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L'Usine Auto

Ces entreprises qui font le plein d'hydrogène

Manuel Moragues , , , ,

Publié le

Enquête La pile à combustible, qui transforme l'hydrogène en électricité, trouve ses premiers débouchés commerciaux. Des marchés précoces permettent le démarrage de son industrialisation.

Cent fois annoncée, cent fois repoussée, la révolution de la pile à combustible qui promet d'utiliser l'hydrogène comme carburant semble prendre corps aux États-Unis... dans des entrepôts où elle équipe des chariots de manutention. Pas très sexy comme vitrine ? Peut-être, mais elle a le mérite d'être efficace et rentable. Dotés d'un de ces générateurs transformant l'hydrogène en électricité, des milliers d'engins sillonnent les centres de stockage. Les piles à combustible, dont le coût est divisé par dix et la durée de vie étendue, trouvent ainsi leurs premiers débouchés.

« Il y a eu une époque où les sociétés de l'hydrogène voulaient tout faire, raconte Jérôme Gosset, le vice-président de l'activité hydrogène et stockage d'énergie d'Areva. Depuis 2008, crise oblige, elles se sont spécialisées. Une industrie de l'hydrogène émerge en se concentrant sur des applications pertinentes. » Sur le plan économique d'abord. Dans son usine d'embouteillage de San Leandro (Californie), Coca-Cola remplace les batteries au plomb de ses chariots élévateurs électriques. Grâce à la rapidité d'un plein d'hydrogène et à une infrastructure allégée par rapport à celle nécessaire pour recharger les batteries, l'américain prévoit un gain de productivité de 15 % et une réduction des coûts opérationnels de 30 %. Si les États-Unis subventionnent à hauteur de 30% les investissements nécessaires à cette évolution, ce n'est pas le cas au Canada. Là-bas, Walmart a équipé un de ses centres de chariots à hydrogène. Le distributeur anticipe un retour sur investissement en deux ans et demi. « Les chariots sont un des marchés précoces qui permettent d'industrialiser les piles et de faire encore baisser leur coût, déclare Pierre-Étienne Franc, le directeur des technologies du futur chez Air liquide. Allez voir l'usine de Plug power, avec qui nous avons équipé Coca-Cola et Walmart, ce n'est pas de la production à la chaîne, mais ça s'en approche ! » Air liquide annonce la création d'une co-entreprise entre Axane, sa filiale dédiée aux piles, et Plug power pour industrialiser et commercialiser en Europe des piles pour chariots.

 

La voiture électrique en ligne de mire

 

D'autres marchés précoces mobilisent grands groupes et start-up spécialisées sur l'hydrogène. Les piles à combustible peuvent remplacer les générateurs diesel dans les systèmes électriques de secours, en particulier pour les antennes-relais de téléphonie. Avec un réseau télécoms qui se développe bien plus vite que l'électrique, l'Inde est particulièrement concernée. Air liquide et l'américain Idatech y ont des partenariats. « Ça devrait décoller dans deux-trois ans, prédit Pierre-Étienne Franc, et ça ira très vite. » Au Japon, Toshiba et Panasonic ont installé plus de dix mille piles résidentielles pour produire électricité et chaleur à partir de gaz naturel. Cette cogénération permet un rendement global de 90 %, selon Panasonic qui a ouvert en septembre 2011 un centre de développement en Allemagne. Au Royaume-Uni, l'énergéticien SSE associé à Intelligent energy prévoit de vendre ses piles pour la cogénération dans le résidentiel dès 2013. Moins avancé, le stockage de l'électricité d'origine solaire ou éolienne fait l'objet de démonstrations séduisantes. Areva a ainsi inauguré en janvier en Corse la plate-forme Myrte : associé à une centrale solaire, un électrolyseur transforme en hydrogène l'excédent d'électricité générée par les panneaux. Une pile à combustible la restitue au réseau quand la centrale ne produit pas assez. En Allemagne, E.on développe une installation pilote pour transformer l'électricité éolienne en hydrogène, qui sera stocké dans le réseau de gaz naturel.

La filière a les yeux rivés sur 2015. Les grands constructeurs automobiles, japonais et allemands en tête, commercialiseront alors leurs modèles à hydrogène. L'Allemagne est la plus ambitieuse : réunis dans l'initiative H2 Mobility depuis 2009, dix constructeurs, gaziers, électriciens et pétroliers, comptent déployer des stations d'hydrogène dans le pays et commercialiser des dizaines de milliers de voiture. Une initiative similaire a été lancée en janvier au Royaume-Uni. La France, elle, est à la traîne. Mais l'appel à manifestation d'intérêt « Véhicules routiers à hydrogène » lancé le 15 février par l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe) ou les déclarations du PDG de Renault, Carlos Ghosn, présentant la voiture à pile à combustible comme « la seconde vague de la voiture zéro émission », marquent une inflexion. Pour Florence Lambert, la chef du département électricité et hydrogène pour les transports au Commissariat à l'énergie atomique (CEA), la cause est entendue : « Moi qui viens de la batterie, je ne me pose plus la question, c'est l'hydrogène qui permettra de dépasser les limites du lithium ion en termes d'autonomie. Même si batterie et pile à combustible resteront associées : les deux technologies sont complémentaires. » Le CEA installe une ligne de production pilote afin d'accélérer l'industrialisation de sa pile. La France n'a pas encore pris trop de retard, mais si elle veut jouer un rôle dans cette technologie, elle doit se lancer dès maintenant.

Une technologie mature

Faire réagir hydrogène et oxygène pour obtenir de l'électricité, de la chaleur et de l'eau : le principe de la pile à combustible date du début du XIXe siècle. Mais ce sont les progrès réalisés ces dernières années, en particulier sur la technologie de pile à membrane échangeuse de protons (PEM), qui permettent d'attaquer le marché. « Performance, durabilité... la technologie est mature », confirme Florence Lambert, du Commissariat à l'énergie atomique. Les avancées sur les membranes polymères ont été primordiales pour améliorer la performance et la durée de vie des piles. Quant à leur coût, il a été divisé par dix en quelques années, surtout grâce à la réduction de la quantité de platine nécessaire à la catalyse de la réaction. Enfin, la partie système (fluidique, électronique de puissance...) a beaucoup progressé. Elle est aujourd'hui mieux intégrée, plus fiable et moins coûteuse.

LES NICHES QUI LANCENT LE MARCHÉ

Chariots élévateurs L'utilisation des piles à combustible permet de réduire les coûts d'exploitation d'un parc de chariots électriques. Antennes télécoms Fiabilité accrue et maintenance facilitée poussent à l'utilisation de ces piles comme alimentation électrique de secours. Cogénération résidentielle Grâce à cette nouvelle technologie, une maison peut être chauffée et alimentée en électricité, au moins partiellement.

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