Si la plupart des constructeurs se sont engagés à produire des voitures électriques à batterie, certains sont toujours favorables à l’hydrogène et pensent que nous sommes dans une phase de transition.
Pratiquement tous les constructeurs ont présenté une feuille de route conçue pour répondre aux normes d’émissions qui seront exigées dans une décennie, sur la base de véhicules électriques alimentés par des batteries. Bien qu’il existe d’autres options moins avancées sur le plan technologique, pratiquement aucune entreprise n’investit dans la recherche dans ce domaine.
C’est pourquoi, dans la perspective d’un avenir à plus long terme et des progrès technologiques des prochaines décennies, un petit groupe de fabricants, essentiellement japonais, parient sur l’hydrogène comme source d’énergie dominante à long terme. Ces attentes vont au-delà de l’automobile. Ils pensent que l’hydrogène pourra alimenter tous les types de véhicules et même jouer un rôle clé dans d’autres secteurs et industries à forte consommation d’énergie.
Pourquoi au Japon ?
Le moteur à combustion est-il devenu obsolète ? À cette question, la plupart des entreprises japonaises répondent par la négative, car elles reconnaissent que les véhicules tout électriques comportent des risques économiques et industriels, les réserves de matières premières n’étant pas illimitées.
Cela est dû en partie à la culture et à l’expérience de vie des Japonais : ils résident sur une île dont l’histoire de la production d’électricité est complexe et où ils sont fréquemment confrontés à des coupures de courant. Cette situation a conduit les Japonais à conclure rapidement qu’il était impératif de diversifier les sources d’énergie. Cela inclut un engagement en faveur de l’hydrogène, bien qu’il soit encore loin d’être une source d’énergie propre au Japon.
L’Australie est actuellement le principal fournisseur d’hydrogène du Japon, obtenu à partir de lignite. En d’autres termes, il s’agit d’hydrogène brun, qui n’est pas renouvelable, puisqu’il est obtenu à partir de la gazéification de ce charbon à la couleur particulière. En d’autres termes, il est loin d’avoir un bilan carbone favorable.
Le Japon s’est porté candidat à la construction du premier pétrolier au monde conçu pour transporter de l’hydrogène liquide, le Suiso Frontier. Il ne sous-estime manifestement pas l’importance de cette forme d’énergie, malgré les défis considérables qu’elle pose. Sa production reste très polluante, environ 90% de l’hydrogène mondial est gris car il est produit à partir de gaz, son stockage est problématique et son application est complexe et coûteuse.
Cependant, en 2017, le gouvernement japonais a pris la décision d’intégrer l’hydrogène comme élément essentiel de ses réserves énergétiques. Sans surprise, certains de ses constructeurs redoublent d’efforts dans ce domaine. Toyota avec la Mirai, Honda avec la Clarity et d’autres projets de constructeurs géographiquement proches, comme le coréen Hyundai avec le Nexo.
Chez Honda, l’hydrogène est tellement important qu’ils le considèrent comme partie intégrante d’un futur encore lointain mais réel. Le responsable de l’électrification chez Honda a déclaré à Autocar que «l’ère des batteries est la priorité» et que «la phase suivante sera celle des piles à combustible».
Toutefois, les avis sont partagés quant à l’utilisation de l’hydrogène dans ce contexte. La production de piles à combustible reste très coûteuse car elle implique l’utilisation de multiples plaques de carbone bipolaires qui nécessitent une main-d’œuvre spécialisée et onéreuse. En outre, l’utilisation de métaux tels que le platine joue encore un rôle important dans ces piles qui convertissent l’hydrogène en électricité.
Autres formes et autres applications de l’hydrogène
Malgré la faible densité énergétique de l’hydrogène, des exemples tels que la Mirai, la Clarity et la Nexo démontrent que la technologie est réalisable dans de petits véhicules. Compressé à 350 ou 700 bars, l’espace disponible pour transporter suffisamment d’hydrogène pour alimenter une pile à combustible et avoir la même autonomie que le diesel ou l’essence est suffisant.
Dans ce cas, le principal handicap est le réseau de ravitaillement en hydrogène, ainsi que l’obtention d’hydrogène à partir de sources d’énergie renouvelables, étant donné le faible rendement du puits à la roue. Si les voitures électriques à batterie semblent avoir le vent en poupe, il est possible que les choses changent dans les décennies à venir.
Dans le domaine du transport lourd, les batteries semblent être une option utopique. Avec la technologie actuelle, des batteries énormes et lourdes sont nécessaires pour atteindre des autonomies comparables à celles des véhicules diesel. Ce poids va à l’encontre de la capacité de charge de ces véhicules.
Les temps de recharge seraient pratiquement insupportables pour profiter des pauses des conducteurs, sans parler du coût de l’infrastructure de recharge nécessaire. C’est donc une solution qui est loin d’être pratique et économiquement viable. L’alternative pourrait donc être l’hydrogène.
Une autre option pour l’utilisation de l’hydrogène est d’opter pour un moteur à combustion avec quelques modifications qui brûlerait de l’H2 dans la chambre de combustion au lieu d’utiliser de l’essence. Cette ligne de recherche se reflète dans la stratégie de Volvo Trucks, qui a récemment annoncé son engagement en faveur des moteurs thermiques et à hydrogène.
La division camions de Volvo a engagé plusieurs doctorants qui travaillent sur des thèses liées à ce sujet. L’hydrogène en tant que carburant se positionne donc comme une option intéressante, d’autant plus que l’on commence à découvrir des réserves substantielles d’hydrogène dans le sol, prêtes à être utilisées presque directement.