhicules à énergie fossile, le marché des véhicules à hydrogène est largement dominé. Pour lutter contre les émissions de carbone, la production des véhicules thermiques cessera toutefois en 2040.