L’État français vient de revoir la "stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné". Avec un nouvel objectif de 4,5 GW de puissance de production installée dans le pays d’ici 2030, contre 6,5 GW prévus initialement. En 2024, cette puissance s’élevait encore à… 0,035 GW. Les ambitions initiales ont-elles été trop optimistes ?
On a clairement pris du retard. La stratégie française date de septembre 2020, à peu près en même temps que les stratégies allemande et européenne, lancées la même année. Mais certaines choses ont tardé. Comme l’idée d’un mécanisme de soutien à la production, pour compenser l’écart de prix entre l’hydrogène vert ou bas carbone d’un côté et l’hydrogène issu des énergies fossiles de l’autre, car on savait que le premier serait plus cher que le second. Dans l’enveloppe de 9 milliards d’euros promise par l’État pour le secteur de l’hydrogène, 4 milliards doivent être alloués à ce mécanisme de subvention pour faire baisser les prix. Mais, si l’idée a été émise en 2021, le cahier des charges pour l’octroi de subventions n’a été fixé qu’à la fin 2024.
Autre exemple, le mécanisme "d’incitation à la réduction de l’intensité carbone des carburants", pour amener les distributeurs de carburant à intégrer dans leur bouquet une part de carburant renouvelable, a aussi mis du temps à émerger. Tout cela explique le retard actuel. Il n’est donc pas illogique de revoir la stratégie nationale. Mais même ramené à 4,5 GW de puissance installée d’ici 2030, l’objectif reste très ambitieux.
Le retard ne se cantonne pas à la France, mais semble assez global à l’échelle mondiale…
Effectivement. Si l’on cumule les projets décidés, en construction ou en exploitation, on n’atteint même pas aujourd’hui 10 % de la production espérée à horizon 2030 dans le monde, par l’Agence internationale de l’énergie (AIE). L’AIE prévoyait 49 millions de tonnes d’hydrogène bas carbone et renouvelable produites annuellement à cette échéance.
A-t-on survendu le potentiel de l’hydrogène ?
Oui. Il y a eu une sorte d’emballement quasiment mondial en 2020. Avec de grandes espérances qui, selon moi, se sont nourries des déclarations de certains hommes politiques qui n’ont pas hésité à dire : "Avec l’hydrogène on va sauver le monde !". À ces déclarations, il faut ajouter les promesses ambitieuses des start-up et PME du secteur en recherche de financements pour se développer…
Certains ont donc effectivement survendu le potentiel au départ. Mais il était illusoire d’espérer assister en quelques années au développement que d’autres technologies comme le solaire ou l’éolien ont réussi en 10 ou 20 ans.
Pouvez-vous rappeler ce que recouvre l’appellation "hydrogène décarboné" ? Qui n’inclut pas seulement l’hydrogène vert, dont la production est issue des énergies renouvelables, mais aussi l’hydrogène rose issu du nucléaire…
Les couleurs associées à l’hydrogène – gris, bleu, vert, etc. – désignent surtout l’énergie et le mode de production utilisés dans sa fabrication. L’hydrogène décarboné doit émettre moins de 3,38 kg de CO2 par kilo d’hydrogène produit (3,38 kg de la production à l’utilisation, comme précisé par la directive européenne sur l’énergie renouvelable, NDLR). En comparaison, en produire un kilo d’hydrogène via le gaz naturel via la technique dite de "vaporeformage" (appelé hydrogène gris, NDLR) signifie 10 kg de CO2 émis. En utilisant du pétrole on monte à 13 kg et avec du charbon 20 kg, ce qui n’est pas vertueux du tout.
Quels défis reste-t-il à relever pour faire décoller la filière ?
On a probablement sous-estimé des problèmes comme la durabilité de matériels, des piles à combustible et des électrolyseurs par exemple. Mais aussi l’adaptation nécessaire de ces matériels à certains milieux, comme le milieu marin, la résistance aux vibrations des piles qui sont installées sur des trains, etc.
La filière a peut-être aussi été trop optimiste sur le rythme de changement d’échelle. Pas simple en effet de passer de démonstrateurs de quelques mégawatts de puissance à des unités de plusieurs centaines de mégawatts. Globalement, des difficultés en série sont apparues, mais des difficultés naturelles et inhérentes à toute technologie émergente.
Pour expliquer le retard pris, la stratégie nationale évoque "le temps nécessaire à la mise en œuvre du cadre appliqué au secteur". Mais aussi cette maturité insuffisante des technologies d’électrolyse, ou encore le "coût de production qui reste élevé". Quel est aujourd’hui le prix de l’hydrogène décarboné ?
Concernant l’hydrogène fait par électrolyse avec de l’électricité issue des énergies renouvelables ou du nucléaire, on se situe entre 5 et 7 euros environ du kilo sur les grandes unités de production, voire plus sur les petites unités. Mais il faut savoir que le prix de l’hydrogène varie beaucoup selon la source d’énergie et le mode de production.
"La question du prix soulève l’importance de réduire le coût des électrolyseurs et d’avoir un coût de l’électricité compétitif."
Le coût varie aussi selon que vous vous fournissez directement à la source ou non, car le transport d’hydrogène par camion double quasiment le prix. Le coût des stations de recharge elles-mêmes joue par ailleurs sur les tarifs. Si vous regardez le prix à la pompe d’un certain nombre de stations en France, il se situe aujourd’hui entre 14 et 20 euros du kilo d’hydrogène.
Quel serait le coût de l’hydrogène décarboné pour qu’il soit compétitif ?
Tout dépend des usages. Plutôt entre 3 et 5 euros pour un usage comme composant pour l’industrie. Autour de 7 euros pour un prix à la pompe pour les véhicules à hydrogène. Cette question est intéressante, car elle soulève plusieurs points. En particulier l’importance à la fois de réduire le prix des électrolyseurs et d’avoir un coût de l’électricité compétitif.
Quels leviers activer pour atteindre des prix compétitifs ?
D’abord, le coût de production est un problème de taille. Il faut donc se lancer dans une course aux projets d’envergure pour réduire les prix. Pour l’hydrogène produit par électrolyse, le prix de revient dépend pour 66 % à 75 % du coût de l’électricité et les 25 % à 33 % restant dépendent du coût de l’électrolyseur. Pour faire baisser le coût de ces derniers, il faudra industrialiser leur production, d’où l’idée des giga-factories, ces usines de production massives.
Il faudra également avoir des unités de production d’électrolyse importantes, c’est-à-dire ne plus faire des séries de petits projets de quelques mégawatts mais plutôt un gros projet à la place.
Par ailleurs, les électrolyseurs sont de gros consommateurs d’électricité, classés parmi ce qu’on appelle les "électro-intensifs". Il faut donc imaginer au niveau européen un tarif spécifique pour ce type d’activité, comme le souligne le rapport Draghi.
En France, malgré la fin de l’Arenh (NDLR : dispositif offrant des tarifs avantageux aux gros consommateurs en France, devant s’arrêter au 31 décembre 2025), il faudrait obtenir à l’avenir un tarif particulier, de l’ordre de 40 euros du mégawattheure.
France Hydrogène demande également des évolutions réglementaires. Vous souhaitez notamment l’élargissement de la définition européenne de l’hydrogène bas carbone pour inclure l’hydrogène issu du nucléaire…
Ouvrons toutes les possibilités, ne soyons pas trop prescriptifs sur les technologies à employer. Il faut savoir qu’aujourd’hui par exemple, la banque de l’hydrogène, ce mécanisme européen d’aide à la production, ne s’adresse qu’aux projets d’hydrogène d’origine renouvelable.
Avec les véhicules à hydrogène, vous avez le meilleur des deux mondes : pas d’émission de gaz à effet de "serre comme avec l’électrique et le confort d’usage du véhicule essence, grâce à la recharge rapide."
La réglementation pourrait être moins tatillonne… Je constate que des camions Hyundai ont été mis au point en Corée du Sud avec de l’hydrogène gris. Que les Chinois développent des camions et autres véhicules avec de l’hydrogène gris également. Idem pour les Japonais. Si vous attendez d’avoir une pratique 100 % propre, en voulant être le premier de la classe, le problème c’est que vous ne faites rien et les autres vous dépassent.
Ressentez-vous un coup de frein mondial sur les politiques des États en matière de décarbonation, qui affecterait la filière hydrogène ?
Ce n’est pas ce que je constate au vu des projets en cours et des évolutions positives constatées dans la filière hydrogène dans un grand nombre de pays.
Quels sont actuellement les usages de l’hydrogène les plus prometteurs ?
L’hydrogène intervient de deux façons dans l’économie : comme matière première pour l’industrie et comme vecteur énergétique. Dans le premier cas, en tant que composant chimique, il sert pour le raffinage, à désulfurer les fiouls lourds. Dans la chimie, il sert à la production d’engrais, car l’engrais est réalisé à partir d’un ammoniac — qui est une combinaison entre l’azote de l’air et l’hydrogène — actuellement issu du gaz naturel. S’y ajoute encore son utilisation dans la production d’acier.
Pour l’usage comme vecteur énergétique, on retrouve la mobilité hydrogène qui est complémentaire de la mobilité des véhicules électriques à batteries. Notre conviction, c’est que pour les mobilités lourdes ou intensives (comme certains types de camions, de bateaux, NDLR), l’hydrogène reste plus pertinent. En gros, vous avez le meilleur des deux mondes : pas de démission de gaz à effet de serre comme avec le transport électrique d’un côté, et le confort d’usage du véhicule essence, grâce à la recharge rapide, beaucoup plus rapide que pour les véhicules électriques. Pertinent aussi parce qu’on est sur des systèmes énergétiques généralement moins lourds permettant donc d’emporter plus de charges utiles.
"La dynamique est partie. Plus de 80 pays affichent une stratégie hydrogène. Ce n’est pas une lubie française ou européenne"
Même pour le parc des utilitaires légers en France, soit 6 millions de véhicules, il y a des cas d’usages où l’hydrogène est plus approprié. France Hydrogène estime que 20 à 25 % des usages pourraient relever de la mobilité à hydrogène.
Et ce, malgré le fait que Stellantis ait annoncé en juillet l’arrêt de sa production en série de ses utilitaires Stellantis Pro One à Hydrogène dans le Nord et en Pologne ? En disant vouloir mettre fin à son programme de développement de la technologie de pile à combustible.
C’est dommage que ce programme s’arrête, Stellantis avait engagé une dynamique, avec un coup d’avance, en s’appuyant sur une gigafactory de piles à combustibles (via Symbio, une coentreprise avec Michelin et Forvia, NDLR). Mais, je le répète, le potentiel existe toujours pour environ un quart des utilitaires légers.
Certains critiquent les fonctionnalités de stockage. Ont-elles encore une utilité ?
N’oublions pas aussi le stockage de l’énergie, en effet. Car il y a aussi des cas d’usage. En Guyane, une ville isolée a vu le groupe électrogène au gasoil qui l’alimentait remplacé par des panneaux solaires associés à un stockage par batterie et via l’hydrogène. Lorsqu’il s’agit de stocker de grandes quantités d’énergie, les systèmes à hydrogène peuvent compléter l’usage des batteries, car ils consomment moins d’espace, même si le stockage est moins efficace qu’avec une batterie électrique.
À quelle échéance le marché devrait-il arriver à maturité ?
D’ici dix ans. Certes, ce discours – le discours que l’hydrogène va s’imposer progressivement – nous l’avons déjà entendu X fois. Et certes, nous avons déjà assisté à plusieurs démarrages, puis à des phénomènes de "stop and go". Mais cette fois, je pense que ça ne s’arrêtera pas. La dynamique est partie. Plus de 80 pays affichent une stratégie hydrogène ou une feuille de route. Ce n’est pas une lubie française ou européenne. Mais contrairement à ce que certains disaient il y a 5 ans, l’hydrogène ne va pas sauver le monde. Chez France Hydrogène, on assume de dire : l’hydrogène ne fera pas tout, mais sans l’hydrogène vous ne réussirez pas la transition écologique.
