Il y a trois/quatre ans, je dois avouer que la mode en faveur de l’hydrogène (l’hydrogène pour ceci, hydrogène pour cela, l’hydrogène nous sauvera tous !) m’énervait prodigieusement !
Il semble que, désormais, cette mode (absurde) soit enfin derrière nous.
https://www.caradisiac.com/stellantis-abandonne-brutalement-l-hydrogene-216844.htm
Je ne suis pas surpris puisque voilà ce que j’en disais dans mon livre « le fait technique » :
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La folie de “l’hydrogène vert” !
En ce moment, c’est la folie en faveur de l’hydrogène « vert » : la propagande technique, jamais avare d’une nouvelle mode, aussi absurde soit-elle s’est trouvé un nouvel idéal et c’est l’hydrogène. Oui, l’hydrogène est la solution, l’hydrogène va nous sauver, l’hydrogène est le nouvel horizon vers lequel tout converge, alléluia !
Cela ne vous aura pas échappé : l’hydrogène est devenu une priorité absolue dans toute politique de transition énergétique. Les grands industriels multiplient les communiqués de presse à ce propos : l’hydrogène est désigné comme un nouvel eldorado.
Pourquoi un tel enthousiasme ? Tout simplement parce que les gouvernements ont donné le signal de la ruée vers l’hydrogène en ouvrant largement la bourse aux subventions en tous genres. Les montants annoncés au second semestre 2020, pour la décennie entière, sont de taille : l’Allemagne et les Pays-Bas ont calibré leur plan à 9 milliards d’euros, l’Espagne à 8 milliards, le petit Portugal à 7 milliards, et la France à 7,2 milliards.
Mardi 25 mai 2021, le géant chinois Sinopec prenait la relève en dévoilant un projet de centrale d’hydrogène vert basée à Ordos en Mongolie.
Un exemple parmi cent pour illustrer cette “ruée vers l’or” (un or issu des fonds publics surtout…) : McPhy Energy a révélé récemment que sa “gigafactory” d’une capacité de 1 gigawatt se situerait à Belfort. Cette usine vouée à fabriquer des électrolyseurs de grande taille, permettant de produire de l’hydrogène d’origine renouvelable par électrolyse de l’eau, coûtera entre 30 et 40 millions d’euros, partiellement financés par des fonds publics (le communiqué de McPhy Energy comporte d’ailleurs les commentaires de deux ministres de Bercy : Bruno Le Maire pour l’Économie et Agnès Pannier-Runacher pour l’Industrie), dans le cadre d’un mécanisme européen visant à déplafonner les aides d’État (source : Les Échos).
En théorie, c’est merveilleux
Cet enthousiasme est-il vraiment appuyé sur des données scientifiques sûres ?
En théorie, oui. Avec 92% de la masse des atomes connus, c’est tout simplement l’élément (H) le plus abondant de l’univers. Aujourd’hui, il est utilisé principalement dans la production d’ammoniac ou le raffinage de produits pétroliers et de carburants (demandez à la société Air Liquide qui en est un des principaux producteurs). La production actuelle culmine à 74 millions de tonnes, qui ne pèsent pas lourd face aux promesses futures. La combustion de la forme moléculaire de l’hydrogène H2 produit 3 fois plus d’énergie que l’essence à poids égal. Plus important encore : cette combustion ne produit que de l’eau… Une énergie abondante et non polluante, c’est le rêve !
En pratique, un peu moins…
Comme d’habitude, la propagande met en avant des éléments très exagérés pour ne pas dire honteusement déformés. Mais comme le grand public n’a aucune culture technique (alors que nous vivons dans une société où la technique domine tout !), ça passe. Car, en face des espoirs d’un hydrogène solution miracle à tous nos problèmes énergétiques, les freins sont tout aussi importants. L’hydrogène est difficile à stocker et à transporter. De plus, seulement 5% de l’hydrogène produit est réellement décarboné, la production s’appuyant encore aujourd’hui à 95% sur l’utilisation de ressources fossiles polluantes. On voit qu’on est encore loin, très loin d’un hydrogène “vert” comme on nous le promet…
L’hydrogène, pour quoi faire ?
Pour comprendre pourquoi l’usage de l’hydrogène comme énergie relève de l’utopie, voyons d’abord quels sont les principaux usages mis en avant par la propagande technique actuelle.
En premier lieu, il y a les transports. En effet, difficile d’imaginer qu’un avion de ligne puisse être propulsé par des moteurs électriques, mais en y brûlant de l’hydrogène, pourquoi pas… Seulement, quand on pense “transports”, on pense tout de suite à notre chère automobile, forcément !
Là, l’hydrogène est positionné en sauveur : il permettra de conserver la mobilité individuelle tout en réduisant drastiquement la pollution. Génial non ?
Les avantages sont nombreux et séduisants : aucune pollution à l’usage, un plein en moins de cinq minutes et pas les prises de tête de l’électrique à batterie pour trouver une borne fonctionnelle, avant de patienter 20 minutes pour récupérer de quoi faire Lyon-Valence (exemples vécus !).
L’hydrogène pourrait aussi servir de carburant “vert” pour les locomotives, les bateaux et les camions. Ensuite, l’autre grand usage proposé réside dans le stockage d’énergie. En effet, les énergies alternatives présentent un gros défaut : elles sont intermittentes. En clair, le vent ne souffle pas forcément pile au moment où l’on a besoin de produire de l’électricité avec une éolienne. Pas besoin de l’expliquer pour le solaire, c’est encore plus évident (surtout la nuit !). Le raisonnement est donc le suivant : puisqu’on produit de l’énergie avec l’éolien et le solaire, mais pas forcément au bon moment, stockons-là pour en disposer quand on en aura besoin… ça paraît tout simple. Le hic c’est que, justement, ce n’est pas un problème simple à traiter.
Comment stocker l’énergie ?
On a d’abord pensé à stocker l’électricité produite dans des batteries. Mais il en faut beaucoup, elles sont coûteuses, elles sont difficiles à recycler et elles ont une durée de vie limitée. De plus, l’électricité stockée ne reste pas dans les batteries indéfiniment… Même sans tirer dessus, la batterie se vide, petit à petit, inexorablement. Bref, même si les batteries progressent de plus en plus depuis quelques années, ce n’est pas un moyen durable de stocker l’énergie intermittente. Il faut trouver autre chose et de nombreuses start-up proposent des solutions techniques diverses. Cela va des volants inertiels aux stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) qui utilisent la gravité de l’eau sans oublier les tours qui empilent des blocs de béton. Cela ressemble au catalogue des inventions du concours Lépine, mais c’est très sérieux en fait (enfin, pas toutes les solutions proposées tout de même !). En revanche, ne vous attendez pas à des rendements très élevés…
Le problème du rendement énergétique
Je ne vais pas vous assommer avec les lois de la thermodynamique et du principe de Carnot… Il suffit d’admettre que, lors d’une transformation ou conversion, toute l’énergie entrante n’est pas transformée en énergie souhaitée à la sortie, il y a des pertes et le rendement est toujours inférieur à 100%. En gros, quand on utilise de l’électricité pour réaliser l’électrolyse de l’eau (par exemple), 100% de l’énergie utilisée ne va pas pouvoir produire 100% d’équivalent en hydrogène à l’issue de ce processus. On sait que le rendement énergétique de l’électrolyse de l’eau peut varier de manière importante. La gamme de rendements varie de 50 à 70%. Donc, si vous utilisez 100 KW d’électricité pour pomper l’eau d’une rivière et la faire monter dans un bassin en hauteur, faire le contraire (laisser tomber cette eau sur une turbine afin de générer de l’électricité) ne va PAS vous restituer 100 KW, mais seulement 70 (certains dispositifs promettent mieux que cela, mais restons sur une base de 30% de perte à chaque transformation, ça sera plus raisonnable), dans le meilleur des cas.
Pour en revenir à l’utilisation de l’hydrogène pour les transports (et l’automobile en premier lieu), quand bien même l’opérateur se servirait d’énergie renouvelable (hydroélectrique, éolien, photovoltaïque), il y a cette équation simple : pour produire de l’hydrogène, on se sert de l’électricité du réseau. Une fois l’hydrogène produit, il est injecté dans une pile à combustible pour produire à nouveau… de l’électricité. Le problème, c’est que toutes ces opérations ruinent le rendement de la chaîne (rappel : il y a des pertes à chaque étape). N’aurait-il pas été plus judicieux de se servir directement de l’électricité du réseau au départ pour « l’injecter » directement dans un véhicule électrique à batterie, ou bien dans d’autres secteurs ?
En termes de rendement global de la chaîne, il y a clairement mieux que l’hydrogène…
Un scénario catastrophe pour l’hydrogène
Certains promettent que l’hydrogène va être “tout pour tous”, mais généraliser cet usage au transport automobile (par exemple) va se révéler plus difficile qu’annoncé. Voici un scénario imaginé par le site Leonard (source https://leonard.vinci.com/la-ruee-vers-lhydrogene/) :
Elon Musk, qui déclarait dès 2014 que les piles à combustible sont “stupides”, peut jubiler. Les grands constructeurs automobiles ont finalement favorisé la batterie classique – dont les rendements ont progressé bien plus rapidement – à la pile à combustible. Les 280 milliards de dollars qu’il aurait fallu mobiliser pour faire passer l’hydrogène à l’échelle dans la mobilité (estimation de l’Hydrogen Council en 2017) sont loin d’être atteints. Les coûts faramineux d’installation des pompes à hydrogène ont découragé les collectivités.
Il faut compter autour de 500 millions de yens (3,9 millions d’euros) par unité, soit quatre fois plus que pour la construction d’un distributeur à gaz. Même si les autorités vont largement subventionner les travaux (jusqu’à 80% à Tokyo !), les industriels risquent de réfléchir à deux fois avant de se lancer dans la construction d’un nouveau réseau parallèle aux stations classiques, qui quadrillent déjà bien le territoire. Une station d’hydrogène requiert des lieux de stockage, des machines pour compresser, refroidir et liquéfier le gaz à -40°C pour faire le plein.
Le prix des véhicules (une Toyota Mirai coûte 80 000€ en 2019) a refroidi les ardeurs des consommateurs. Dans l’opinion publique, les technologies liées à l’hydrogène restent confidentielles ou dangereuses. L’explosion d’une pompe en Norvège en 2019 a freiné pour un temps les livraisons de véhicules équipés. L’hydrogène pourrait ajouter son nom à la longue liste des succès technologiques soldés en échecs commerciaux.
On le voit, le site Leonard se situe plutôt à contre-courant de l’euphorie ambiante sur l’hydrogène. Mais, en creusant bien, on trouve de plus en plus de ces “voix discordantes” qui tempèrent les espoirs en un “hydrogène-solution-universelle” : “Les carburants à base d’hydrogène en tant que solution climatique universelle pourraient être un peu des fausses promesses. Bien qu’ils soient merveilleusement polyvalents, il ne faut pas s’attendre à ce qu’ils remplacent largement les combustibles fossiles. Les carburants à base d’hydrogène seront probablement rares et non compétitifs pendant au moins une autre décennie” déclare Falko Ueckerdt, l’auteur principal d’une étude sur les usages de l’hydrogène réalisée par le Potsdam Institute for Climate Impact Research.
Quelques voix commencent à s’élever…
Dans le concert de louanges vis-à-vis de l’hydrogène, il y a tout de même quelques “avis autorisés” comme celui d’Elon Musk qu’on vient d’évoquer (encore que, le PDG de Tesla peut être soupçonné de ne pas être objectif lui qui joue à fond le pari de la voiture électrique alimentée par des batteries…) ou d’Herbert Diess, PDG de Volkswagen qui sont plus que sceptiques. Dans un billet de blog en 2019 (sources https://www.volkswagenag.com/en/news/stories/2019/08/hydrogen-or-battery–that-is-the-question.html#), Volkswagen détaillait déjà sa position par rapport à la voiture à hydrogène : avec les voitures électriques alimentées par batterie, seuls 8% de l’énergie sont perdus pendant le transport avant que l’électricité ne soit stockée dans les batteries des véhicules. Lorsque l’énergie électrique utilisée pour entraîner le moteur électrique est convertie, 18% supplémentaires sont perdus. Cela confère à la voiture électrique à batterie un niveau d’efficacité compris entre 70 et 80%, selon le modèle.
Avec la voiture électrique à hydrogène, les pertes sont nettement plus importantes : 45% de l’énergie est déjà perdue lors de la production d’hydrogène par électrolyse. Sur ces 55% restants de l’énergie d’origine, 25% supplémentaires sont perdus lorsque l’hydrogène est converti en électricité dans le véhicule. Cela signifie que la voiture électrique fonctionnant à l’hydrogène n’atteint qu’un rendement compris entre 25 et 35%, selon le modèle.
Citant une étude du cabinet de conseil Horváth & Partners, Volkswagen estime que le coût global pour le consommateur serait de 2 à 7 euros les 100 kilomètres pour la voiture électrique, contre 9 à 12 pour la voiture à hydrogène.
Des éléments objectifs qui disent non…
Le dilemme est là : plus souvent vous faites des transformations (passer d’une forme d’énergie à une autre) et moins le rendement final est bon. Or, dans le cas de l’hydrogène, vous êtes obligés de procéder à ces transformations, car il s’agit d’un élément qu’il faut produire, qu’on ne récolte pas à l’état naturel sur la Terre (pas de mine et peu de poches d’hydrogène dans la nature sauf au fond des océans sous certaines conditions…).
Il existe deux manières de produire de l’hydrogène : soit en utilisant un sous-produit de l’industrie pétrolière (99% de la production d’hydrogène actuelle, mais inacceptable dans le contexte tant vanté de la “transition énergétique”), soit en réalisant l’hydrolyse de l’eau (H2O) en utilisant de l’électricité (1% de la production d’hydrogène actuelle, car cela coûte très cher) pour séparer les deux atomes d’hydrogène de l’atome d’oxygène. Ce type d’hydrogène quand il est produit avec l’aide d’énergie renouvelable est appelé “hydrogène vert”. Actuellement “l’hydrogène vert” est commercialisé à 15 € le kg (par Air Liquide). Avec 1kg, une voiture à hydrogène parcourt environ 100 km, je vous laisse faire le calcul pour situer le niveau du problème…
De plus, l’hydrogène est un gaz qui est difficile à stocker, car ses atomes sont tellement petits et légers qu’ils se faufilent partout et il nécessite d’importants moyens techniques pour le stocker à température basse et à très haute pression. Le prix de stockage et de transport de l’hydrogène sont beaucoup plus élevés que celui du gaz de ville ou du diesel. Par exemple, pour faire un trajet de 600 km en voiture, il faut un réservoir de 40 kg de gasoil, mais il faut un réservoir de 250 kg d’hydrogène (c’est surtout l’enveloppe qui coûte cher et pèse très lourd pour maintenir l’hydrogène à 700 Bars, soit la pression qu’on retrouve à 7 000 m sous les mers). Donc, ce réservoir lourd et coûteux perd entre 1% et 5% de son contenu tous les jours… pas terrible !
Sans oublier que l’hydrogène est un produit explosif dont la manipulation exige des précautions très particulières que seule l’industrie maîtrise pour le moment. Quand on se rappelle combien les voitures utilisant le GPL ont été rapidement bannies des parkings souterrains pour cause de dangerosité, on se dit que la généralisation de l’hydrogène pour l’automobile va être vraiment difficile.
Récapitulons les inconvénients de l’hydrogène : difficile à produire (surtout s’il doit être “vert”…), difficile à stocker (et à conserver !), difficile à ravitailler (car dangereux)… N’en jetez plus !
On peut donc l’oublier pour la voiture individuelle. Tout simplement parce que, sur une voiture, la place manque, et le(s) réservoir(s) se doivent d’être compacts. Il faut donc comprimer fortement l’hydrogène, y compris dans son transport et son stockage. Et tout ceci consomme à nouveau de l’énergie. Les réservoirs d’un navire, ou bien d’un camion sont plus grands et nécessitent moins de compression et donc moins d’énergie en amont. Le bilan est ainsi amélioré. Citons à nouveau l’étude de VW : l’hydrogène ne pourra être utilisé que dans des niches, dans les camions et les bus, et sur de longues distances. Le poids de la batterie, l’autonomie et le temps de ravitaillement jouent ici un rôle décisif. Il augmente considérablement avec l’augmentation de la capacité, ce qui rend les batteries inintéressantes, même pour les camions. En outre, les stations-service de camions existantes pourraient être converties en un réseau de stations-service d’hydrogène avec un effort gérable en raison de leur nombre plus faible.
L’hydrogène pour les « gros », donc, et les batteries pour les transports individuels.
Difficile dans ces conditions de comprendre pourquoi il y a un tel enthousiasme pour cette nouvelle mode (à part l’effet d’aubaine des plans gouvernementaux… ceci explique cela). Je ne suis pas en train de dire que l’hydrogène ne sera jamais utilisé comme énergie dans l’avenir, simplement que ça va prendre plus de temps et d’efforts qu’annoncé, comme toujours.
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Pour finir, une petite synthèse compliéée par Perplexity…
Plusieurs articles et rapports récents commentent le recul ou l’abandon de projets hydrogène en France et en Europe, en insistant surtout sur le coût, les échecs industriels et le manque d’efficacité énergétique.h2-mobile+2
Articles sur des projets abandonnés
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Dijon Métropole a officiellement renoncé à ses bus à hydrogène après la faillite du constructeur Van Hool et du fournisseur d’électrolyseur McPhy, la collectivité se réorientant vers l’électrique et les biocarburants.h2-mobile
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En Bretagne, le projet Armor Hydrogène a été stoppé après le retrait de l’opérateur Valorem, ce qui illustre les difficultés de montage économique et industriel des grands projets de production d’hydrogène vert.latribune
Analyses critiques en presse généraliste
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Le Figaro détaille la série d’abandons de projets d’hydrogène vert en France depuis 2024 (faillite de McPhy, arrêt du programme piles à combustible chez Stellantis) et parle d’objectifs « irréalistes » pour la filière au vu des coûts et des retards.lefigaro
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Le magazine Epsiloon consacre un dossier intitulé « Hydrogène, la fin d’un rêve industriel » qui insiste sur le coût très élevé pour les industriels et collectivités, entre investissements de départ et prix du kilo d’hydrogène bas carbone.epsiloon
Rapports institutionnels et études
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La Cour des comptes française publie un rapport très sévère sur la stratégie nationale hydrogène, dénonçant des objectifs de capacités électrolytiques jugés irréalistes, des aides publiques mal ciblées et un coût global pouvant atteindre 9,6 à 13 milliards d’euros d’ici 2030.techniques-ingenieur+1
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Le site de vulgarisation luxembourgeois Science.lu met en avant la faible efficacité énergétique de l’hydrogène vert par rapport à l’usage direct de l’électricité, ce qui rend d’autres solutions souvent plus efficaces et moins coûteuses en électricité renouvelable.science
Tribunes et prises de position sceptiques
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L’association des Climato-réalistes publie un article « L’hydrogène vert, une fausse bonne idée » qui souligne le besoin colossal d’électricité bas carbone pour décarboner les usages actuels, les coûts très supérieurs au gaz naturel et les pertes sur l’ensemble du cycle de vie.climato-realistes
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Un article d’Autoplus explique que plusieurs constructeurs (Daimler Truck, Stellantis) stoppent ou reportent leurs programmes hydrogène, en raison d’une efficacité énergétique et de coûts jugés défavorables face au véhicule électrique à batterie.autoplus
Synthèses prospectives
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Le cabinet de conseil Alcimed décrit un futur de l’hydrogène vert « entre doutes et opportunités », pointant le manque de compétitivité, la pression des importations extra‑européennes et les incertitudes réglementaires comme facteurs de remise en cause de nombreux projets.alcimed
- https://www.h2-mobile.fr/actus/dijon-metropole-abandonne-bus-hydrogene/
- https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/articles/hydrogene-vert-la-cour-des-comptes-critique-severement-la-strategie-francaise-147279/
- https://www.lefigaro.fr/societes/manque-d-argent-public-objectifs-irrealistes-comment-l-hydrogene-vert-souffre-des-incoherences-politiques-francaises-20251024
- https://www.latribune.fr/article/regions/bretagne/10729002157719/hydrogene-vert-malgre-l-abandon-d-armor-hydrogene-la-bretagne-maintient-sa-feuille-de-route
- https://www.epsiloon.com/tous-les-numeros/n55/hydrogene_la_fin_d_un_reve_industriel/
- https://www.ccomptes.fr/sites/default/files/2025-06/20250605-S2025-0104-Soutien-developpement-hydrogene-decarbone_0.pdf
- https://www.science.lu/fr/decarbonation/protection-du-climat-quelles-fonctions-peut-remplir-lhydrogene-quelles-sont-ses-limites
- https://www.climato-realistes.fr/lhydrogene-verte-une-fausse-bonne-idee/
- https://www.autoplus.fr/environnement/voiture-a-hydrogene/plus-un-reve-quune-realite-labandon-de-ce-type-de-motorisation-se-profile-selon-un-expert-1393031.html
- https://www.alcimed.com/fr/insights/hydrogene-vert/