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Dr. Artur Braun (Arturbraun)
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09 octobre 2019

La pile à combustible hydrogène : un game changer !

Le principe de la pile à combustible n’est pas nouveau, il a en effet vu le jour en 1839 ! Il s’agit d’une pile dans laquelle la génération d’une tension électrique se fait grâce à l’oxydation sur une électrode d’un combustible réducteur (par exemple l’hydrogène) couplée à la réduction sur l’autre électrode d’un oxydant, tel que l’oxygène de l’air. Une technologie maitrisée qui trouve aujourd'hui de nouvelles applications face aux problématiques de transition énergétique, notamment dans le domaine automobile à l'image de l'hyport ou de Zéro Emission Valley. Julien Chauvet (ECL2003) Directeur ENGIE Cofely H2 France fait pour nous le point sur le développement des solutions hydrogène en France, et les étapes qui restent à franchir.


Les atouts de l’hydrogène comme énergie renouvelable pour l’automobile

L’hydrogène est une molécule inépuisable, qui peut en outre être produite localement. Lorsqu’il est obtenu à partir d’une éolienne ou de panneaux solaires par exemple, il devient une énergie renouvelable à part entière, totalement propre. Quant aux véhicules qui fonctionnent à l’hydrogène, ils ne rejettent que de l’eau. De ce fait, sur l’ensemble du cycle de vie, l’hydrogène permet une réduction de 88% du bilan CO2 par rapport au diesel (source : Mobilité hydrogène France).

L’hydrogène peut également être compressé, transporté et stocké, pour par exemple venir alimenter une pile à combustible, qui va elle-même produire de l’électricité. C’est un moyen de stockage/transport/distribution de l’énergie qui peut se substituer au carburant traditionnel liquide parce qu’il est plus dense et plus facilement transférable qu’une batterie.

L’hydrogène est aujourd'hui en mesure de déverrouiller tout le potentiel des usages diffus de l’énergie et de l’électricité, là où la batterie ne peut pas le faire. C’est d’autant plus vrai concernant la mobilité intensive puisqu’un véhicule électrique à hydrogène offre deux fois plus d’autonomie qu’un véhicule électrique à batterie, ainsi qu’un temps de recharge de quelques minutes seulement. Un atout particulièrement utile pour les taxis, les flottes de chariots élévateurs dans les entrepôts logistiques, ou encore la livraison du dernier kilomètre avec des camions qui roulent non stop pendant toute la journée.

L’hydrogène peut également être une alternative intéressante pour les bus à haut niveau de service, c’est-à-dire qui parcourent plus de 250 km par jour. Il permet en effet de rouler toute la journée sans avoir avoir à recharger, comme c’est le cas habituellement avec les batteries électriques traditionnelles.

 

Quid du véhicule à hydrogène pour les particuliers

Il faut rappeler que la moitié des ventes automobiles en France est réalisée auprès des flottes professionnelles et que seuls 30 % des Français achètent aujourd’hui des voitures neuves. Cela signifie qu’une grande partie des carburants est vendue dans le cadre de contrats entre les pétroliers et les entreprises, afin d’alimenter - par exemple - leurs flottes de camions. Il y a encore beaucoup d’étapes à franchir avant de voir des véhicules à hydrogène être proposés aux particuliers. Aujourd’hui, il s’agit davantage d’un enjeu de mobilité et de société, qu’un enjeu de voiture. La problématique est plus globale.

L’amorçage par le marché des flottes captives, semi-captives et d’entreprises permettra en tout cas de déployer un réseau d’usages et de stations qui permettra le lancement du marché des particuliers dans un second temps.

 

Des freins à lever pour imposer la voiture à hydrogène

A notre niveau, ENGIE est confronté à un double défi. Le premier peut se résumer à celui de la poule et de l’oeuf. Aujourd’hui, je ne vais pas vendre de véhicule hydrogène parce qu’il n’y a pas de station, et comme je n’en vends pas, je n’en conçois pas, et les industriels qui pourraient concevoir des piles à combustibles ne les développent pas. Résultat : je ne vais pas construire de station puisqu’il n’y a pas de voiture à acheter... Il faut résoudre cette équation et avoir cette approche de « poulailler ». Pour y parvenir, l’objectif n’est pas de se dire qu’on va devenir marchand de voitures ou d’hydrogène, mais de se positionner comme marchand de mobilité propre ! Nous développons donc une offre « as a service » qui comprend à la fois les stations et les voitures à hydrogène, ce qui permet d’avoir un écosystème opérationnel livré clé en mains.

Le second défi est industriel. Il porte sur la fabrication des véhicules. L’automobile est une industrie de masse avec un produit très standardisé et des coûts extrêmement faibles. Il est difficile d’arriver sur le marché avec des petites séries car cela coûte cher. Mais une fois que l’on s’est dit qu’on n’allait vendre ni des poules ni des œufs, mais un poulailler, l’objectif est d’identifier des poches de marché et des mécanismes de soutien où le coût et le surcoût sont acceptables. Cela permet de partir sur de petits volumes qui amorcent le process, pour ensuite progressivement faire baisser les coûts en augmentant les volumes. Et ainsi de suite jusqu’à arriver à une production de masse. C’est notre principal défi : rentrer dans le cercle du volume en trouvant les poches de valeur et les dispositifs de soutien qui vont permettre d’amorcer la spirale vertueuse de l’augmentation de volume.

Il existe également un défi commercial qui consiste à s’assurer que les acteurs du marché tiennent bien leurs engagements. On retrouve d’ailleurs cette difficulté dans tous les sujets liés à la transition énergétique et plus globalement écologique. Comment passe t-on d’une marque d’intérêt à une intention, à un engagement, puis à une action ? Aujourd’hui, on parvient à avoir des engagements signés de la part de certains partenaires et clients… Et pas des engagements de façades, des contrats avec des pénalités etc. Les choses se compliquent au moment de faire signer la commande, qui peut par exemple se révéler  finalement moins importante que prévue. C’est un vrai sujet qui résonne avec l’actualité plus globale. Nous sommes tous drogués à la mobilité individuelle, au carburant fossile. C’est difficile de changer nos habitudes. C’est comme promettre d’arrêter de fumer. Ça demande de vrais efforts et il est facile de se trouver des excuses pour ne pas s’y tenir.

 

Une production d’hydrogène in-situ

La production sur site d’hydrogène est en développement en France. Les premières stations avec électrolyseurs sont déjà déployées dans le Morbihan (station de recharge hydrogène vert obtenue via une électricité issue de panneaux photovoltaïques), dans le Var (Hynovar : livraison d’H2 renouvelable pour compagnies de taxis, véhicules privés, bus…), à Chambéry, mais surtout à Lens et à Pau avec l’Installation et l’exploitation d’une station H2 renouvelable d’une capacité de 250 kg d’H2 par jour. Celle-ci permet d’alimenter 8 bus à haut niveau de service avec une autonomie qui peut atteindre 350 km.

 

Des financements à la hauteur des enjeux

Si la France au niveau gouvernemental a une ambition modeste comparée à d’autres pays, l’État privilégiant les filières matures, l’Europe et surtout les régions représentent quant à elles des leviers économiques importants. Rien qu’en Occitanie, il existe un fond de 150 millions d’euros pour le développement de l’hydrogène. Si on le ramène au budget de la région, c’est l’équivalent à un plan de deux milliards d’euro à l’échelle de la France. Deux milliards d’euros c’est le niveau des fonds que consacre la Corée au développement de sa filière hydrogène. Si on additionne, les aides régionales, européennes et nationales, on ne peut être qu'optimiste pour les prochaines années quant au développement de l’offre hydrogène renouvelable dans le secteur automobile.

Auteur

Directeur ENGIE Cofely H2 France

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