L’électrification représente la meilleure alternative pour remplacer les voitures thermiques. Toutefois, elle est à l’origine de plusieurs désagréments qui impactent son essor sur le marché.
À part l’autonomie parfois insuffisante à moins d’investir dans les modèles de luxe hors de prix, les véhicules électriques sont contraignants à recharger. Comme solution, les constructeurs ont commencé à imaginer des voitures à moteur innovant, l’hydrogène. Jusqu’ici, cette technologie est encore confidentielle, mais elle est amenée à se développer à grande échelle d’ici quelques années grâce aux initiatives des pouvoirs publics.
Voiture à hydrogène : fonctionnement, avantages
La notion de « pile à combustible » laisse à penser à une technologie de pointe relativement hermétique pour les non-initiés. Or, ce procédé n’est pas si compliqué à comprendre. Une voiture dite « à hydrogène » est un véhicule qui fonctionne par le biais d’une source d’énergie représentée par l’hydrogène et un dispositif bien spécifique connu sous le nom de pile à combustible. Si une voiture électrique fonctionne grâce à une batterie dans laquelle est stockée l’électricité issue du réseau électrique, le modèle à hydrogène a besoin de l’électricité de la batterie, mais aussi de la pile à combustible à partir de l’hydrogène. Cette dernière est conditionnée sous pression dans des réservoirs. La pile à combustible est alimentée par le gaz ainsi que le dioxygène. La réaction électrochimique se déroulant dans la pile permet d’obtenir de la chaleur, du gaz et de la vapeur d’eau. Toute l’énergie issue de ce phénomène et de la batterie sert au fonctionnement du moteur électrique.
Le principal avantage des voitures à hydrogène est d’ordre environnemental. Les voitures n’émettent aucune forme de pollution, mais uniquement des vapeurs d’eau qui s’échappent par le biais de petit tube sis dans les soubassements. L’hydrogène a la particularité de produire 3 fois plus d’énergie que l’essence, à quantité équivalente. Outre l’aspect écologique, un autre point fort de la technologie à hydrogène repose sur son autonomie nettement plus élevée par rapport à l’électrique. Une simple comparaison suffit pour en attester. Le Peugeot Expert à hydrogène récemment commercialisé par la marque au lion promet un rayon d’action de 400 km grâce à sa pile à combustible de 45 kWh associée à trois réservoirs d’hydrogène de 700 bars et sa batterie de 10,5 kWh. En face, le Peugeot e-Expert 100% électrique se contente d’une autonomie de 330 km avec sa batterie de 75 kWh et 230 km avec l’accumulateur de 50 kWh.
L’autre inconvénient des voitures électrifiées repose sur le délai très long. Il faut entre 30 minutes à 5 heures pour récupérer l’énergie de la batterie. La technologie à hydrogène vient effacer cet écueil en promettant une durée de recharge de quelques minutes à peine. Les automobilistes gagnent ainsi en confort et en praticité.
Quels sont les principaux modèles de voitures à hydrogène ?
L’hydrogène représente encore un marché de niche dans l’industrie automobile. Jusqu’à présent, il existe peu de modèles qui fonctionnent avec cette énergie alternative bien que l’on constate un développement progressif de l’offre. Un des véhicules à hydrogène les plus connus est certainement la Toyota Mirai. Lancée en 2015, elle a profité d’un restylage en 2020 avec l’adoption de la plateforme de la Lexus LS. La berline utilise le système TFCS et a recours à deux sources d’énergie à savoir la batterie qui récupère l’électricité procurée par les décélérations et les freinages et la pile à combustible. Grâce à son arsenal de technologies, la Mirai est en mesure de déployer une autonomie de 500 à 650 km en cycle WLTP.
La Hyundai Nexo représente sa rivale la plus sérieuse et s’inscrit comme l’une des rares voitures à hydrogène à être aussi disponibles en série. Elle se distingue par son autonomie élevée qui atteint 666 km selon le protocole WLTP. Elle doit ce rayon d’action à ses trois réservoirs de 700 bars de pression contenant 6,33 kg d’hydrogène. Sous le capot, la Nexo bénéficie d’un moteur de 120 kW/163 ch et 395 Nm de couple associé à une petite batterie de 1,56 kWh et une pile à combustible de 135 kW.
Le segment des véhicules utilitaires travaille également sur une conversion à l’hydrogène. Le groupe Stellantis fait partie des précurseurs dans ce domaine avec le lancement du Citroën Jumpy hydrogène, de l’Opel Vivaro hydrogène et du Peugeot Expert hydrogène. Ces trois fourgons sont munis d’un électromoteur de 100 kW/136 ch et revendiquent une autonomie de 400 km.
Renault a également sorti son Master hydrogène assurant un rayon d’action de 500 km et disponible en version fourgon, châssis-cabine et combi. Pour la conception de ce véhicule, le constructeur français a travaillé en collaboration avec l’entreprise Hyvia.
L’avenir des voitures à hydrogène
Les voitures à hydrogène font face à certains inconvénients comme un prix d’achat beaucoup trop élevé entre 50 000 et 80 000 euros, une production réalisée en majeure partie avec des énergies fossiles ou des risques d’incendie étant donné que l’hydrogène est facilement inflammable. Le manque d’infrastructure de recharge est également très pénalisant. Pour le moment, il n’existe qu’une dizaine de pompes en France. En Allemagne, qui est le leader des stations à hydrogène, on en retrouve à peine une centaine.
Ces points négatifs n’empêcheront pourtant pas leur essor dans un avenir proche. Les véhicules à hydrogène bénéficient d’un potentiel très large et les observateurs sont unanimes sur le sujet. Grâce à leurs départements R&D, les constructeurs sont en train d’étudier les différents moyens destinés à faire baisser le coût de production.
Le gouvernement participe aussi à la croissance de ce marché en décuplant le nombre de stations de recharge. Récemment, l’Union européenne a révélé un programme dédié à l’expansion de cette technologie. Ce plan entraînera la mobilisation d’un montant de 180 à 470 milliards d’euros. D’ici 2050, la Commission européenne aspire à augmenter la part de l’hydrogène de 12 à 14% dans le mix énergétique. À partir de 2024, la production de ce gaz aidera à obtenir jusqu’à 6 gigawatts. En 2030, ce chiffre passera à 40 gigawatts. L’avenir semble ainsi radieux et prometteur pour les voitures à hydrogène déjà désignées comme « l’après-électrique ».
