Voitures Électriques : Pourquoi L’Hydrogène N’A Pas D’Avenir

Il y a dix ans, il semblait y avoir deux substituts possibles aux combustibles fossiles dans les transports personnels : l’électricité et l’hydrogène. L’hydrogène se présentait comme une option très prometteuse. Vous pourriez faire le plein comme avec un carburant fossile. Les gaz d’échappement seraient juste de la vapeur d’eau pure au lieu de gaz nocifs. Cela semblait être la parfaite marche à suivre pour un avenir plus vert où nous pourrions continuer à utiliser nos véhicules comme avant, mais sans les inconvénients environnementaux. L’hydrogène semblait être l’option la plus pratique par rapport à l’attente de la recharge d’une batterie de véhicule électrique.

Cependant dix ans plus tard, il est incontestable que les véhicules électriques à batterie (VEB) dominent le changement en direction de transports plus respectueux de l’environnement. Fin 2019, seules 7 500 voitures à hydrogène avaient été vendues dans le monde. Mais fin 2018, il y avait déjà plus de 5 millions de véhicules électriques rechargeables (VER), et les ventes se sont considérablement accélérées depuis lors. Le segment des VEB dans ce secteur n’a jamais été inférieur à 55 % et se situe maintenant plutôt à 75 %. Au Royaume-Uni, selon la Society of Motor Manufacturers and Traders, les VEB représentaient jusqu’à 4,3 % du marché automobile global en mai 2020 ; une augmentation de 131,8 % depuis 2019. Les VEB commencent à poser problème aux voitures à carburant fossile, et leurs alternatives de pile à combustible ne mènent nulle part.

Toyota était une entreprise qui croyait vraiment en l’avenir de l’hydrogène, et a produit le très crédible concept FCV-R en 2011 qui a donné naissance au Mirai – devenu commercialement disponible en 2015. Une deuxième génération sera commercialisée en 2021. Honda a également produit deux véhicules à pile à combustible, la Clarity Fuel Cell et la FCX Clarity. Hyundai possède la pile à combustible Tucson. Il y a donc plusieurs choix possibles, et ces véhicules sont tous parfaitement viables pour un usage quotidien, le Mirai offrant une autonomie d’approximativement 500 km (312 miles) avec son réservoir, et la pile à combustible Honda Clarity gérant un très sain 585 km (366 miles).

Alors pourquoi les véhicules à pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène n’ont-ils pas décollé de la même manière que les VEB, compte tenu de leur utilité ? Juin 2019 pourrait être le mois où il y a eu des gribouillis sur le mur. Une usine chimique produisant de l’hydrogène à Santa Clara venait tout juste d’exploser, laissant les utilisateurs de véhicules à pile à combustible en Californie à court de carburant. Quelques jours plus tard, une station de ravitaillement à Sandvika, en Norvège, prenait également feu. Cela a vraiment fait comprendre que l’hydrogène peut être un gaz dangereusement explosif – à croire que nous n’étions pas déjà au courant ! Je n’ai entendu parler d’aucun cas d’explosion de voitures. De plus, les réservoirs de carburant sont maintenant doublés de Kevlar pour les protéger contre cette possibilité d’explosion. Mais il ne s’agissait pas d’une série d’événements inspirant la confiance.

Cependant, les préoccupations de sécurité ne sont pas la principale raison pour laquelle l’hydrogène est une option bien inférieure aux VEB. Si l’un de vos principaux objectifs est de sauver la planète, les VEB sont considérablement plus efficaces sur le plan énergétique que les véhicules à pile à combustible si toutes les étapes entre la production d’électricité et la propulsion sont prises en compte. Avec un VEB, une fois que l’électricité est produite – avec un peu de chance à partir d’une source renouvelable – l’alimentation de votre lieu de chargement du véhicule perd environ 5 %. La charge et la décharge de la batterie perdent ensuite encore 10 %. Enfin, le moteur gaspille encore 5 % en conduisant le véhicule. Cela représente une perte totale de 20 %.

Avec une pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène, vous devez d’abord convertir l’électricité en hydrogène par électrolyse, qui n’est efficace qu’à 75 %. Ensuite, le gaz doit être comprimé, refroidi et transporté, ce qui entraîne une perte supplémentaire de 10 %. Le processus de conversion (hydrogène en électricité par la pile à combustible) n’est efficace qu’à 60%. Vous avez, au final, la même perte de 5% en utilisant ce véhicule qu’un VEB. Au total, la perte est de 62 %, soit plus de trois fois plus. Autrement dit, pour chaque kW d’électricité fourni, vous obtenez 800 W pour un VEB, mais seulement 380 W pour un véhicule à pile à combustible, soit moins de la moitié. Il s’agit d’une énorme inefficacité si vous espérez un avenir plus vert, et cela ne tient même pas compte du fait que 95% de l’hydrogène est actuellement produit à partir de sources de combustibles fossiles.

Néanmoins, l’hydrogène a encore des niches où ses principaux atouts – légèreté et rapidité de ravitaillement – lui confèrent un net avantage. Si vous pouvez adapter votre style de conduite personnel à des arrêts stratégiques pour recharger la batterie, ce n’est pas idéal pour un véhicule utilitaire qui doit rouler pendant de très longues périodes et sur de très longues distances et qui n’a qu’une courte attente pour se ravitailler en carburant. Le poids des batteries pour huit heures d’utilisation continue serait également prohibitif dans un train, par exemple. Ainsi, pour les véhicules industriels, l’hydrogène semble être une option viable, malgré son inefficacité. Néanmoins, au Royaume-Uni, il n’y avait que dix bus à hydrogène en service en mars 2019, aux côtés de 155 bus électriques (et d’autres qui arrivent) et de 3 669 bus hybrides. Mais un autobus à deux étages à hydrogène est également en service à Londres ainsi que des pelleteuses à hydrogène et des trains. Nikola Motor, la coqueluche de la Bourse, travaille sur des semi-remorques à hydrogène, ainsi que sur des variantes électriques et hybrides.

Mais pour les utilisateurs de voitures personnelles, ce n’est pas une mince affaire. Les évangélistes de l’hydrogène continuent de soutenir que les véhicules utilitaires légers sont l’avenir du transport personnel et que cette technologie prendra son envol en 2020. Il est probable que l’efficacité de la chaîne d’approvisionnement énergétique des véhicules à pile à combustible s’améliore avec le temps et que davantage de sources d’énergie renouvelables soient utilisées pour la production d’hydrogène. Toutefois, compte tenu du nombre de VEB déjà en circulation, les véhicules à pile à combustible ont déjà perdu cette bataille et ne la rattraperont jamais. Un VEB est un moyen de transport personnel viable à l’heure actuelle dans la plupart des pays occidentaux développés. Il existe de nombreuses options avec une portée de plus de 200 miles, et la Tesla a même atteint les 600 km (400 miles). Des points de recharge apparaissent continuellement, avec plus du double de points de recharge pour les véhicules électriques au Royaume-Uni que les stations d’essence. La bataille pour l’avenir des transports personnels écologiques est terminée, et les VEB l’ont déjà remportée.

<< Article traduit de Forbes Us – Auteur (e) : James Morris >>

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