Voiture hydrogène : de quoi parle-t-on ?
La voiture hydrogène est une voiture électrique qui utilise une pile à combustible à la place d’un moteur thermique. Nous verrons en quoi cette voiture est un atout pour le transport du futur : un transport zéro carbone.
Voiture hydrogène : définition et fonctionnement
Une voiture hydrogène est une voiture électrique qui fonctionne grâce à une pile à combustible. Pour que la voiture puisse avancer, elle est alimentée en dihydrogène grâce à une pompe.
Le principe de fonctionnement d’une voiture à hydrogène est le suivant : c’est la rencontre du dihydrogène (H2), stocké dans le réservoir de la voiture, avec le dioxygène (O2) contenu dans l’air qui permet de produire de l’électricité.
Le véhicule peut alors avancer et ce qu’il rejette est de la vapeur d’eau (H2O).
Généralement, le réservoir à hydrogène de ce type de voiture est situé dans le coffre en polymère et fibre de carbone. Le stockage se fait sous pression. Sur certains modèles, on retrouve également une batterie d’appoint pour démarrer et récupérer l’énergie produite lors du freinage.
La voiture à hydrogène se distingue de la voiture électrique alimentée par batterie. La différence réside sur la production d’électricité qui se fait à bord dans une voiture hydrogène grâce à la centrale : la pile à combustible.
La voiture hydrogène : un enjeu pour l’avenir
La voiture hydrogène (H2) est un type de voiture propre grâce à l’utilisation de l’hydrogène comme carburant.
Son développement est un enjeu capital car le secteur des transports est aujourd’hui trop polluant avec l’émissions de gaz à effets de serre comme le CO2 ou des gaz dangereux pour l’Homme comme l’oxyde de carbone.
Au contraire, un véhicule qui fonctionne à l’hydrogène rejette uniquement de la vapeur d’eau. Le moteur à pile à combustible n’occasionne donc aucune émission localement ni ne pollue l’air des villes.
Les avantages et inconvénients de la voiture hydrogène
Face à la voiture thermique ou les véhicules électriques, la voiture hydrogène a elle aussi ses avantages et ses inconvénients.
Les avantages de la voiture hydrogène
La voiture à hydrogène, au-delà de son intérêt par rapport à la voiture thermique au niveau des émissions de gaz, a d’autres avantages pour ses utilisateurs.
Tout d’abord, elle est quasi silencieuse, à l’instar d’une voiture électrique classique. Le moteur électrique ne fait donc pas de bruit, même au démarrage. C’est un bon point pour son développement en ville où la pollution sonore est une difficulté.
Du côté de l’utilisateur, toujours, la voiture hydrogène est particulièrement pratique à recharger. Pour faire le plein, il suffit de se rapprocher d’un réservoir à hydrogène et d’attendre moins de cinq minutes. Ce qui se rapproche du temps à passer pour faire le plein de diesel ou d’essence avec une voiture thermique classique. C’est donc un grand avantage par rapport à une voiture électrique qui peut demander plusieurs heures de charge.
La voiture hydrogène dispose aussi d’une grande autonomie en comparaison à une voiture purement électrique. Le réservoir d’hydrogène plein peut permettre de parcourir environ 500 kilomètres. Cette autonomie n’est d’ailleurs pas contrainte par les conditions météorologiques : la voiture a la même autonomie en hiver ou en été.
Les inconvénients de la voiture hydrogène
Les principaux problèmes que l’on rencontre avec ce type de véhicule hydrogène sont les suivants :
Tout d’abord, la rareté des plateformes qui permettent de faire le plein aujourd’hui est un problème. En effet, actuellement, les stations d’hydrogène sont très peu nombreuses. En France, on en compte moins de 100 à ce jour. En comparaison, les bornes de recharge de voitures électriques sont plus denses (plus de 25 000) et il est toujours possible de brancher une voiture au secteur chez soi. La filière hydrogène prévoit d’équiper le territoire de 1000 stations de recharge sur le long terme, d’ici l’horizon 2030.
Un autre élément qui freine encore le développement de la voiture hydrogène est le prix de la pile à combustible et plus généralement le coût de la voiture hydrogène. À noter que la pile à combustible demande des métaux précieux pour être construite comme le platine et sa création est délicate.
Enfin, se pose également la question de la production d’hydrogène. À ce jour, produire de l’hydrogène relâche du dioxyde de carbone car l’hydrogène est produit à 96% par vaporeformage. C’est-à-dire que cela consiste à transformer le gaz naturel.
Pour que le bilan carbone de la voiture à hydrogène soit bon, il est donc nécessaire que la production d’hydrogène se fasse par un procédé plus vert. L’hydrogène produit par électrolyse de l’eau à partir de sources d'énergies renouvelables (éolien, photovoltaïque) doit se normaliser.
Voiture hydrogène : où en est-on aujourd’hui ?
La vente de voitures hydrogène équipées de piles à combustibles pour les particuliers est encore marginale aujourd’hui. Mais cela devrait évoluer d’ici à 2030. La France a l’ambition de s’imposer dans le secteur de la production d’hydrogène vert pour développer les transports zéro carbone.
Le marché en France
En septembre 2020, le gouvernement a présenté la Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné. Un plan de 7 milliards d’euros va permettre de développer la filière de l’hydrogène vert avec une part consacrée aux transports.
À ce jour, les véhicules à hydrogène sont peu nombreux sur le marché mais la filière hydrogène compte atteindre 300 000 véhicules légers équipés à l’hydrogène à l’horizon 2030.
Selon l’Association française pour l’hydrogène et les piles à combustible (Afhypac), aujourd’hui 400 véhicules légers hydrogène circulent en France actuellement.
Les autres moyens de transport sont aussi visés par les nouveaux enjeux de mobilité. On a bien sûr entendu parler des avions hydrogène, mais les bus et les camions par exemple sont aussi concernés.
Voiture hydrogène : où en sont les constructeurs ?
Les premiers modèles en série de voitures hydrogène sont apparus en 2013 par le constructeur Toyota. D’autres constructeurs automobiles emboîtent le pas comme Hyundai, Honda ou encore BMW.
Fin 2015, la première voiture à hydrogène au monde à être produite à grande échelle était la Toyota Mirai. Cette berline est équipée de deux réservoirs en hydrogène pour une autonomie de 550 km. Une batterie permet de récupérer l’énergie des décélérations et des freinages. En 2021, le constructeur Toyota lance la nouvelle génération de Mirai avec une autonomie de 650 km.
Parmi les autres constructeurs automobiles, on note également Hyundai qui propose le modèle Hyundai Nexo, un SUV qui fonctionne avec la pile à combustible.
Honda propose le modèle Clarity dont la première mise en circulation date de 2008. BMW devrait enfin mettre sur le marché son X5 à l’hydrogène en 2022.
D’autres initiatives fleurissent pour prendre la route du développement de la voiture à hydrogène. PSA va équiper certains modèles de piles à hydrogène : Peugeot Expert, Citroën Jumpy et l’Opel Vivaro.
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