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L'Usine Auto

Voiture du futur : l’hydrogène n’a pas dit son dernier mot

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Alors que Toyota vient d’annoncer le lancement d’un véhicule à pile à combustible en 2015, mais que les Etats-Unis réduisent les crédits alloués à la recherche dans ce domaine, se pose la question de l’avenir de cette technologie appliquée à l’automobile. En France, Renault et PSA délaissent le sujet, mais une start-up s’apprête à coordonner une expérimentation.

Voiture du futur : l’hydrogène n’a pas dit son dernier mot © Toyota

Où est passée la voiture à hydrogène ? Le véhicule de demain sera hybride puis électrique, ce n’est pas faute de l’avoir répété. Il fut un temps où la pile à combustible, fonctionnant à l’hydrogène, était considérée comme l’avenir de la production d’électricité pour alimenter les moteurs électriques. Puis la batterie, lithium-ion en général, a vite éclipsé les rêves d’H2. Coût trop élevé, autonomie trop faible, insuffisance criante des infrastructures (on compte 120 stations d’hydrogène aux Etats-Unis)… Des obstacles qui ont notamment incité l’administration Obama a déclarer, mi-mai, son intention de couper dans son budget 2010 de recherche sur les véhicules à pile à hydrogène, pour se concentrer sur les applications dédiées au BTP.

Le département américain de l’énergie, qui ne voit pas d’application de masse d’ici à 20 ans, a donc diminué ses crédits de 100 millions d’euros. A l’origine, l’objectif initié en 2005 était de faire rouler 100.000 véhicules à l’hydrogène en 2010. 1,2 milliard de dollars de dépenses plus tard, les résultats se font attendre.

Cependant, des tests sont menés pas plusieurs constructeurs, aux Etats-Unis mais aussi en Europe et au Japon. Honda, Hyundai, Nissan, Mercedes, General Motors, Ford ou encore BMW (qui collabore avec Total) ont lancé des programmes de recherche. Mardi 23 juin, Toyota a même annoncé lors de l’assemblée générale des actionnaires le lancement en 2015 d’une voiture 100% électrique dotée d’une pile à combustible. Ce mois-ci, Riversimple, une entreprise britannique, a dévoilé un concept car carburant à l’hydrogène, l’Urban Car, qu’elle espère commercialiser en 2013. Qui dit mieux ?

Le programme hydrogène de l’ANR

Le projet H-PAC de l’Agence nationale de la recherche a pour objectif de déployer les technologies de développement d'une filière industrielle française des piles à combustible pour des applications stationnaires, de faire émerger une filière française de production d'hydrogène et ultérieurement de préparer le marché automobile à l'horizon 2020.

En France, la technologie a été relativement délaissée, Renault et PSA se concentrant sur les véhicules 100% électriques ou hybrides essence/diesel. Un cadre de PSA souligne notamment les problèmes actuels de durée de vie des membranes dans les piles à hydrogène. La prépondérance du nucléaire explique aussi les retards sur les énergies alternatives autres que l’électricité. L’hydrogène n’est donc pas la priorité. Pour preuve, le futur appel à manifestation d’intérêt (AMI) de l’Ademe concernant le stockage de l’hydrogène est prévu en 2010, alors que l’AMI sur les véhicules décarbonés a été lancé en 2008. L’Agence nationale de la recherche, qui finance des projets de recherche publics et privés, a lancé en début d’année un appel à projet mais n’envisage pas de développement du marché automobile avant 2020.

Les initiatives françaises sont donc le fait d’outsiders. C’est le cas de CETH, une start-up spécialisée dans les produits industriels pour la génération et la purification d’hydrogène (électrolyseurs, reformeurs) et dans la valorisation du CO2 capté et stocké par les industries lourdes, qui a développé une expertise sur les systèmes de stockage et les piles à combustible. Elle lui a permis d’être maître d’œuvre sur le seul projet français de réseau de véhicules fonctionnant à l’hydrogène, à Sénart, qui a vocation de démonstrateur.

Cette entreprise d’une dizaine de personnes basée à Marcoussis, créée en 1997 par un ancien du CEA et du CNRS, Claude Etiévant, prévoit de réaliser son projet fin 2009 ou début 2010. Baptisé Hynov, il en est aujourd’hui au stade de l’avant-projet détaillé et a obtenu le soutien de l’Ademe. Il s’agit d’élaborer un système de transport urbain, composé d’un bus et de camions électriques utilisant la pile à combustible comme prolongateur d’autonomie, qui relieront une gare, une plateforme logistique et les commerçants de centre ville. Les partenaires de CETH fourniront les véhicules, les piles à combustible, la station service, exploiteront les lignes, tandis que CETH coordonnera le projet et fournira l’électrolyseur qui produira l’hydrogène distribué par la station service.

Celle-ci sera la première station à hydrogène française. Concrètement, un plein consistera en une recharge de gaz. Le stockage de l’hydrogène sous forme gazeux possède l’avantage d’être moins cher à produire que l’hydrogène liquide (l’option adoptée par BMW), mais le temps de remplissage est supérieur et son utilisation moins sécurisante car il s’agit de gaz sous pression. 

Pourquoi une expérimentation sur des véhicules industriels et de transport en commun plutôt que sur un véhicule particulier ? Pour une simple question de rentabilité. « Nous rentabilisons la station grâce au rechargement des véhicules sur diverses applications » explique Pascal Morand, directeur général de la société.

La rentabilité est clé dans les projets impliquant la pile à combustible. En effet, non seulement le véhicule à hydrogène a le même problème de coût de production que le véhicule électrique, car il s’agit toujours d’hybride électrique-hydrogène, mais en outre un plein d’hydrogène coûte plus cher qu’un plein d’essence. Ce qui conduit Pascal Morand a croire à l’hydrogène « comme prolongateur d’autonomie et comme additif de carburant en complément de gaz naturel ou d’hydrocarbure, ce qui améliore la combustion et réduit les rejets polluants ». Un dernier point sur lequel travaille également CETH. Pascal Morand ajoute que l’hydrogène trouve de ce fait plus d’applications dans les pays où les distances sont longues (augmentation de la distance entre les charges) ou pour les véhicules professionnels (augmentation de l’intervalle de temps entre les charges).

La question des distances explique sans doute pourquoi les Etats-Unis ont mis davantage de moyens dans la recherche sur l’hydrogène. Et pourquoi ils ne vont pas l’abandonner, si l’on en croit Pascal Morand. L’annonce récente du département de l’Energie sur la réduction des budgets pourrait en fait être plus une action de communication, destinée à rassurer sur l’engagement des Etats-Unis dans le véhicule électrique, qu’une réelle volonté de laisser tomber la technologie.

Quoiqu’il en soit, le marché de l’automobile devrait rester minoritaire pour l’hydrogène, ne représentant pas plus de 20% selon CETH. Fabien Auprêtre, chef de projets chez CETH, voit davantage de développements à court terme dans les applications relatives aux groupes électrogènes par exemple. « Aujourd’hui, l’hydrogène n’a pas besoin de l’automobile pour se développer, ajoute Pascal Morand. La chimie, la mécanique, l’aéronautique et les semi-conducteurs, entre autres, sont les moteurs du marché. » Des marchés qui sont aussi ceux de CETH.

En attendant le décollage du marché de l’hydrogène automobile, attendu vers 2020 ou 2025, CETH cherche à lever des fonds pour financer son expérimentation, et souhaite également se rapprocher d’un pôle de compétitivité et compléter son tour de table afin d’assurer son développement industriel.

GM poursuit ses expérimentations dans l'hydrogène

General Motors emploie 300 personnes dans son centre de R&D dédié à la pile à combustible, qui teste et fabrique des systèmes de propulsion fonctionnant à l’hydrogène. Le constructeur, qui travaille sur la pile à combustible depuis 10 ans, a dévoilé récemment en Italie, à l’occasion de l’inauguration de son centre d’ingénierie de Turin, un modèle appartenant à la 4ème génération de ses véhicules de démonstration à hydrogène (HydroGen4). Une initiative qui entre dans le cadre d’un partenariat avec la région du Piémont, qui cherche à mettre en place une flotte de voitures tests en 2010. Une telle flotte existe déjà à Berlin, et une centaine de voitures circulent aux Etats-Unis (« Project Driveway »). D’autres programmes sont menés par GM au Japon, en Corée et en Chine.

Malgré le dynamisme de GM sur la pile à combustible, le patron du groupe, Fritz Henderson, a déclaré la semaine dernière que l’hydrogène était « encore très loin » d’être une technologie viable commercialement. Il a cependant réaffirmé que la baisse des crédits alloués à l’hydrogène par l’administration Obama ne l’empêcherait pas de poursuivre ses efforts dans cette direction, en parallèle de ses développements dans l’hybride et la batterie.

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1 commentaire

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26/06/2009 - 16h14 -

"La prépondérance du nucléaire explique aussi les retards sur les énergies alternatives autres que l’électricité."

L'hydrogène n'est pas une source d'énergie alternative.
Comme l'électricité, l'hydrogène est un moyen de transporter l'énergie.

La "station hydrogène" consomme aussi de l'électricité pour faire fonctionner son électrolyseur, et même en plus grande quantité que si les véhicules utilisaient des batteries.
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