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L’hydrogène, technologie clé pour des transports décarbonés

La COP 23 nous rappelle l’importance de diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Les transports, responsables de 23% des émissions de CO2 au niveau mondial, sont concernés au premier chef. Pour réduire ces émissions de 95% la seule solution est d’électrifier massivement tous les modes de transport. Cela permettrait également d’améliorer drastiquement la qualité de l’air, en supprimant les émissions d’oxyde d’azote et de particules fines, émises notamment par les véhicules diesel.

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A ce titre véhicules électriques à batterie et à hydrogène sont complémentaires. Mais pour que le monde entier adopte la motorisation électrique, il faut qu’elle soit d’un usage pratique pour ceux qui se déplacent tout en permettant de concilier « zéro émission », « confort du conducteur » et « flexibilité des usages ». La pile à hydrogène est une des clés technologiques pour y arriver.

L’hydrogène emmène les véhicules électriques plus loin

Aujourd’hui, deux défauts handicapent la plupart des véhicules électriques : leur autonomie limitée - de 100 à 300 km selon l’usage - et les temps d’immobilisation pour une recharge complète, autour de 8 heures suivant les modèles. Ces contraintes fortes cantonnent ces véhicules à des usages spécifiques, comme les courts déplacements en milieu urbain ou les trajets domicile-travail dans un faible rayon.

La technologie de l’hydrogène fait disparaitre ces limites. Le principe de la pile à hydrogène? De l’oxygène au contact de l’hydrogène permet de produire de l’électricité et de l’eau (fonctionnement de la pile à combustible). Cette technologie présente deux avantages : elle s’appuie sur l’hydrogène, un des éléments les plus abondants sur la planète, et son fonctionnement dégage de la simple vapeur d’eau.

De plus un véhicule électrique hydrogène peut parcourir, sans arrêt, une distance comparable à celle d’un véhicule thermique – 500 à 600 km. Quant à la recharge, le plein d’hydrogène dans une station spécifique ne prend que 3 à 5 minutes. Un vrai point fort : pas besoin d’immobiliser le véhicule à une borne de recharge. Le réseau électrique public n’est pas sollicité. Quand on sait que certains énergéticiens ont estimé que l’alimentation d’1 million de véhicules électriques à batteries mobiliserait l’équivalent de la production d’une centrale nucléaire, ce n’est pas un détail. 

L’hydrogène, 100 % propre ?

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Si un véhicule électrique doté d’une pile à hydrogène ne produit aucune émission polluante et n’émet pas de CO2, qu’en est-il de sa fabrication, et aussi de la production de H2 (dihydrogène) nécessaire à son fonctionnement ? Une pile à hydrogène nécessite des métaux rares comme le platine, mais dans des quantités équivalentes à celles nécessaires pour fabriquer un pot catalytique pour un véhicule thermique (sachant que dans un véhicule à hydrogène il n’y a pas besoin de pot catalytique), ... Concernant la production d’hydrogène, deux méthodes existent. Aujourd’hui plus de 90% de la production d’hydrogène se fait à partir d’hydrocarbures, par la méthode de vaporeformage. C’est une méthode, peu onéreuse, mais qui génère, des émissions de gaz à effet de serre. La deuxième méthode est complètement décarbonée : elle consiste à produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau, en s’appuyant sur des énergies renouvelables (ex. solaire, éoliennes). Cette méthode, moins répandue pour l’instant et donc plus onéreuse commence à se déployer et devrait, rapidement, devenir compétitive.

Michelin et l’hydrogène : 15 ans d’histoire

L’hydrogène coche toutes les cases de la mobilité durable telle que Michelin l’envisage : il supprime les émissions de CO2, améliore la qualité de l’air et favorise la transition énergétique, tout en étant capable de répondre à tous les usages. Ces qualités nous ont poussé à travailler sur cette piste depuis plus de 15 ans.

Pour que la pile à hydrogène devienne une véritable solution de mobilité, plusieurs conditions doivent être réunies. La technologie est mature technologiquement mais son perfectionnement permettra d‘offrir encore plus de performance et de fiabilité. Pour la rendre accessible partout et sur tous les modes de transport la mobilisation de tous les acteurs industriels et institutionnels, tout au long de la chaîne de valeur est nécessaire. Enfin, il faut s’assurer d’une densité suffisante du réseau d’infrastructure de recharge hydrogène. Par son implication et son engagement dans l’écosystème, aux côtés des acteurs publics et privés, Michelin travaille simultanément sur tous ces points.
 

Symbio FCell

 

Les 15 années de recul de nos équipes R&D nous permettent aujourd’hui de maîtriser la technologie de la pile à hydrogène, faisant de Michelin un partenaire crédible et légitime dans ce domaine. En tant qu’actionnaire depuis 2014, nous accompagnons Symbio FCell, PME française innovante, qui est à l’origine du premier prolongateur d’autonomie ’hydrogène. Celui-ci permet de convertir tout véhicule électrique en hybride électrique/hydrogène, ce qui favorise une adoption rapide de cette technologie, sans attendre la sortie de nouveaux modèles. Notre filiale IMECA accompagne Symbio FCell dans l’industrialisation de cette technologie. En 2016 Engie nous a rejoint au capital de Symbio, en apportant son expertise dans la production de l’hydrogène décarbone ainsi que pour les infrastructures de distribution. Plus largement, nous sommes au sein de la filière un acteur engagé et fédérateur. Nous sommes membres au sein du FCHJU de Hydrogen Europe, qui regroupe à l’échelle européenne l’ensemble des industriels, la recherche et les associations nationales ; de l’Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible (AFHYPAC) ; de l’AVERE, association qui œuvre au déploiement de la mobilité électrique et de Tenerrdis, un pôle de compétitivité qui comprend de nombreux acteurs de la filière énergie hydrogène. Nous avons également soutenu pleinement le projet « Zero Emission Valley » de la région Auvergne-Rhône-Alpes, qui veut ainsi devenir la région « fer de lance » de la mobilité hydrogène à l’échelle européenne et veut, avec ce projet, booster la mobilité hydrogène. A travers ce projet la Région Auvergne-Rhône-Alpes veut déployer 20 stations hydrogène et une flotte de 1000 véhicules d’ici 2020. Économiquement, il s’agit d’anticiper et de préparer les solutions d’avenir pour les déployer ensuite à l’international.
 

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Enfin, fidèle à notre habitude d’utiliser la compétition pour pousser les limites d’une technologie, nous sommes partenaires de Green GT, qui propose le seul véhicule de compétition électrique hydrogène. En confrontant la pile à hydrogène aux conditions extrêmes des courses d’endurance, nous serons en mesure d’apporter des garanties de sécurité et de performance aux futurs clients. 

L’Europe, terre de croissance pour l’hydrogène

Aujourd’hui, le Japon, la Corée et la Chine disposent d’une longueur d’avance en matière d’hydrogène. Plusieurs constructeurs dans ces pays proposent déjà des modèles commerciaux. Tous ces pays ont mis en place une fiscalité favorable ou des programmes de subventions très incitatifs. La Chine a décidé de mettre en place des quotas et de réserver la subvention à l’achat, jusque-là consacrée à tous les véhicules électriques, aux seuls véhicules à hydrogène.

Derrière l’Asie, l’Europe accélère. De plus en plus d’acteurs s’engagent autour de cette technologie et sont prêts à investir. La filière française, par exemple, est aujourd’hui opérationnelle. Elle a mis en place une stratégie de déploiement simultané de véhicules et de stations de recharge, en ciblant les régions où le potentiel est démontré. Cela permet de passer sans délai à l’hydrogène au niveau local, tout en installant les bases d’un futur maillage national.