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Voiture à l’hydrogène : des avantages plombés par de lourds inconvénients

Bien qu’elle peine à s’imposer en France, la voiture à hydrogène bénéficie d’une bonne image auprès des Français. Souvent présentée comme une alternative crédible à l’électrique, elle est associé à des avantages indéniables. Mais attention, la voiture à l’hydrogène est aussi freinée par de nombreux inconvénients...

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Seules deux voitures à hydrogène sont actuellement commercialisées en France. Pourquoi si peu ?
© Adobestock

Des voitures à l’hydrogène aux avantages indéniables…

Présentée comme une solution plus performante que l’électrique, tout en étant aussi écologique, la voiture à hydrogène ne manque pas d’atouts.

Une absence de pollution à l’usage
Au même titre que les véhicules électriques, le principal intérêt de la voiture à l’hydrogène est de ne pas polluer à l’usage. En effet, cette technologie repose sur une réaction électrochimique, au sein d’une pile à combustible, entre deux gaz : l’hydrogène stocké dans un réservoir et l’oxygène, provenant de l’extérieur du véhicule. 
En plus de produire de la chaleur et une énergie mécanique, qui permet de mettre le véhicule en mouvement, cette réaction produit de la vapeur d’eau. Exception faite de la pollution créée en raison de l’usure du véhicule (abrasion des pneus sur l’asphalte par exemple), la voiture à hydrogène ne rejette que de la vapeur d’eau.

Une voiture hydrogène ultra performante
Alors que l’autonomie est l’un des principaux freins à l’achat d’un véhicule électrique, elle constitue l’un des points forts de la voiture à l’hydrogène. 

 

LA VOITURE A HYDROGENE BAT DES RECORDS !

Pour preuve, les records de distance parcourue avec un seul plein se sont enchaînés en 2021. En mai 2021, la Hyundai Nexo hydrogène était parvenue à réaliser 887 kilomètres d’une seule traite, lui permettant de relier Melbourne à Broken Hill en Australie(2)
Le record n’aura pourtant pas tenu très longtemps car, seulement quelques jours plus tard, la Toyota Mirai hydrogène a réalisé 1 003 kilomètres avec un seul plein, à l’occasion d’un trajet au départ de Paris. Une performance d’autant plus impressionnante que le SUV japonais n’a alors consommé en moyenne que 0,55 gramme/km(3)
En octobre finalement, la Toyota Mirai hydrogène a même parcouru 845 miles, soit 1 360 kilomètres, inscrivant ainsi son nom au Livre Guinness des records(4).

En raison d’un poids globalement inférieur aux véhicules électriques, les voitures hydrogène affichent également de belles performances routières. À titre d’exemple, la Toyota Mirai hydrogène et la Hyundai Nexo hydrogène revendiquent un passage de 0 à 100 km/h réalisé en l’espace de 9,5 secondes.

Un plein d’hydrogène en quelques minutes seulement
Outre son autonomie record, la voiture hydrogène a une autre corde à son arc : sa simplicité de charge. Contrairement à un véhicule électrique, dont la recharge complète prend plusieurs heures, le plein d’hydrogène peut se faire en seulement quelques minutes. 
Tout comme pour un modèle thermique, l’automobiliste doit se rendre au sein d’une station, choisir la quantité d’hydrogène nécessaire et la pression adaptée, avant de mettre l’embout de la pompe dans le réservoir. En règle générale, la capacité de ce dernier est de 5 à 6 kilos, soit un plein coûtant entre 50 et 60 euros en moyenne.

Cet avantage de la voiture hydrogène a néanmoins une limite : à l’heure actuelle, la France compte seulement une trentaine de stations de recharge sur l’ensemble de son territoire(5). Or, le coût élevé de construction de nouvelles infrastructures et la faible pénétration de la technologie laissent à penser qu’il faudra plusieurs années avant d’avoir un large réseau.

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Mais la voiture à hydrogène est aujourd’hui freinée par de lourds inconvénients

Malgré ces avantages, les inconvénients de la voiture à l’hydrogène semblent encore nombreux pour permettre le développement de la technologie à court terme, tout du moins pour un usage particulier.

Un rendement énergétique particulièrement faible
L’un des inconvénients de la voiture hydrogène vient de la production de l’hydrogène. Quelle que soit la méthode utilisée, d’importantes quantités d’énergie sont nécessaires pour produire ce gaz. Dans le cas de l’électrolyse de l’eau par exemple, procédé le plus énergivore mais le moins polluant, le rendement global tourne au mieux autour de 50% : cela signifie qu’il faut 2 kWh pour produire une quantité d’hydrogène capable de fournir 1 kWh.

Outre la diminution du rendement due à la compression de l’hydrogène, il faut compter sur les performances en demi-teinte des piles à combustible H2, celles-ci n’étant en mesure de restituer que la moitié de l’énergie qui leur est fournie.
Ajoutez à cela les pertes occasionnées par l’onduleur et le moteur de la voiture à hydrogène, vous obtenez un rendement global de l’ordre de 25%(7). Autrement dit, du puits à la roue, la voiture à l’hydrogène nécessite quatre fois plus d’énergie qu’elle n’est capable d’en produire. 

Une gamme de voitures à hydrogène encore très faible
Si les ventes de voitures électriques ne cessent de progresser, celles des véhicules hydrogène sont encore au point mort. Pour preuve, l’année 2020 n’a compté que 211 nouvelles immatriculations(8)
Il faut dire que le nombre de modèles disponibles est encore extrêmement limité. Avec l’arrêt de la Honda Clarity Fuel Cell et en attendant la commercialisation des futures Hopium Machina, prévue d’ici 2025, seules deux voitures à hydrogène sont disponibles en France : la Toyota Mirai et la Hyundai Nexo. Deux modèles qui, en outre, nécessitent un budget pour le moins conséquent : à partir de 74 900 euros pour la Japonaise et de 79 900 euros pour la Coréenne(9).

La voiture à l’hydrogène a un impact environnemental loin d’être négligeable

L’avantage environnemental de la voiture hydrogène est à nuancer : car la fabrication d’hydrogène se veut relativement polluante puisqu’elle repose presque uniquement sur des ressources fossiles, le pétrole, le charbon et le méthane en tête. Ainsi, on estime que la production d’un kilo d’hydrogène rejette environ 10 kilos de dioxyde de carbone (CO2). 

Conséquence ? Une voiture hydrogène promettant une consommation de 1 kg/100 km produit un niveau d’émissions de l’ordre de 100 grammes de CO2/km(1). Bien que cela reste inférieur à la plupart des modèles thermiques, la balance n’est pas aussi « verte » que l’on pourrait le penser de prime abord.



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Voitures à hydrogène : le marché des professionnels plutôt que des particuliers

Selon toute vraisemblance, l’hydrogène ne semble pas pouvoir s’imposer auprès des particuliers, y compris à moyen terne. Cette énergie pourrait toutefois trouver un avenir sur le marché des professionnels. 

C’est tout particulièrement vrai pour les transporteurs et pour ceux disposant d’une flotte de véhicules captifs, à condition néanmoins de se doter de leur propre station de recharge, voire de production. 
Pour preuve, des utilitaires à hydrogène devraient voir le jour chez Stellantis comme chez Renault.

© zahar2000/Istock
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Sources et notes de rédaction :
(1) L’hydrogène a-t-il un avenir comme carburant automobile ? - L’Argus - 2020
(2) Nouveau record du monde de distance en Hyundai NEXO - Hyundai - 2021 
(3) Toyota Mirai, record du monde pour un véhicule à hydrogène – Toyota – 2021
(4) Toyota Mirai Sets GUINNESS WORLD RECORDS™ Title with 845 Mile Zero Emission Journey - Toyota – 2021
(5) Carte des stations à hydrogène en France - H2 Mobile – 2022
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(7) Rendement de la chaîne hydrogène : Cas du « Power-to-H2-to-Power » - Ademe – 2020
(8) Répartition des ventes par énergie : Véhicules particuliers neufs vendus en France - Ademe – 2020
(9) Toyota Mirai Hydrogène et la Hyundai Nexo Hydrogène - Tarifs constatés le 22/01/2022 sur Toyota.fr et Hyundai.com.
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