Un véhicule à hydrogène : c'est quoi, comment ça fonctionne ?

Qu’est-ce qu’un véhicule à hydrogène ?

Un véhicule à hydrogène est un type de véhicule électrique qui est alimenté par une pile à combustible à hydrogène.

L’hydrogène est l’élément chimique le plus présent sur Terre et dans l’Univers (75 % de la masse de l’Univers et 92 % de ses atomes !). Cependant, il reste extrêmement rare dans l’air : on le retrouve principalement dans l’eau. L’hydrogène utilisé pour alimenter la pile à combustible des voitures à hydrogène est donc fabriqué industriellement.

La pile à combustible d’un véhicule à hydrogène ne contient pas de lithium ou de cobalt, mais uniquement des gaz (l’hydrogène et le dioxygène), ce qui différencie ce type de véhicule d’une voiture électrique classique.

Comment fonctionnent les véhicules à hydrogène ?

Concrètement, l’énergie utilisée par les véhicules à hydrogène est apportée par la pile à combustible. Autrement dit, l’hydrogène est stocké sous pression dans des réservoirs dédiés au sein du véhicule. C’est ce gaz qui, avec le dioxygène présent dans l’air ambiant, va alimenter la pile à combustible. A l’intérieur de la pile, il va se produire une réaction électrochimique entre ces deux gaz. Cela va produire de l’électricité, de la chaleur et de la vapeur d’eau, qui s’échappe sous forme de gaz et va alimenter le moteur électrique de la voiture.

Les véhicules à hydrogène sont également dotés d’une batterie : celle-ci est plus petite que sur un véhicule électrique classique et permet de stocker l’énergie électrique non consommée pour assister la pile à combustible si besoin.

Pour recharger ce type de véhicule en hydrogène, il faut se rendre dans une station dédiée, où des pompes sont disponibles pour injecter de l’hydrogène dans le réservoir du véhicule.

Lorsque vous utilisez un véhicule à hydrogène, celui-ci va produire de l’électricité qu’elle va stocker dans la batterie ou utiliser directement pour alimenter le moteur électrique et recharger la batterie. Si la demande d’énergie est très importante, par exemple lorsque vous doublez une voiture sur l’autoroute, la pile à combustible va envoyer l’intégralité de l’électricité produite au moteur électrique, ce qui permet une franche accélération. Si besoin, elle est assistée par la batterie qui envoie simultanément son électricité au moteur. Le véhicule à hydrogène peut régénérer sa batterie pendant l’accélération et la décélération.

Il existe aussi des modèles de voitures à hydrogène hybrides, avec la possibilité de recharger la batterie via une prise de courant.

Un véhicule à hydrogène consomme beaucoup d’hydrogène. Parce que cet élément chimique a une densité volumique très faible, il est donc nécessaire d’en stocker beaucoup, dans de larges réservoirs et à forte pression.

Hydrogène gris, vert ou bleu, quelle différence ?

On parle d’hydrogène gris lorsque la molécule est obtenue par un procédé  d’extraction de combustibles fossiles. Heureusement, ce n’est pas le seul hydrogène qui existe comme carburant. On peut aussi obtenir l’hydrogène par électrolyse de l’eau. Si l’électricité nécessaire à l’électrolyse est issue d’une source d’énergie durable comme l’énergie photovoltaïque ou éolienne, alors on parle d’hydrogène vert. Cette méthode d’extraction est plus écologique. Quant à l’hydrogène bleu, il est très rare actuellement sur le marché car son extraction est coûteuse. Pour l’obtenir, on va « décarboner » l’hydrogène gris via une technique appelée CSC (Capture et séquestration du carbone). Un procédé coûteux qui explique le peu d’hydrogène bleu utilisé pour les véhicules électriques.

Les avantages du véhicule à hydrogène

Le véhicule à hydrogène est souvent présenté comme une alternative plus écologique pour les entreprises privées. Pour commencer, son autonomie est presque double par rapport à un véhicule électrique classique grâce à l’association de la pile à combustible et de la batterie. Le véhicule à hydrogène peut parcourir jusqu’à 700 km et offre un excellent rendement. De plus, investir dans des véhicules à hydrogène pour votre flotte de voitures de fonction fera gagner du temps à vos collaborateurs. Pour recharger un véhicule à hydrogène, il faut compter entre 3 et 5 minutes, comme pour faire un plein d’essence, un avantage indéniable par rapport aux véhicules électriques classiques dont le temps de recharge complet peut varier entre 30 minutes et une demi-journée. Enfin, comme les véhicules électriques, les véhicules à hydrogène sont agréables à conduire, sans vibrations et silencieux, et ils peuvent accéder à certaines zones de circulation restreinte en ville.

Les inconvénients du véhicule à hydrogène

Parmi les inconvénients des véhicules à hydrogènes, il y a le prix. Pour une entreprise, investir dans une flotte de véhicules à hydrogène est très coûteux. En effet, la technologie sur laquelle est basé ce type de véhicule est encore assez peu répandue, notamment car la réglementation pour les constructeurs est assez lourde : les véhicules à hydrogène sont donc plus chers que les véhicules électriques classiques, eux-mêmes bien plus chers que les véhicules thermiques ! D’autant plus que les véhicules à hydrogène étant encore peu répandus, le réseau de recharge est encore assez rare et concentré dans les grandes villes. En outre, le prix d’une recharge équivaut à celui d’un plein d’une voiture thermique à essence pour le même kilométrage.