Toyota teste sa voiture à hydrogène en Belgique

Une voiture à pile à combustible est un véhicule électrique qui embarque sa propre génératrice d'électricité, la pile en question, alimentée par l'hydrogène gazeux contenu dans des petits réservoirs. Donc le prototype se comporte comme une voiture électrique, de manière dynamique et presque silencieuse. "Il reste encore à éliminer des bruits parasites produits par la pompe à hydrogène , explique Julien Roussel. C'est le genre de chose qu'on finalise sur les douze derniers mois. La voiture n'a pas encore toute sa puissance non plus." Et la pédale d'accélérateur a un mouvement plus doux que la BMW i3 par exemple, dont les accélérations sont sportives.

Pas de cela ici. Toyota conçoit une berline de type classique, catégorie Mercedes-Benz Classe E ou Audi A6. Le géant japonais n'est pas le seul à s'intéresser à cette technologie. Dans leur recherche de solutions alternatives aux carburants fossiles, et dans l'obligation de diminuer l'empreinte CO2 de leur gamme, de nombreux constructeurs explorent cette voie, certains depuis longtemps.

Professeur Panic

Erik Van den Heuvel (Mercedes-Benz) se souvient d'avoir présenté à la Commission européenne, en 1996, le premier véhicule à pile à combustible roulant en Europe : "une camionnette MB 100 avec une usine dans le compartiment de charge. A l'époque, le projet était piloté par le professeur Panic !" Rassurant…

Depuis, tous les grands groupes automobiles se sont penchés sur la question, en s'associant parfois avec d'autres. Ainsi la pile à combustible fait-elle partie des accords industriels entre Toyota et BMW. Honda, qui a présenté son "concept car" FCEV (Fuel cell electric vehicle) au dernier salon de Los Angeles, fin 2013, compte commercialiser sa voiture en 2015. Pour Hyundai, c'est déjà fait, avec le ix35 Fuel Cell, dont le constructeur prévoit d'écouler un millier d'exemplaires d'ici 2015.

Voiture tout ce qu'il y a de plus normal

Le ix35 est un SUV (sport utility vehicle), une voiture dont les dimensions autorisent l'implémentation du système, notamment d'une pile à combustible encore volumineuse et lourde. L'avant-dernière évolution du Toyota FCHV Advanced (2008) était aussi un SUV basé sur le Highlander. Le véhicule testé il y a quelques jours est, comme celui qui sera mis en production, une berline avec un espace habitable normal, grâce à une pile à combustible plus compacte, à la densité de puissance doublée (de 1,5 kW/l à 3,0 kW/l).

Cette compacité permet de loger la pile sous le châssis, et donc "une ouverture à tous les designs possibles" , commente Julien Roussel. Elle induit aussi une excellente stabilité, puisque ce positionnement abaisse le centre de gravité du véhicule. De grandes améliorations ont aussi été effectuées dans le domaine du démarrage à froid, pas évident lorsqu'on sait que le véhicule n'émet que de l'eau, "qui a le mauvais goût de geler" . Problème résolu selon le constructeur, puisque la voiture démarre par -30°.

Enfin, le stockage à haute pression (700 bars, soit environ 700 atmosphères) permet d'en rester à deux réservoirs dont les 4 litres garantissent une autonomie de plus de 500 km. Soit bien plus que les voitures électriques actuelles. L'on pourrait donc dire que ce genre de véhicule réunit le meilleur des deux mondes, l'espace et l'autonomie de la voiture classique, et l'absence d'émissions polluantes.

Une question de distribution et de prix

Restent deux obstacles majeurs, le manque de stations de distribution d'hydrogène, et le coût du système. Alors que les points de distribution se multiplient en Allemagne et dans les pays nordiques, on en est encore à zéro en Belgique. Acquéreur d'un ix35 à hydrogène, le groupe Colruyt teste sa propre station, où va d'ailleurs s'approvisionner le prototype Toyota. Air Liquide devrait ouvrir une première station publique à Zaventem en 2015.

Quant au prix, il est exorbitant à la base, notamment à cause de l'utilisation de métaux précieux comme le platine. Toyota annonce avoir diminué ces coûts par dix, en réduisant la quantité de platine, en simplifiant le système, en n'embarquant que deux réservoirs au lieu de quatre auparavant, et en réalisant des économies d'échelle grâce à son expérience des véhicules hybrides. Un prix sous les 10 millions de yens (72 000 euros) est donc annoncé par Toyota, ce qui, pour un véhicule du segment des Mercedes Classe E ou BMW Série 5 non polluant et sans entretien, peut être attractif.

La Toyota à hydrogène sera commercialisée en 2015. Mais, pas plus que ses concurrents, le constructeur nippon ne s'avance sur des pronostics. "On remet en cause 125 ans de moteur à combustion" , commente Julien Roussel. Comment le public va-t-il accueillir une technologie de rupture ? Quand on sait que Toyota a mis presque 10 ans pour percer avec la voiture hybride…

L'hydrogène, énergie au cœur d'une nouvelle révolution industrielle

Dans la nécessaire décarbonisation de l'économie, l'hydrogène utilisé comme énergie est susceptible de jouer deux rôles fondamentaux, d'une part dans l'indépendance énergétique, de l'autre dans l'intégration des énergies renouvelables sur le réseau.

Le moteur à combustion classique, lui, dépend d'un seul produit, le pétrole. Comme l'électricité, l'hydrogène peut être produit à partir de sources renouvelables (éolien, solaire, biomasse) ou plus classiques (nucléaire, gaz naturel, etc.). Il s'agit d'un avantage géostratégique incontestable car, comme le résume Julien Roussel, directeur du programme voiture à pile à combustible de Toyota, "diversité égale sécurité".

L'hydrogène est déjà une substance de routine dans l'industrie. La chimie en produit de grandes quantités comme déchet. Ainsi, en fabriquant du chlore sur son site d'Anvers, Solvay produit des tonnes d'hydrogène par an. De ce fait, il existe déjà toute une chaîne logistique pour l'H2. Cela s'appelle de l'"hydrogène fatal", un déchet que l'entreprise pourra vendre comme carburant.

Gage de confiance sur la sécurité

Par ailleurs, des millions de tonnes d'hydrogène sont déjà utilisées dans les raffineries de pétrole, pour désulfurer le diesel carburant et d'autres produits raffinés. "Le fait que ce soit un produit répandu dans l'industrie est un gage de confiance sur la sécurité du stockage comme du transport, note Julien Roussel. La filière hydrogène ne représente rien de nouveau pour l'industrie, mais c'est nouveau pour le particulier. Les sociétés pétrolières et chimiques voient naître une nouvelle filière durable et prometteuse car liée à la grande consommation."

Et il n'y a pas que l'automobile : chargeur de téléphone portable à pile à combustible, ordinateurs fonctionnant à l'hydrogène, toute une chaîne d'innovation est envisageable. Une nouvelle révolution industrielle ? Peut-être ou, à tout le moins, une nouvelle étape de l'évolution industrielle, sans carbone, grâce à une technologie de rupture.

D'autant que l'hydrogène peut aussi servir de stockage d'énergie intermittente, solaire ou éolienne, et de stabilisateur de réseau. Dans les pics de production, l'excès de courant produit de l'hydrogène qui restituera l'électricité quand le besoin s'en fera sentir.

"Il n'y a pas meilleur stockage de l'électricité, estime Julien Roussel. Dans la version japonaise du véhicule, il y a une fonction génératrice d'urgence qui permet de fournir jusqu'à cinq jours d'électricité équivalente à la consommation moyenne d'une famille." Outre l'indépendance énergétique, l'hydrogène a donc sa place dans le réseau électrique intelligemment géré, le "smart grid" cher à Jeremy Rifkin.