Voitures à Hydrogène

Si vous vivez en région parisienne, vous avez peut-être déjà croiser des Taxis de la compagnie « Hype » opérant des Toyota Mirai et Hyundai ix35 FCEV. La première chose fondamentale à retenir est que les voitures à pile à combustible hydrogène sont alimentées par un moteur électrique et sont donc classées comme des voitures électriques. L'abréviation courante est FCEV, dérivée de l’anglais «Fuel Cell Electric Vehicle» mais il est aussi fréquent d’entendre le dénomination de pile à combustible.

Il existe une différence cruciale entre les véhicules à pile à combustible et les autres véhicules électriques : les voitures à hydrogène produisent elles-mêmes l'électricité. Ainsi, contrairement aux véhicules entièrement électriques ou hybrides rechargeables, le véhicule ne tire pas sa puissance d'une batterie intégrée qui peut être chargée à partir d'une source d'alimentation externe. Au lieu de cela, les voitures à hydrogène ont leur propre centrale électrique à bord : la pile à combustible.

Dans la technologie des piles à combustible, un processus connu sous le nom d'électrolyse inverse a lieu, dans lequel l'hydrogène réagit avec l'oxygène dans la pile à combustible. L'hydrogène provient d'un ou plusieurs réservoirs intégrés au véhicule, tandis que l'oxygène provient de l'air ambiant. Les seuls résultats de cette réaction sont l'énergie électrique, la chaleur et l'eau, qui sont émises par les gaz d'échappement sous forme de vapeur d'eau. Les voitures fonctionnant à l'hydrogène émettent donc localement zéro émission.

L'électricité produite dans la pile à combustible d'un moteur à hydrogène peut emprunter deux voies, en fonction des exigences de la situation de conduite. Soit elle alimente le moteur électrique pour propulser le véhicule soit elle charge la batterie, qui stocke l'énergie jusqu'à ce qu'elle soit nécessaire au moteur. Cette batterie est nettement plus petite et donc plus légère que la batterie d’une voiture entièrement électrique, car elle est constamment rechargée par la pile à combustible.

Comme les autres voitures électriques ou hybrides, les véhicules à hydrogène peuvent également récupérer l'énergie au freinage. Le moteur électrique reconvertit l’énergie cinétique de la voiture en énergie électrique et alimente la batterie.

Quels sont les avantages d’une voiture à hydrogène ?

Les véhicules à hydrogène sont généralement comparés aux voitures électriques. Et c'est là qu’elles vont se démarquer. Il suffit de cinq minutes à la pompe pour faire le plein d’hydrogène. Tout aussi pratique qu’une voiture à essence donc. Le temps de remplissage varie en fonction de la pression de remplissage d'hydrogène et de la température ambiante.

Le second avantage est son autonomie, entre 400 et 700 kilomètres. Une autonomie similaire à une voiture à essence et que peu de voitures électriques peuvent égaler. Idéal pour couvrir des longs trajets.

Il faut rajouter à cela les mêmes avantages liés à une voiture électrique à batterie classique. La douceur et l’agrément de conduite ainsi que son coût d’entretien réduit.

Toyota Mirai
La capacité des réservoirs d'hydrogène a été accrue de 30% sur la nouvelle Toyota Mirai - crédit Toyota

Quels sont les inconvéniants d'une voiture à hydrogène?

Le premier inconvénient de ce type de technologie est son prix. En France, il faut compter environ 80.000€ TVAC pour une Toyota Mirai ou un Hyundai Nexo. L’augmentation de prix par rapport à un véhicule essence ou diesel est donc importante mais reste relative si l’on se compare à un véhicule électrique d’une autonomie similaire comme la Tesla Model S grande autonomie affichée à partir de 83.990€ TVAC au moment où nous écrivons cet article.

Le second inconvénient, étroitement lié au premier, est l’offre proposée actuellement sur le marché Français, et d’une manière générale sur le marché mondial. En effet, à l’exception des Toyota Mirai (une grande berline) et Hyundai Nexo (un grand SUV) cités précédemment, il vous sera très difficile de trouver un constructeur offrant ce type de technologie. Aux Etats-Unis, Honda propose la Clarity, de nouveau une berline tri-corps avec un format similaire à la Toyota Prius. De retour en Europe, Mercedes-Benz propose en Allemagne le GLC F-Cell uniquement disponible en location. Mais rassurez-vous, même si l’offre est restreinte, les journalistes ayant eu la chance d’essayer ce type de véhicule sont unanimes sur les qualités intrinsèques de ceux-ci.

En résumé, le temps devrait permettre d’annihiler ces inconvénients. Toyota offrant ses brevets pour populariser les voitures à hydrogènes, des constructeurs comme BMW devrait proposer d’ici à 2022 une offre sur ce type de carburant. Le groupe Volkswagen, numéro 2 mondial, devrait aussi rentrer sur ce marché avec son Audi h-tron. Aux Etats-Unis, le constructeur Nikola est vu par certain comme le nouveau Tesla de l’hydrogène et devrait commercialiser plusieurs véhicules utilitaires. En France, Renault a aussi investi sur ce segment avec le Kangoo et bientôt le Master Z.E Hydrogen. La commercialisation des premiers camions à hydrogènes devraient aussi contribuer à développer cette technologie et la démocratiser, Hyundai avec son Xcient Fuel Cell, Toyota avec son Hino XL8 H2 et Nikola avec son One sont les premiers à passer le pas.

Où recharger une voiture à hydrogène ?

Le nombre de station en France reste aujourd’hui très limitée (une trentaine). La situation est similaire chez nos voisins, 2 en Belgique, environ 75 en Allemagne. Dans le monde, on compte environ 400 stations, le Japon et la Californie font figure de bons élèves. Le développement du réseau de station devrait s’accélérer. D’ici 2030, le parc mondial de véhicules hydrogène passerait d’environ 11.200 unités à plus de 2,5 millions. Les stations devraient donc se multiplier avec le support des pouvoirs public, de l’union Européenne et d’acteurs privés.

En ce qui concerne le prix d’un plein d’hydrogène, il faut compter entre 50€ et 70€ pour remplir son réservoir soit 15€ par kilo d’hydrogène. Ce prix devrait baisser dans les années à venir grâce aux économies d’échelle et à la hausse de production d’hydrogène vert.

En résumé, quels sont les avantages des voitures à hydrogène ?

  • Autonomie
  • Zéro émission
  • Temps de recharge

Quels sont les Inconvénients des voitures à hydrogène ?

  • Tarifs élevés et offre limitée
  • Réseau de station de recharge

Voici le classement des meilleures ventes dans le monde de voiture à hydrogène en 2019.

Hyundai Nexo
Hyundai Nexo - crédit Hyundai

La Toyota Mirai est détrônée par le Hyundai Nexo. Le classement devrait être inversé avec l’arrivée de la nouvelle génération de Mirai.

  1. Hyundai Nexo
  2. Toyota Mirai
  3. Honda Clarity

Quels sont les avantages fiscaux liés à l’achat d’une voiture à hydrogène ?

Même si le prix de vente de ces voitures électriques dépasse les 60.000€, les véhicules à hydrogène bénéficient d’un bonus écologique de 3.000€. La carte grise sera quant à elle gratuite pour la majorité des régions à l’exception de la Bretagne et du Centre-Val de Loire qui applique une réduction de 50% et des départements d’Outre-Mer qui n’applique aucune réduction.

Pour les professionnels, le même bonus s’applique avec en plus l’exonération totale de la taxe sur les véhicules de société (TVS).

Conclusion : Est-ce la solution du futur ?

La rédaction d’e-voitures.fr en est convaincue. Les véhicules à hydrogène peuvent apporter une contribution importante à la mobilité durable en complément des véhicules électriques classiques équipés de batteries. Toyota en fait même référence avec le nom de sa voiture à hydrogène : en japonais, mirai signifie « futur ».