Au passage des années 2010, l’hydrogène semblait se profiler comme une solution crédible pour la décarbonation du secteur automobile. Aucune émission à l’échappement, une autonomie élevée, un temps de ravitaillement comparable au thermique : sur le papier, les piles à combustible cochaient de nombreuses cases. Mais quinze ans plus tard, le constat est là : en Belgique, moins d’une centaine de voitures particulières à hydrogène circulent sur les routes (92 exactement). Par ailleurs, seuls deux constructeurs proposent ce type de véhicule, Toyota et Hyundai. Peut-on encore compter avec l’hydrogène ? Pas sûr, car bizarrement, dans les feuilles de route européennes qui énumèrent les alternatives au moteur thermique, la technologie H2 est devenue quasi invisible.
En réalité, l’explication de cette situation est évidente : le recul de la voiture à hydrogène est le résultat de choix industriels et énergétiques. Certes crédible en matière d’utilisation, la voiture à hydrogène a surtout perdu la bataille de l’efficacité face au véhicule électrique à batterie.
Un rendement énergétique catastrophique ?
Sur le plan technique, la faiblesse intrinsèque de l’hydrogène tient dans son rendement global. Contrairement à une batterie, l’hydrogène n’est pas une source d’énergie, mais un vecteur. Il faut produire de l’électricité, la transformer en hydrogène, comprimer ou liquéfier ce dernier, le transporter, puis le reconvertir en électricité à bord du véhicule via une pile à combustible.
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Le rendement d’une voiture à hydrogène « du puits à la roue » résulte de l’addition de plusieurs pertes successives tout au long de la chaîne énergétique. Tout commence par la production de l’hydrogène : lorsqu’il est produit par électrolyse de l’eau (hydrogène dit vert), le rendement est d’environ 65 à 70%, ce qui signifie qu’environ 30% de l’électricité est déjà perdue à cette étape. Vient ensuite la compression (jusqu’à 700 bars) ou la liquéfaction, indispensable pour le stockage embarqué et le transport : cette phase consomme beaucoup d’énergie et entraîne 10 à 15% de pertes supplémentaires. Une fois à bord du véhicule, l’hydrogène est converti en électricité dans la pile à combustible avec un rendement typique de 55 à 60%, le reste étant dissipé sous forme de chaleur. Enfin, l’électricité produite alimente l’électronique de puissance et le moteur électrique, qui sont très efficaces, mais pas parfaits, avec encore 5 à 10% de pertes. En multipliant ces rendements successifs, on obtient un rendement global compris entre 25 et 30% : autrement dit, seulement un quart à un tiers de l’énergie primaire initiale arrive réellement aux roues, le reste étant perdu à chaque étape de la chaîne hydrogène.
Mais certains spécialistes vont encore plus loin et soutiennent un rendement encore plus faible. Selon Patrick Debal, expert des chaînes de traction et ancien cadre chez Punch Powertrain interrogé par la VRT, la succession d’étapes entraîne des pertes massives ferait tomber rendement global autour de 15%, là où un véhicule électrique dépasse largement les 70%.
Cette réalité a progressivement fermé la porte à toute démocratisation de la voiture à hydrogène, d’autant plus que le coût du kg d’hydrogène reste élevé. En Belgique, le coût de l’hydrogène à la pompe reste un frein à tout usage grand public. Le prix dans les rares stations ouvertes au public (une dizaine sur tout le territoire) tourne autour de 10 euros/kg. Avec une consommation moyenne d'environ 1 kg pour 100 km selon les modèles, le coût d’usage se rapproche, voire dépasse, celui d’un véhicule thermique équivalent, tout en restant nettement supérieur à celui d’une recharge électrique.
Le basculement vers la batterie
Ce qui explique aussi la perte d’intérêt pour l’hydrogène, ce sont les progrès accomplis par les batteries en termes d’autonomie. « Tant que les batteries offraient peu d’autonomie, l’hydrogène conservait une carte à jouer. Mais avec des modèles comme la Tesla Model 3, cette justification a disparu », analyse Patrick Debal.
Depuis, plusieurs groupes ont refermé le dossier hydrogène. Stellantis a stoppé ses développements tandis que d’autres ont gelé leurs programmes. William Todts, directeur de Transport & Environment (T&E), estime que la dynamique est désormais irréversible : l’écosystème industriel, les investissements et les volumes se concentrent sur l’électrique à batterie ce qui rend toute montée en puissance de l’hydrogène économiquement inenvisageable.
Cela dit, Toyota, Hyundai et BMW continuent d’explorer la technologie avec un discours est cohérent : l’hydrogène n’est pas présenté comme une solution universelle, mais comme un complément ciblé. Pour Toyota, l’intérêt se situe surtout du côté des flottes professionnelles. Dans ces usages captifs, l’hydrogène conserve des atouts : autonomie élevée, ravitaillement en quelques minutes, batteries plus petites. L’hydrogène apporte aussi une réponse pour les applications lourdes où les batteries ne dont pas sens (maritime, ferroviaire, transport routier à la limite). Les experts sont clairs : l’hydrogène a un avenir, mais pas là où on l’attendait initialement. Sauf gros changement ou grosse innovation, le particulier devra sans doute s’en passer.
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