Véhicules à batterie et à piles à hydrogène, quel choix ?

Une étude publiée en novembre 2017 dans la revue Energy par des scientifiques de l’Université de Stanford et l’Université technique de Munich montre que s’il s’agit de réduire les émissions de dioxyde de carbone, les véhicules à batteries constituent clairement la meilleure solution disponible.

Selon l’étude, la plupart des municipalités seraient mieux avisées d’investir dans le déploiement des véhicules à batteries, plutôt que dans des véhicules à pile à hydrogène. En effet, une infrastructure pour l’hydrogène procure peu d’avantages supplémentaires par rapport à une infrastructure de recharge et la pollution locale disparaît de la même façon dans les deux solutions.

L’étude montre que les véhicules à batteries permettent de réduire les émissions de dioxyde de carbone à un coût inférieur à celui des véhicules à pile à hydrogène.

Les chercheurs ont examiné les conséquences d’un déploiement important des véhicules électriques sur la consommation globale d’énergie d’une municipalité dans les bâtiments et dans les transports.

L’avantage des véhicules à hydrogène proviendrait en partie d’un coût futur qui sera inférieur au coût actuel, mais il restera supérieur à celui de véhicules électriques à batteries dans le même futur. Mais l’efficacité est plus élevée dans le cas des batteries que dans le cas de la pile à hydrogène, en partant d’une même électricité décarbonée.

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 du transport, 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, en stockant l’énergie photovoltaïque, comme certains travaux le suggèrent ?

L’étude porte sur l’État de Californie. En 2017, Cet État a accordé 92 millions de dollars pour déployer un réseau de stations de recharge à hydrogène des véhicules à piles à combustible, dans le but d’augmenter le nombre de véhicules vendus.

Plusieurs scénarios ont été étudiés en détail, pour une communauté de 8 000 habitants, la ville de Los Altos Hills dans le comté de Santa Clara. Cette ville est l’une des plus ensoleillées du pays et aussi celle où la part de véhicules électriques et le plus élevé de la Californie.

Les scénarios sont à l’horizon 2035, quand les véhicules à batteries et à pile à hydrogène seront beaucoup plus répandus qu’aujourd’hui et quand l’électricité photovoltaïque et celle obtenue par électrolyse et pile à combustible seront compétitives par rapport au réseau.

Dans le scénario 2035, les véhicules électriques constitueraient 38 % du parc automobile de la ville. Les véhicules à hydrogène seraient alimentés par de l’hydrogène produit localement, avec l’électricité la moins chère disponible, photovoltaïque ou provenant du réseau.

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 aussi 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.

Quant à l’avantage potentiel évoqué pour l’hydrogène, celui de stocker l’énergie photovoltaïque excédentaire, il 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.

L’étude reste valable pour les régions à fort potentiel de production photovoltaïque. Dans d’autres cas, il faudra refaire des simulations avec les données adéquates. Cette étude montre que l’intérêt de l’hydrogène par rapport aux batteries doit être démontré au cas par cas.

Contexte

Les acteurs de l’hydrogène affirment – et c’est bien normal dans le monde de concurrence exacerbée tel qu’il est – que le véhicule à pile à hydrogène est à terme une bien meilleure solution que le véhicule à batteries. Cela sous-entend qu’il convient de ne pas trop développer les véhicules à batteries, affublés de tous les défauts imaginaires possibles. D’autre part, ces acteurs réclament des aides publiques au nom de la lutte contre le changement climatique pour développer les infrastructures pour l’hydrogène, en concurrence de fait avec les infrastructures de charge de batteries. On peut en dire autant du Bio Gaz naturel pour véhicules (BioGNV), terme par ailleurs fort étrange…

Ce serait dommage que les pouvoirs publics, au nom d’un concept de neutralité face aux technologies, dispersent les ressources publiques, qui paraît-il sont rares, entre des solutions dont certaines sont favorables au climat et d’autres pas –, et cela au nom du climat. Il est du devoir des politiques de prendre leurs responsabilités quand il s’agit de choix qui ont rapport avec le bien commun.

Autrement dit, les acteurs privés sont légitimes à financer les technologies qu’ils veulent – si possible en tenant un discours exact sur les conséquences sur le climat (pas de greenwashing).

Si les pouvoirs publics en ont les moyens, ils sont légitimes à continuer à ne jamais choisir. Mais ils n’ont aucune légitimité à faire croire aux citoyens qui n’ont pas toujours le temps ni les informations nécessaires qu’une solution en réalité nuisible au climat est développée pour modérer le changement climatique, surtout avec les ambitions encore affichées – 2 °C, contre toute raison.