Robots
Cookies

Préférences Cookies

Nous utilisons des cookies sur notre site. Certains sont essentiels, d'autres nous aident à améliorer le service rendu.
En savoir plus  ›
Actu-Environnement

Hydrogène dans les transports : des perspectives nombreuses

Au-delà de la décarbonation de l'industrie, l'hydrogène peut être utilisé pour verdir d'autres secteurs, et notamment celui de la mobilité. De nombreux projets explorent ces différentes solutions pour la route, le rail, le maritime ou l'aérien.

Energie  |    |  Sophie Fabrégat  |  Actu-Environnement.com
Hydrogène dans les transports : des perspectives nombreuses
Actu-Environnement Le Mensuel N°-412 Cet article a été publié dans le hors-série d'Actu-Environnement Le Mensuel
[ Plus d'info sur ce numéro | S'abonner à la revue - Se connecter à l'espace abonné ]

Ces dernières années, de nombreux projets ont été lancés pour développer de nouveaux usages de l'hydrogène dans le secteur des transports. L'objectif est d'abaisser les coûts et de démontrer la pertinence de l'hydrogène face à d'autres solutions de décarbonation. L'hydrogène s'inscrit en effet dans un portefeuille de solutions mobilisables pour réduire l'impact climatique de certains secteurs. Reste à démontrer qu'elle est la plus adéquate.

Une solution parmi d'autres

Dans les transports, la pile à combustible sera déployée en complémentarité de la batterie ou de carburants alternatifs (bioGNV par exemple). Selon les besoins et les enjeux, l'ensemble de ces solutions sera utilisé pour décarboner les différents segments de la mobilité. « Par ses caractéristiques d'autonomie, de temps de recharge et de poids, la technologie des [véhicules électriques à pile à combustible] est mieux adaptée aux véhicules plus lourds, qui ont des temps d'immobilisation plus courts, et notamment les taxis, les véhicules utilitaires légers, les camions et les autobus (+ de 30 % du parc d'ici 2050) », note France Hydrogène dans son étude prospective. L'association estime qu'en 2050, environ un bus sur quatre et un camion sur cinq pourraient fonctionner à l'hydrogène. En revanche, cette technologie devrait être adoptée dans une moindre mesure pour les véhicules légers. Le poids et le coût du réservoir à hydrogène sont dissuasifs, tout comme le coût de déploiement d'un réseau de distribution à destination des particuliers. Pour cet usage, la batterie s'avère plus pertinente.

Organiser l'amont et l'aval

Le Conseil stratégique de la filière (CSF) automobile mise sur trois segments de marché : les véhicules commerciaux, les bus et les camions. L'objectif est, dans ces segments, de développer l'offre et de créer les volumes suffisants pour faire baisser les coûts. La filière souhaite également proposer des solutions industrielles complètes, pour ne pas dépendre du marché asiatique. Des projets seront notamment financés, dans le cadre du plan de relance, pour industrialiser certains composants clés de la mobilité lourde à hydrogène. Côté amont, l'approvisionnement doit également être organisé. À titre d'illustration, le consortium Hydrogen Europe souhaite mettre sur les routes européennes 100 000 camions et véhicules utilitaires légers à hydrogène et déployer 1 500 stations d'avitaillement. Cela nécessiterait de mobiliser l'équivalent de 15 réacteurs nucléaires pour produire 20 à 40 tonnes d'hydrogène par an. Il faut donc anticiper…

La stratégie française mise sur des écosystèmes territoriaux, à partir de sources d'énergies locales, et s'appuyant sur des flottes de véhicules captives et des avitaillements mutualisés. Un appel à projets permettra de soutenir le déploiement de « hub territoriaux » de grande envergure, regroupant différents usages liés à l'industrie et la mobilité.

Transport routier : les bus en première ligne

Une seule station de recharge pourrait en effet alimenter des flottes de bus, des véhicules utilitaires et des flottes captives d'entreprise ou de collectivités. « Les véhicules utilitaires légers représentent environ 15 % du parc automobile, et beaucoup rayonnent dans une zone prédéfinie souvent urbaine. Ce sont de bons candidats pour le véhicule électrique mais l'autonomie limitée peut devenir un handicap que peut surmonter la motorisation à hydrogène », analysait en 2015 un rapport du ministère de l'Écologie. Mais aujourd'hui, ce sont avant tout les bus qui sont déployés. Les collectivités sont sans doute boostées par la réglementation. Depuis 2020, lors de l'achat ou du renouvellement des flottes d'autocars et de bus, la moitié de ces véhicules doit être à faibles émissions, et d'ici 2025, l'obligation portera sur la totalité des véhicules.

 
Il faut enrichir l'offre de poids lourds à hydrogène et aller vers de grandes séries
pour réduire les coûts.
 
Philippe Boucly, France Hydrogène
 
Pour l'heure, les bus à hydrogène sont souvent déployés sur une seule ligne, avant d'envisager un déploiement plus important. La ville de Pau (Pyrénées-Atlantiques) a par exemple lancé, fin 2019, une ligne de bus à hydrogène, Fébus, sur un trajet de six kilomètres (huit bus au total). À Lyon (Rhône), le projet Tethys va expérimenter en 2021 la circulation de deux bus à hydrogène sur une ligne. En Île-de-France, la RATP teste, depuis 2020, différents modèles de bus à hydrogène. De nombreux autres projets ont démarré ou vont être lancés dans les mois à venir. Signe d'un changement d'échelle attendu, la centrale d'achat public Ugap a étoffé, en 2021, son offre d'autobus avec trois modèles à hydrogène, alors qu'elle proposait, jusque-là, en carburation alternative, seulement des bus électriques ou roulant au GNV.

Enfin, pour les poids lourds, les offres commerciales sont encore rares (sauf chez Hyundai). Plusieurs constructeurs planchent sur des modèles (Iveco, Daimler avec Volvo trucks, PVI de Renault). « Il faut enrichir l'offre et aller vers de grandes séries pour réduire les coûts », analyse Philippe Boucly, président de France Hydrogène. Les développements sont plutôt attendus vers 2030, poussés par une réglementation européenne plus stricte sur les émissions des poids lourds.

Le train à hydrogène est sur les rails

« Hormis le transport routier, l'hydrogène pourrait investir également le transport ferroviaire et maritime au cours des dix prochaines années. Des trains, des ferries et autres navires à hydrogène sont en cours de développement et de déploiement », analyse France Hydrogène. Les trains à pile à combustible sont les premiers à démarrer. En 2018, deux trains pilotes ont été déployés commercialement en Allemagne (Coradia iLint) pour dix-huit mois, démontrant la faisabilité technique et économique de cette technologie. À partir de 2022, ce modèle sera déployé pour remplacer les 14 trains de deux lignes de Basse-Saxe où il a été expérimenté. Le Coralia iLint est également en cours d'homologation dans plusieurs autres pays européens (Autriche, Pays Bas, Royaume-Uni...).

En France, la SNCF et les régions ont lancé le projet TER H2, afin de déployer commercialement des trains à hydrogène sur les lignes régionales. La particularité du modèle français est de tabler sur un train bimode, qui fonctionne en traction électrique sur les portions de voies électrifiées et grâce à l'hydrogène sur les portions non électrifiées. « Parmi 52 lignes prioritaires au verdissement identifiées par les régions françaises, 34 lignes pourraient être pertinentes pour l'hydrogène par rapport à une électrification des voies, représentant près de 200-250 trains » à horizon 2025-2030, note l'Ademe dans une étude publiée en septembre 2020. L'hydrogène est particulièrement pertinenté conomiquement sur des lignes régionales à faible trafic et peu, ou pas, électrifiées. L'autre intérêt est également « qu'il permet de stimuler les initiatives locales d'écosystèmes hydrogène grâce à la mutualisation des infrastructures de production d'hydrogène pouvant desservir plusieurs usages. Les flottes – captives par nature – de train hydrogène, assurent un besoin en hydrogène régulier, prédictible et de grand volume permettant d'accéder à des coûts d'hydrogène optimisés grâce aux effets d'échelle », analyse l'agence.

Fluvial, maritime, aérien : un démarrage plus tardif

Certaines navettes fluviales ou maritimes pourraient également être alimentées par de l'hydrogène. Des démonstrations sont en cours, à Nantes notamment (NavHybus). Des travaux sont également menés sur les bateaux depêche (SHyPER, FILHyPyNE). « De premiers projets portant sur des ferries, en France, ont déjà été lancés, et l'adaptation de l'hydrogène aux bateaux de croisière fluviale ou océanique entraînerait une demande importante (1 à 10 tonnes d'hydrogène par jour), favorisant par conséquent le développement de la supply chain de l'hydrogène », note France Hydrogène. De son côté, Ariane group, qui embarque 30 tonnes d'hydrogène dans chaque lanceur Ariane, s'est associé à Engie pour explorer l'utilisation d'hydrogène liquide dans le transport maritime. À plus long terme encore, l'hydrogène pourrait également alimenter le transport aérien.

Mais reste à résoudre les problématiques de poids de la pile à combustible et des réservoirs. D'ici 2035, Airbus entend néanmoins développer la propulsion à hydrogène sur trois avions court et moyen courrier (100 à 200 passagers), en les équipant de deux réservoirs d'hydrogène liquide. Sur le tarmac, la logistique doit aussi être organisée pour alimenter les avions lors de leurs escales. Le groupe ADP, Air France-KLM et Airbus ont lancé récemment un appel à manifestation d'intérêt pour développer des hub à hydrogène dans les aéroports. Au-delà des avions, les engins au sol des infrastructures aéroportuaires pourraient également être convertis à l'hydrogène.

Réactions1 réaction à cet article

 

Stratégiquement, il semble plus intéressant de limiter l'utilisation de l'hydrogène à ce qui ne peut être électrifié, surtout quand on connaît le rendement global de la chaine. L'intérêt du train à hydrogène semble vraiment très limité sur le long terme alors que l'on peut électrifier (les suisses y arrivent bien sur leurs petites lignes). A l'inverse pour les poids lourds, les bus, les bateaux et éventuellement les avions (mais il y a un gap technologique), ça semble être une voie pertinente

Emmanuel | 11 mai 2021 à 10h02
 
Signaler un contenu inapproprié
 

Réagissez ou posez une question à la journaliste Sophie Fabrégat

Les réactions aux articles sont réservées aux lecteurs :
- titulaires d'un abonnement (Abonnez-vous)
- inscrits à la newsletter (Inscrivez-vous)
1500 caractères maximum
Je veux retrouver mon mot de passe
[ Tous les champs sont obligatoires ]
 

Partager

Onduleurs SOLARMAX de dernière génération pour votre autonomie en énergie ECOTERRE ENERGY