11 mai 2017

Véhicules à pile à combustible et ceux à batterie sont-ils concurrents ?

La conférence organisée le 17 mai dernier par MOV’EO a notamment donné un éclairage sur le rôle, l’importance et les possibilités qu’offrent l’hydrogène dans les transports à moyen terme.

MOV’EO, le Pôle de compétitivité en R&D Mobilité et Automobile pour les entreprises d’Île-de-France et de Normandie, a organisé une conférence d’information sur les utilisations actuelles et à venir de l’hydrogène dans les transports. Les sujets abordés étaient particulièrement larges puisqu’ont été traités tour à tour les technologies, les feuilles de route, les retours d’expériences et les moyens de production et de distribution de ce vecteur d’énergie.

5000 voitures à pile à combustible (PAC) ont été vendues à ce jour dans le monde, dont 300 en Europe. Joseph Beretta, président de AVERE France, a rappelé : « L’hydrogène pour le transport doit être issu d’une production sans carbone, sinon le programme n’a pas de sens. » Véhicules électriques à batterie et à PAC sont souvent mis en concurrence. Joseph Beretta indique par exemple que pour une voiture à batterie la chaîne de rendements entre le réseau électrique et le moteur est de 88 % (chargeur 95 %, batterie 93 %) alors que celui d’un véhicule PAC n’est que de 38 % (électrolyseur 80 %, compression 90 %, PAC 53 %). La consommation électrique de ce dernier est ainsi 2,3 fois plus élevée.

Plusieurs projets de production d’hydrogène décarboné sont en phase de développement. Nicolas Leclere, chargé de cette filière pour la PFA, indique qu’en Europe les émissions moyennes de CO2 du puits à la roue sur cycle NEDC sont de 123 g/km pour une voiture essence, 109 g/km pour une diesel et 76 g/km pour une voiture électrique. Les émissions d’une voiture PAC dépendent grandement de la façon de produire l’hydrogène : 125 g/km s’il est issu d’un hydroformage du méthane, 245 g/km s’il est produit par électrolyse avec le mix électrique des pays européens ou seulement 14 g/km seulement si l’électricité est issue d’énergie renouvelable.

5 kg d’hydrogène et une PAC correspondent à la quantité d’énergie d’une batterie de 85 kWh. Avec un coût estimé des batteries de 100 $/kWh et des PAC de 30$/kW en 2030, un véhicule à batterie commencera à devenir plus cher à partir d’un stockage embarqué de 55 kWh. Autre observation, la durée de remplissage d’un réservoir d’hydrogène varie entre 2 et 3 min, soit 20 véhicules/heure contre 4 pour des bornes de véhicules à batterie si elles acceptent 350 kW, ce qui n’est pas gagné.

Joseph Beretta conclut son analyse comparative entre les deux moyens de transport : « Voitures à batterie et à PAC sont complémentaires. Les premières ont aujourd’hui atteint une maturité commerciale alors que les secondes doivent faire leur place dans le marché. Alors pourquoi ne pas considérer des véhicules PAC rechargeables pour réunir le meilleur des deux mondes ? » Nicolas Leclere a également abordé cette solution qui permet de compenser le manque de points de recharge.

Faut-il en effet continuer à opposer véhicules à batterie et PAC ? De nombreux intervenants ont insisté sur le fait que l’hydrogène devrait être intégré par notre société dans un écosystème bien plus global que le simple monde du transport. Pierre Serre-Combe, chef du programme Technologies de l'hydrogène du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) : « L’hydrogène est le maillon manquant de la transition énergétique car il permet le stockage d'électricité verte. » Jean-Luc Brossard, directeur R&D de la PFA, précise également : « Tous les programmes de stockage électrique et d’hydrogène, en fixe ou embarqué, sont liés. »

L’hydrogène est en effet un des meilleurs moyens pour stocker l’énergie électrique aléatoirement produite par les éoliennes et les panneaux photovoltaïques. Cette solution s’inscrit également dans le programme de réseaux intelligents (smart grid) qui permet notamment de remplacer provisoirement une centrale électrique défectueuse ou de stabiliser la tension dans le réseau. Thierry Audéon, chef de projet véhicules à La Poste qui expérimente actuellement l’usage de 19 véhicules PAC, indique que le projet MobyPost permet aux facteurs d’effectuer chacun en moyenne 150 km par jour sans que leurs véhicules émettent de CO2. 10 petits véhicules sont rechargés dans deux stations à Audincourt (25) et Perrigny (39) qui disposent d’hydrogène produit par électrolyse de l’eau en récupérant l’électricité fournie par un champ photovoltaïque à proximité.

L’industrie automobile ne maîtrise donc pas tous les leviers de l’hydrogène, elle n’en n’est qu’un maillon majeur de la transition énergétique. La pile à combustible n’est pas en concurrence avec la batterie mais vient renforcer le développement des transports électriques.


  Yvonnick Gazeau

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