NICOLAS HULOT SOUTIENT LA PILE À HYDROGÈNE POUR L’AUTOMOBILE : EST-CE UN CHOIX ÉCLAIRÉ ?

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Les batteries à électrolyte solide polymère, comme celui développé par Imec et Panasonic, permettraient de recharger une voiture électrique en moins de 10 minutes

Nicolas Hulot a annoncé un plan de 100 millions d’euros pour soutenir la voiture à hydrogène, présentée comme une solution d’avenir. La voiture à pile à hydrogène est une voiture électrique, qui doit être comparée à la voiture électrique à batteries.

 

Voiture électrique à batteries : un concurrent sérieux à la voiture thermique

Aujourd’hui, la voiture électrique à batteries devient une solution compétitive par rapport à la voiture à moteur thermique. Sa marge de progression, en terme de performances des batteries, de temps de recharge et de baisse des coûts est considérable. C’est sans doute une des raisons pour lesquelles, alors qu’elle était encore ignorée et considérée comme une solution de niche il y a deux ans, elle est maintenant largement dénigrée et affublée de tous les défauts. Tout est bon pour faire perdurer l’ère de la thermomobilité. La présentation de la voiture thermique à gaz comme une solution favorable au climat et à la qualité de l’air poursuit d’ailleurs le même objectif.

Voiture électrique : pile à hydrogène ou batteries

S’agissant de la voiture électrique à pile à hydrogène, la situation est bien entendu différente de celle des voitures thermiques. Alimentée avec de l’électricité de source décarbonée (éolienne ou photovoltaïque), tout comme la voiture électrique à batteries, elle n’émet ni pollution ni dioxyde de carbone à l’utilisation. Sur le cycle de vie, dans la perspective en principe acquise d’une société de plus en plus décarbonée, il y a de moins en moins d’émission de dioxyde de carbone. Mais les défenseurs de la voiture à hydrogène tendent, explicitement ou pas, à la présenter comme une meilleure solution que la voiture à batteries. Le message qui en découle est qu’il vaut mieux attendre la voiture à pile à hydrogène pour plus tard, au lieu de choisir la voiture à batteries dès maintenant. Au bénéfice évidemment de la poursuite de l’utilisation des voitures à essence ou au gaz – et même diesel – pour de nombreuses années.

Pour un décideur politique chargé de la lutte contre le changement climatique, il ne s’agit pas de « croire » ou de ne pas croire à la technologie des piles à hydrogène. Il s’agit de répondre à la question de savoir si, dans le cas du véhicule électrique, la solution électrique à batteries coûte moins cher ou plus cher que la voiture à pile à hydrogène, à partir d’une même source d’électricité décarbonée.

Des universitaires proposent des éléments de choix aux décideurs politiques

Il se trouve que des chercheurs universitaires ont étudié cette question et que nous avons publié leur étude dans le numéro 14 en cours d’ENR & DD Magazine (http://bit.ly/Trouver-en-kiosque) – mais Nicolas Hulot n’a sans doute pas eu l’occasion d’en prendre connaissance.

Les chercheurs ont voulu répondre à deux questions qui se posent aux décideurs politiques : quelle technologie diminue les émissions au plus faible coût, entre les batteries et les piles à combustible ? Mais aussi, au-delà du secteur automobile, est-ce que la technologie de la pile à hydrogène est intéressante pour fournir de l’énergie pour le chauffage et l’éclairage des bâtiments, comme certains travaux le suggèrent ?

L’étude publiée en novembre 2016 dans la revue Energy par des scientifiques de l’Université de Stanford et l’Université technique de Munich montre que pour réduire les émissions de dioxyde de carbone, les véhicules à batteries constituent clairement la meilleure solution disponible.

La plupart des municipalités seraient ainsi mieux avisées d’investir dans le déploiement des véhicules à batteries, parce qu’ils permettent de réduire les émissions de dioxyde de carbone à un coût inférieur à celui des véhicules à pile à hydrogène.

Des résultats sans appel

Dans le scénario à l’horizon 2035, l’électricité utilisée est la moins cher disponible, photovoltaïque ou provenant du réseau. Les véhicules à pile à hydrogène sont alimentés par de l’hydrogène produit localement par électrolyse. Cette hypothèse est plus favorable à l’hydrogène qu’une production centralisée au niveau d’un parc éolien ou solaire, qui nécessiterait de liquéfier ou de comprimer l’hydrogène pour le transport.

Les données comprennent la consommation d’énergie dans la journée, le coût de construction des nouvelles infrastructures énergétiques, le coût de fabrication des panneaux solaires, des électrolyseurs, des batteries et de tous les composants annexes. Les émissions de dioxyde de carbone sont évaluées dans chaque cas simulé.

Les résultats fournis par le modèle pour 2035 sont très clairs. Pour avoir une chance d’être plus avantageux que les véhicules à batteries pour réduire les émissions de dioxyde de carbone, les véhicules à pile à hydrogène devront coûter beaucoup moins cher que les véhicules à batteries. Ceci est très peu probable avec l’extrapolation des deux technologies.

L’autre avantage potentiel de l’hydrogène, celui de stocker l’énergie photovoltaïque excédentaire, ne se concrétise pas dans l’analyse : seule une très faible part de l’énergie de source solaire stockée dans l’hydrogène serait utilisée pour chauffer et éclairer les bâtiments.

Question de rendement

Le principal désavantage des véhicules à pile à hydrogène est une consommation d’électricité beaucoup plus importante que dans le cas d’un véhicule à batteries. Cette différence provient du rendement de la pile à combustible, inférieur à celui d’un cycle de charge décharge d’une batterie et aussi de la station de recharge en hydrogène.

Ainsi, le rendement de production électrique de la pile à combustible seule est actuellement de 50 % (le reste est de la chaleur), mais la quantité d’énergie électrique fournie au moteur par rapport à la quantité d’énergie initiale est inférieure. Dans le cas du véhicule à batteries, 80 % de l’énergie initiale parvient au moteur. Par exemple, la Honda Clarity Fuel Cell à pile à hydrogène consommerait trois fois plus d’énergie que Chevrolet Bolt à batteries. Même en tenant compte de progrès sur l’efficacité des piles à hydrogène et des systèmes de recharge, la consommation d’électricité devrait être deux fois plus importante dans le cas de la voiture à pile à hydrogène que dans le cas de la voiture à batteries dans le futur. La pile à hydrogène est certainement une bonne solution dans de nombreuses applications, mais pas dans le cas de la voiture électrique.

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