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14.02.2022

L’hydrogène en embuscade

Les voitures alimentées par une pile à combustible pourraient jouer un rôle important dans la transition énergétique.
14 février 2022

Alors que de grandes nations et la plupart des constructeurs investissent massivement dans cette technologie, tout dépend encore de la provenance de l’hydrogène. Un domaine prometteur à terme. 

Moins d’une centaine de voitures abritant une pile à combustible ont été immatriculées en Suisse l’an dernier. Pourtant, tant le SUV Hyundai Nexo que la berline Toyota Mirai II – les deux seuls modèles commercialisés – fonctionnent aussi bien que des voitures électriques standard. A la différence qu’ici le moteur électrique est alimenté par une pile à combustible transformant l’hydrogène (H2), stocké dans leurs réservoirs, en électricité au contact de l’oxygène ambiant (O2). Avec à la clé aucun rejet polluant et, surtout, pas de fastidieux arrêts pour recharger les batteries étant donné que le plein d’hydrogène de ces petites centrales d’énergie ambulantes prend à peine 5 minutes.

En phase avec le solaire

Cette technologie prometteuse se heurte pourtant précisément à la production de l’hydrogène, un processus qui requiert beaucoup d’électricité pour casser les molécules d’eau, opération générant de l’hydrogène et de l’air. Cette dernière ne fait donc sens qu’en utilisant de l’électricité climatiquement neutre. C’est déjà le cas en Suisse, où le réseau embryonnaire des stations-service distribue de l’hydrogène produit avec de l’électricité issue de centrales au fil de l’eau. Reste à savoir si ce gaz peut être fabriqué en suffisance. A cet égard, Christian Bach, spécialiste en systèmes de propulsion à l’Empa, se veut optimiste: «Les excédents d’électricité déjà disponibles en Suisse pendant l’été vont fortement augmenter avec le développement du photovoltaïque. Grâce à la transformation en hydrogène, ces excédents pourront être utilisés et ne devront pas être régulés. De fait, l’hydrogène pourrait permettre de développer davantage le secteur photovoltaïque.» Christian Bach tempère quelque peu cet optimisme en soulignant qu’il faudra probablement importer de l’électricité en hiver. Le dilemme sera alors de savoir si l’on obtiendra de l’hydrogène «vert» ou «gris».

Quoi qu’il en soit, des pays comme l’Allemagne et la France ont annoncé vouloir investir des milliards dans le développement de la société à hydrogène. Il en va de même de la plupart des constructeurs automobiles. Selon l’analyste automobile Bertrand Rakoto, «la technologie n’est toutefois pas le seul levier de croissance de la pile à combustible. Comme pour les véhicules électriques, l’infrastructure de distribution et de production de l’hydrogène vont limiter la croissance de ce marché». Et Bertrand Rakoto d’estimer que les voitures à hydrogène décolleront véritablement à l’horizon de 2035. Ce qui n’empêche pas le coréen Hyundai, l’un des pionniers de ce domaine, d’annoncer déjà une pile à combustible de troisième génération dont la taille sera réduite de 70%. Plus globalement, cette catégorie de voitures s’orientera apparemment surtout vers de grandes berlines et des crossovers.

Même si son impact est encore anecdotique, l’ère de la pile à combustible est déjà réalité en Suisse. «En fait, nous préparons le terrain avec la mise en service de camions alimentés à l’hydrogène», révèle Jörg Ackermann, président de l’association Mobilité H2 Suisse regroupant des pétroliers, des transporteurs routiers et de grands ­distributeurs. «Les camions utilisent d’importantes quantités d’hydrogène, ce qui permet de rentabiliser les stations-service et, partant, de développer progressivement le réseau», souligne Jörg Ackermann, tout en précisant que des stations seront seulement implantées aux endroits où des véhicules à hydrogène seront présents. En clair, il n’y aura pas de stations sans un potentiel suffisant de voitures, contrairement à ce qui a, par exemple, été fait en Allemagne.

Vecteur d’image suisse

Comme toute technologie, la promotion de la pile à combustible passera également par la compétition. Contactée par les organisateurs des 24 Heures du Mans, la société vaudoise GreenGT s’attèle à préparer l’introduction, en 2025, d’une catégorie électrique/­hydrogène dans la mythique épreuve sarthoise. Précédée par deux prototypes ayant notamment faits leurs premiers tours de roues sur la piste TCS de Cossonay (VD), le prototype d’endurance MissionH24 est la dernière réalisation de GreenGT. Ce bolide est censé aiguillonner les 9 constructeurs déjà intéressés à s’engager au Mans. Climatiquement neutre, l’ère de la pile à combustible sera vraisemblablement aussi détonante.

Texte: Marc-Olivier Herren
Photos: MissionH24 – Thierry Gromik

Hydrogène
 
Faire le plein d’hydrogène au quotidien

Restreint à 4 points de ravitaillement en 2018, le réseau suisse s’est étoffé, passant à 9 stations-service débitant de l’hydrogène à 350 bars (camions) et 700 bars (voitures). Il s’étend désormais de la Suisse orientale à Lausanne et devrait comporter 22 stations d’ici la fin de l’année. Parallèlement, la production locale d’hydrogène vert va être décuplée grâce à la mise en service d’une deuxième unité de production à Niedergösgen (SO) et la construction d’une usine à Kubel (SG).

Cela étant, il serait vain d’oublier que l’on en est aux premiers balbutiements de l’hydrogène. Ainsi, il n’est pas rare que les automobilistes soient dans l’impossibilité de faire le plein. Il faut en effet procéder quasi quotidiennement au changement des containers contenant le précieux gaz. Outre la durée liée à cette opération, il faut attendre que l’installation dispose d’une pression ­suffisante pour injecter ­l’hydrogène à haute dose. Conscient du problème, Jörg Ackermann, président de l’association Mobilité H2, indique qu’il est prévu de ­dédoubler localement les stations afin d’éviter ces désagréments. Quant aux automobilistes, ils ont la satisfaction de circuler à un prix équivalent environ à celui d’une voiture à essence. Les tarifs des 100 g d’hydrogène oscillaient entre 1,20 et 1,40 fr. à fin 2021.

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