Voiture à hydrogène : voici tous ses avantages et inconvénients

Article Transition énergétique

Mis à jour le 17-01-2023

Face aux enjeux climatiques et à la raréfaction des énergies fossiles, des alternatives se forment. Le choix d’une mobilité plus verte est un impératif croissant pour tous et pousse de plus en plus de foyers à s’équiper d’une voiture électrique ou à hydrogène. De même, l’arrivée des véhicules électriques et hydrogènes pousse les infrastructures à s’adapter.

Si la voiture électrique n’a presque plus de secret quant à son mode de fonctionnement, la voiture à hydrogène reste encore un domaine inconnu pour de nombreuses personnes.

L’achat d’un de ces véhicules représente un investissement et un engagement et suscite de nombreuses interrogations. Est-ce vraiment avantageux financièrement ? Est-ce une réelle alternative à la voiture à essence ou gazole ? Quels sont les avantages et les inconvénients d’une voiture à hydrogène ? Est-ce préférable à une voiture électrique. Autant de questions auxquelles nous apportons une réponse !

Sommaire

Qu’est-ce qu’une voiture à hydrogène ?

Les avantages d’une voiture à hydrogène

Les inconvénients de la voiture à hydrogène

Focus sur stratégie d’implantation de Tesla

Voiture à hydrogène, ce qu’il faut retenir

Qu’est-ce qu’une voiture à hydrogène ?

Une voiture (ou véhicule) à hydrogène est une voiture qui utilise l’hydrogène comme vecteur d’énergie. L’hydrogène est utilisé comme combustible couplé au dioxygène pour alimenter une pile à combustible. La réaction entraîne la génération d’électricité permettant au véhicule d’avancer et celle-ci ne rejette que des vapeurs d’eau.

En d’autres termes, une voiture à hydrogène est une voiture électrique produisant sa propre électricité. Les voitures à hydrogènes sont par ailleurs classées en tant que véhicules électriques, malgré l’utilisation d’un carburant.

Bien que le procédé ait été inventé par William Grove en 1839, les premiers prototypes de voiture à hydrogène n’arrivent que plus tard. Il faut attendre Chrysler en 1994 pour qu’un constructeur automobile s’y essaie. Ce n’est qu’en 2005, chez Mercedes, que le premier véhicule à hydrogène de série voit le jour.

Un moteur à hydrogène utilise une pile à combustible pour produire une réaction générant de l’électricité. Cette dernière produit sa propre électricité, sans avoir besoin de la stocker.

La pile à combustible utilise la réaction entre l’hydrogène (H2) et le dioxygène (O2) pour produire l’électricité nécessaire au fonctionnement de la voiture. L’hydrogène est stocké à haute pression dans les réservoirs du véhicule, alors que le dioxygène est directement prélevé dans l’air ambiant.

La réaction chimique produit de l’électricité, de la chaleur, ainsi que de la vapeur d’eau (H2O). Ce faisant, une voiture à hydrogène est silencieuse et ne rejette aucun gaz polluant.

Les avantages d’une voiture à hydrogène

La voiture à hydrogène présente plusieurs atouts intéressants.

Un véhicule zéro-émission : lorsqu’elle marche, la voiture à hydrogène n’émet que de l’eau. Plus précisément, seule la vapeur d’eau sort du port d’échappement. Le véhicule ne dégage pas de dioxyde de carbone, ni de particules fines. C’est donc une solution idéale pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et de polluants dans le transport.

Le plein en quelques minutes : recharger la voiture en hydrogène, c’est comme faire le plein en essence dans les stations-service. Contrairement au véhicule électrique, qui nécessite plusieurs heures pour que la batterie soit pleine, quelques minutes suffisent pour remplir le réservoir. Celui-ci donne par ailleurs la possibilité de stocker de l’énergie physiquement.

Une autonomie élevée : les piles à combustible fonctionnent plus longtemps grâce au réservoir d’hydrogène. Les modèles actuels peuvent embarquer environ 6 kg de carburant, ce qui permet d’effectuer environ 650 km, contre une moyenne de 300 km environ pour les véhicules électriques équipés de batteries lithium ion. De plus, le froid n’a pas d’impact sur l’autonomie d’une voiture à hydrogène, contrairement aux batteries lithium des motorisations électriques classiques.

Une source d’énergie disponible et illimitée : on peut trouver de l’hydrogène partout, à partir de gaz naturel, d’engrais ou de l’eau. Malheureusement, on continue à exploiter les énergies fossiles pour s’en procurer, malgré la diversité des sources disponibles.

La voiture à hydrogène se fait encore très rare. En revanche, la voiture électrique, plus accessible, vous aidera à diminuer votre empreinte carbone. Au moment de l’achat ou de la location, pensez à la recharge à domicile pour vous faciliter le quotidien :

Les incovénients de la voiture à hydrogène

En roulant, la voiture à hydrogène semble être le véhicule peu polluant idéal, mais elle reste encore inaccessible au plus grand nombre. De plus, lorsqu’on tient compte de la production d’hydrogène, son aspect écologique devient plus problématique.

Une voiture coûteuse et des offres limitées : actuellement, on compte seulement deux modèles roulant à l’hydrogène sur le marché français de l’automobile. Il s’agit de la Hyundai Nexo et de la Toyota Mirai, dont le prix d’achat avoisine les 80 000 euros. Les marques nationales comme Peugeot et Citroën travaillent également sur des modèles hybrides associant pile à hydrogène et batterie lithium-ion, mais il s’agit de véhicules utilitaires réservés aux professionnels. La production à grande échelle n’est pas encore envisageable pour l’instant.

Une production avec un lourd bilan carbone : même si on trouve de l’hydrogène un peu partout, son extraction et sa compression représentent des opérations énergivores. En effet, il faut en moyenne 2 kWh d’énergie pour produire 1 kWh d’hydrogène. Et lorsque l’hydrogène provient de sources fossiles, le bilan carbone s’alourdit encore plus. Il est nécessaire de produire de l’hydrogène « vert » pour que ce type de voiture soit réellement écologique. Le carburant doit être issu de sources propres, et également extrait et traité à partir d’énergies renouvelables comme l’énergie solaire ou éolienne. La construction des réservoirs et des piles à combustibles utilisés sur une voiture à hydrogène consomme également beaucoup d’énergie.

Un ravitaillement difficile : il n’est pas possible de recharger une voiture à hydrogène à la maison, contrairement aux voitures électriques qu’on peut brancher sur une borne murale ou une prise renforcée. En même temps, contrairement aux stations-service classiques et aux bornes de recharge électriques, les stations de distribution d’hydrogène sont très rares. Or, une recharge régulière est nécessaire, car l’hydrogène présente une faible masse volumique. Cela signifie que le carburant occupe beaucoup d’espace. Ainsi, le ravitaillement en carburant représente une réelle contrainte pour les utilisateurs.

Vous souhaitez passer à un véhicule plus propre ? A défaut de pouvoir opter pour un véhicule à hydrogène, la voiture électrique saura répondre à vos besoins !

Focus sur stratégie d’implantation de Tesla

Constructeur automobile de voitures électriques autonomes, Tesla a une politique d’implantation agressive. En effet, le constructeur a veillé à rendre l’installation de ses « super chargeurs » accessible. Les entreprises souhaitant ajouter ces bornes spéciales doivent débourser 300 000 dollars, contre plusieurs millions actuellement pour accueillir des stations à hydrogène.

Autre argument : Tesla gère la construction et l’entretien de ses bornes, pour un effet d’attraction clientèle plus important pour l’entreprise partenaire. Cette stratégie de démocratisation pousse mécaniquement les usagers à se tourner davantage vers les voitures électriques de ce type.

Voiture à hydrogène, ce qu’il faut retenir

La combustion de l’hydrogène est un modèle de moteur qui existe depuis le 19ème siècle et qui ne rejette que de la vapeur d’eau. Ce faisant, il s’agit d’un moteur « propre ».
L’extraction de l’hydrogène entraîne cependant soit l’utilisation de matières fossiles et de rejet de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, soit l’utilisation de l’électricité.
Les modes de production de l’hydrogène interrogent sur l’empreinte totale de cette énergie. Tout comme les modes de production et recyclage des piles à combustibles et de la batterie.
Du fait de la difficulté à stocker et transporter l’hydrogène et du coût, il existe peu de station-services capables d’alimenter une voiture à hydrogène.
Le parc mondial des voitures à hydrogène restant faible, surtout au regard de la part croissante des véhicules électriques classiques type « Tesla », il est peu probable que cette mobilité se démocratise autant que les voitures électriques.
En définitive, la voiture à hydrogène est une alternative viable pour les entreprises privées ou les industries de l’aviation ou du spatial.

La combustion du dihydrogène ne rejette que de la vapeur d’eau. De fait, il s’agit d’un carburant sans impact carbone lors de son utilisation. Malheureusement, son extraction se fait soit au moyen d’énergies fossiles, soit au moyen de l’électricité. En outre, difficile à transporter et à stocker, les station-services équipées sont rares en France.

C’est une voiture qui a une meilleure autonomie que la voiture électrique (650 km en moyenne contre 300 km) et qui se recharge plus vite (une dizaine de minutes contre plusieurs heures). C’est également une voiture non polluante en fonctionnement et silencieuse.

Concernant les véhicules pour particuliers, la faible densité du réseau de station-services hydrogène et le prix des véhicules tendent à freiner l’expansion de ce nouveau véhicule. Cependant, les secteurs du privé et de l’industrie devraient se doter de flottes d’utilitaires, bus et camions, fonctionnant à l’hydrogène. Pour l’instant, la France compte 58 stations d’hydrogène, mais a pour objectif de mettre en place 225 stations de recharge d’ici 2025, et atteindre 1000 stations à l’horizon 2030 avec une production de 6500 mégawatts.

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