Les secrets d’un moteur qui produit de l’électricité
L’avenir automobile sera-t-il exclusivement électrique ? L’an dernier, plus de 40 000 véhicules électriques neufs ont été immatriculés en Suisse, un record. Leur part de marché a augmenté de 4,5 points de pourcentage, pour s’établir à 17,8 %. Si l’on y ajoute les véhicules hybrides rechargeables, la mobilité électrique représente pour la première fois plus d’un quart des nouvelles immatriculations.
Mais derrière l’essor des voitures électriques, les statistiques de vente annuelles de l’association des importateurs auto-suisse révèlent autre chose. Il existe d’autres types de motorisation qui trouvent grâce aux yeux des clientes et des clients. Ainsi, 72 modèles immatriculés ont un moteur à hydrogène. Mais comment fonctionne cette technologie et a-t-elle de l’avenir ?
Comment fonctionne ce type de moteur ?
Il serait plus correct de parler de voitures à pile à combustible, puisque c’est l’élément matériel au cœur de ces véhicules. La pile à combustible est comparable à une batterie, par son architecture comme par son fonctionnement. Elle possède elle aussi un pôle positif et un pôle négatif qui réagissent l’un avec l’autre pour produire de l’énergie. Cette énergie est transformée pour propulser la voiture. La réaction chimique en jeu nécessite toutefois une sorte de carburant : l’hydrogène. Ce gaz réagit chimiquement avec l’oxygène à l’intérieur de la pile. L’énergie emmagasinée dans l’hydrogène est alors libérée sous forme d’électricité, de manière totalement automatique. Cette réaction électrochimique est également qualifiée de « combustion froide ». Le courant produit entraîne finalement le moteur électrique.
D’une certaine manière, une voiture à pile à combustible est donc une voiture électrique. À ceci près que le courant est produit directement à bord. Par rapport aux voitures électriques à batterie, les voitures à pile à combustible ont toutefois l’avantage de pouvoir rouler pendant très longtemps, sans qu’il faille prévoir un arrêt à une borne de recharge. En effet, les voitures peuvent stocker de grandes quantités d’hydrogène, sans répercussion majeure sur leur poids total. Et le plein ne prend pas plus de temps que sur un modèle essence ou diesel. Comparée à une voiture électrique, une voiture à pile à combustible génère toutefois des émissions. Mais, pas de problème, puisqu’il s’agit seulement d’un peu de vapeur d’eau.
Comment l’hydrogène est-il produit ?
L’hydrogène est un élément chimique (H2), le premier du tableau périodique. Il s’agit d’un gaz très léger et inflammable. C’est l’élément le plus répandu dans notre univers, par exemple dans l’eau (H2O) ou le méthane (CH4), principal composant du gaz naturel.
L’hydrogène n’existe que sous forme liée et impose donc des contraintes de production lourdes. Par conséquent, le niveau de durabilité de la propulsion est étroitement lié aux modalités de production de l’hydrogène, tout comme la manière dont l’électricité a été produite est déterminante pour un véhicule électrique. En effet, si l’hydrogène est produit avec des sources d’énergie contenant du carbone, le bilan des émissions sera négatif. Mais si l’électricité est issue de sources d’énergie renouvelables, le bilan repasse dans le vert.
Qu’en pensent les responsables politiques ?
La Suisse s’est donné pour but d’atteindre l’objectif zéro émission nette d’ici 2050. Autrement dit, les émissions de gaz à effet de serre devront être presque entièrement supprimées au cours des 30 prochaines années. Le 18 juin 2023, l’électorat suisse a approuvé ce projet à 59,1 %.
Les formes d’énergie renouvelables, et parmi elles l’hydrogène, un type de propulsion zéro émission, jouent un rôle central dans la réalisation des objectifs climatiques. Et pourtant, la Suisse ne s’est dotée d’aucune stratégie pour l’hydrogène. Le Parlement entend y remédier et il a adopté une motion en ce sens fin 2022. La balle est désormais dans le camp du Conseil fédéral, à qui il appartient de présenter des mesures visant à encourager le développement et à garantir l’approvisionnement de la Suisse en hydrogène.
Un réseau de stations-service en pleine expansion
Le nombre de stations-service à hydrogène est très réduit. On trouve actuellement onze sites qui en fournissent. Depuis 2020, la progression se fait au rythme de trois nouveaux sites par an.
Le mérite de ce développement lent mais constant du réseau revient à l’association de promotion « Mobilité H2 Suisse ». En 2018, Agrola AG, l’association AVIA, Coop, Coop Mineraloel AG, fenaco société coopérative, Migrol AG et la Fédération des coopératives Migros se sont unies pour défendre la cause commune d’un réseau de stations-service à hydrogène sur l’ensemble du territoire. Dans ce contexte, l’association entend développer la propulsion à hydrogène, en particulier pour les camions, afin de rendre le transport de marchandises neutre en carbone. Cela doit aussi profiter aux voitures à hydrogène et accroître leur popularité.
En effet, 72 voitures à hydrogène, c’est peu par rapport aux 230 000 nouvelles immatriculations de l’année dernière. Parmi les facteurs limitants, on mentionnera les coûts de production élevés et le fait qu’il n’existe actuellement que deux modèles de voitures à pile à combustible sur le marché, à un prix plutôt prohibitif. Pour la Hyundai Nexo, il faut débourser dans les 90 000 francs, sans les options. La Mirai de Toyota fait mieux, avec un prix de départ à 63 000 francs. Mais les voitures à hydrogène ne peuvent pas (encore) rivaliser avec leurs homologues thermiques ou électriques en termes de prix d’achat.
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