Connectez-vous

Se connecter avec Facebook

ou

Vos identifiants sont incorrects.

Je me connecte Mot de passe oublié ?
Aucun compte Facebook n'est lié au site, veuillez vous inscrire.

Mot de passe oublié ?

×
Réinitialiser mon mot de passe
Nous vous enverrons un email pour la réinitialisation de votre mot de passe.
Aucun compte n'est lié à cet email.

Vous n’avez pas encore de compte ?
INSCRIVEZ-VOUS GRATUITEMENT.

S'inscrire à la newsletter
NL
Menu

Et/Ou

Et/Ou

Bien acheter sa voiture

Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV)

Rédigé par Olivier Duquesne le 18.10.2018

Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #1
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #1
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #2
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #2
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #3
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #3
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #4
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #4
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #5
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #5
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #6
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #6
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #7
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #7
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #8
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #8
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #9
Hydrogène : tout savoir sur la pile à combustible (FCEV) #9

La voiture électrique à pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène est une solution alternative à la batterie. Sa commercialisation est encore marginale mais devrait évoluer. Voici tout ce qu’il faut en savoir.

Un peu d’histoire

La pile à combustible date de… 1839. Cette invention pouvait fonctionner à l’alcool, au pétrole ou à l’hydrogène. Mais il faudra attendre la conquête de la Lune dans les années 60 (missions Apollo) pour qu’elle sorte de l’ombre des laboratoires. Celle-ci fonctionne alors à l’hydrogène, gaz le plus efficace pour créer le phénomène chimique produisant un courant électrique. C’est aussi à cette époque que General Motors teste la technologie dans un concept automobile, en 1966.

L’industrie automobile s’y intéresse vraiment dès les années 90 avec de plus en plus de concepts dans les années 2000. Honda, Hyundai, Mazda, Mercedes et Toyota développent même des prototypes testés en condition réelle, parfois dans le cadre de leasing avec des automobilistes « lambda » dès 2007 avec la Honda FCX Clarity.  La commercialisation à proprement parlé d’un modèle F-Cell a débuté en 2013 (2015 chez nous) avec la Hyundai ix35 FCEV et la Toyota Mirai.

Le marché pourrait se développer d’ici 2030 avec une prévision de 2 % de parts de marché, notamment à cause des interdictions annoncées des moteurs à combustion interne essence et Diesel dans certains pays ou villes. Cette technologie devrait d’abord s’imposer parmi les taxis, les flottes (voitures, utilitaires, bus) de services publics ou de grandes entreprises. D’autant que ces véhicules pourraient être alimentés par des stations de remplissage privés relativement simples à installer et à exploiter, à condition de respecter certaines normes de sécurité.

La technologie FCEV : comment ça marche ?

Une pile à combustible à hydrogène est un générateur électrochimique. Il faut deux électrodes - une anode et une cathode – et un électrolyte. Le combustible, l’hydrogène, est amené sur l’anode. Il se dissocie alors en électrons et en ions. Les électrons sont bloqués par la membrane électrolyte que les ions peuvent traverser pour rejoindre la cathode. Les électrons doivent alors emprunter un autre chemin. C’est leur parcours via un circuit extérieur vers la cathode qui va créer le courant électrique continu. Un onduleur doit alors le transformer en courant alternatif pour animer le moteur électrique.

À la cathode, les ions, les électrons et de l’oxygène (O2) se retrouvent. Cette rencontre crée de la chaleur et de l’eau, évacuée à l’échappement. Pour accélérer la réaction chimique, il faut un catalyseur. Cela peut être du platine, rare et coûteux. Toutefois, des nanomatériaux ou des polymères peuvent le remplacer en totalité ou en partie. Cela réduit le coût de fabrication et la pollution.

L’hydrogène

Pour fonctionner, une voiture à pile à combustible (FCEV) a besoin d’oxygène qu’elle va simplement puiser dans l’atmosphère et de l’hydrogène comprimé dans ses réservoirs. Ce gaz, très abondant, est inflammable. Il est aussi incolore et inodore. Toutefois, il est très stable. Il faut donc beaucoup d’énergie pour l’extraire. Les méthodes actuellement les plus courantes sont le reformage de méthane et la gazéification du charbon de bois, très énergivores. Il y aussi l’électrolyse. Elle consiste à envoyer un courant électrique dans l’eau, via des électrodes, pour dissocier le dioxygène O2 et le dihydrogène H2.

Cette opération d'électrolyse nécessite de l’électricité. La production de cette dernière peut donc influencer le bilan carbone et la pollution globale du véhicule. De plus, le stockage et le transport de cet hydrogène, gaz léger et peu dense, nécessite de le mettre sous pression. Une des solutions « vertes » consiste à produire l’hydrogène directement à la station-service, avec de l’électricité issue de l’éolien et du photovoltaïque. Dans ce cas, le bilan puit-roue est alors positif pour les voitures FCEV. Cependant, le rendement de l’électricité entre la source de production et les roues n’est toujours pas favorable à la voiture hydrogène : 22 % là où une électrique à batterie est à 73 % en moyenne*.

Dans la voiture, l’H2 est stocké sous haute pression dans des réservoirs en carbone. Un volume de 125 l peut accueillir 5 kg d’H2 à 700 bars, soit assez pour faire au moins 500 km. Une batterie, compacte, est placée en tampon. Elle peut servir à stocker les surplus de production de la pile et la récupération de l’énergie cinétique.

Un réseau en développement

Pour pouvoir profiter pleinement de sa voiture à pile à combustible, il faut pouvoir faire le plein d’hydrogène. En 2018, il n’y avait que 2 stations en Belgique : une à Zaventem et une autre à Hal. Une 3e est prévue pour 2019 à Wilrijk. Et d’autres devraient suivre d’ici 2025. Toutefois, ce réseau reste très disparate. Néanmoins, les grandes flottes d’entreprise pourraient profiter d’un (ou plusieurs) centres de production d’hydrogène privé(s) pour faire le plein sur site.

Au niveau international, le réseau est également sporadique, même si l’Allemagne comptera déjà plus de 100 stations en 2019.  Toutefois, 12 pays européens ont promis de soutenir cette technologie : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, le Danemark, la France, le Luxembourg, l’Islande, l’Italie, la Norvège, les Pays-Bas, le Royaume-Uni et la Suède. On peut donc espérer une multiplication des pompes H2 à partir de 2025. Ce qui pourrait pousser les constructeurs à lancer la commercialisation à grande échelle de modèles FCEV.

Les modèles FCEV sur le marché

La Mercedes GLC F-Cell a la particularité d’être également rechargeable comme une voiture électrique.

Les plus

  • Autonomie préservée
  • Remplissage en 5 minutes, comme un plein d’essence
  • N’émet que de l’eau à l’échappement
  • Moteur électrique
  • Écopastilles avantageuses (accès dans les villes avec LEZ)
  • Fiscalité a priori favorable
  • Batterie moins imposante

Les moins

  • Le nombre limité de stations déjà en service
  • Utilisation du platine (mais en diminution)
  • Prix des modèles
  • Nombre de modèles disponibles
  • Production H2 demandant beaucoup d’énergie qui peut ne pas être « verte »
  • Transport du H2 si non produit à la station

* À titre d'information, le rendement est de 37 % pour un Diesel et de 30 % pour un moteur essence.

Tout savoir sur le CNG

Essence ou Diesel : que choisir

Notre outil de comparaison vous permet de comparer jusqu’à 3 voitures à la fois et d’enregistrer 9 comparaisons dans votre panier.

Votre panier de véhicules à comparer0

Êtes-vous certain de vouloir supprimer votre sélection de véhicule ?

Confirmer Annuler

Glissez et déposez un véhicule de votre panier ci-dessous vers l'un des 3 emplacements ci-dessus destiné à la comparaison.