Les cinq choses que nous savons déjà sur la prochaine génération de voitures à hydrogène suggèrent que ce sera la version définitive

Il est inutile de résister. L'hydrogène comme carburant atteindra tôt ou tard les gisements. La question est de savoir quand cela arrivera. Nous allons passer en revue quelques indices pour savoir à quoi ressemblera la prochaine génération de voitures à hydrogène.

Ces dernières années ont été marquées par le fort parfum du passage de la combustion à d'autres types de mobilité électrifiée. En ce sens, les véhicules électriques hybrides (HEV) ont démontré (et continuent de le faire) leur rôle crucial dans l'évolution du modèle.

Les moteurs HEV ont non seulement aidé l'industrie, dirigée par Toyota, à maintenir des niveaux de viabilité tout en s'attaquant aux réductions d'émissions ; ils ont également fourni aux automobilistes une solution d'électrification pratique, accessible, réaliste et cohérente avec les besoins de mobilité.

Vers une mobilité zéro émission

Cela ne signifie pas que les constructeurs ne continuent pas d'œuvrer pour une mobilité zéro émission . C'est la seule façon pour le transport de relever les défis de la durabilité. Loin de se précipiter sur l'hydrogène, Toyota a accumulé des années de recherche et développement. En fin de compte, ce que nous voyons avec la Toyota Mirai n'est que la pointe de l'iceberg.

Bien qu'elle soit peut-être l'entreprise disposant de la technologie de pile à combustible à hydrogène la plus mature, elle n'est pas la seule. L'industrie opte peu à peu pour l'hydrogène comme solution définitive pour les décennies à venir.

Cependant, la faisabilité susmentionnée nécessite que ce modèle de propulsion surmonte certains de ses obstacles classiques.

Passons en revue certaines des preuves que nous connaissons déjà et que nous connaissons déjà sur la prochaine génération de modèles à hydrogène. Ils contribueront à résoudre les enjeux actuels de la voiture à hydrogène, comme son prix ou la disponibilité du carburant.

1) La voiture à hydrogène doit être (et sera) une entreprise

Ne nous leurrons pas. La viabilité industrielle d'un nouveau modèle de propulsion passe par son attrait technologique lorsqu'il s'agit d'être implémenté dans les business models actuels.

Ça se passe avec des modèles 100% électriques. Le changement de paradigme auquel certains aspirent n'est pas transféré sur le marché à la vitesse élevée prévue. En effet, certains managers préviennent que la précipitation n'est pas de bon conseil et que forcer la machinerie fait peser des menaces assez sérieuses.

Les perspectives de ce type de mobilité ne se limitent pas à affirmer qu'avec 200 kilomètres d'autonomie électrique, les besoins de mobilité d'une bonne partie des conducteurs sont couverts. Cela prend du temps, mais c'est une autre histoire.

En ce qui concerne la pile à combustible à hydrogène, les efforts économiques se mesurent à un rythme plus calme et rationnel. Il semble que c'est ce qu'il faut pour que les agents impliqués puissent assimiler les fruits des investigations.

Nous allons porter un regard global et statistique sur un travail réalisé par le cabinet de conseil américain Fact.MR. Il est prévu qu'en 2023 le marché de la production d'hydrogène atteindra un volume de 139,1 milliards de dollars. Selon le rapport du consultant, en 2032 ce sera 237,630 millions de dollars , avec une augmentation annuelle de 7%.

Selon les experts, l'augmentation de la demande viendra, de manière cruciale, du secteur des transports . L'étude Fact.MR suggère que de nombreuses économies se concentreront sur la production d'hydrogène vert et que cela constituera un choc pour le marché.

Avec les yeux sur la Chine

Si l'on regarde les différents marchés, les regards liés à l'hydrogène se portent sur la Chine . Alors que d'autres régions comme le Japon ont avancé grâce à l'effort des développements technologiques, le géant asiatique a déjà évoqué le début de son idylle avec l'hydrogène.

En fait, la Chine est déjà le premier producteur mondial d'hydrogène . La grande majorité, environ 80 %, n'est pas de l'hydrogène vert, mais est obtenu dans des raffineries qui brûlent du charbon et du gaz naturel. Ses objectifs et les chiffres qu'ils impliquent, comme c'est typique en ces occasions, sont écrasants.

• Ils s'attendent à une demande en 2030 de 35 millions de tonnes.
• Selon des sources extérieures aux autorités chinoises, actuellement la proportion d'hydrogène vert dans le pays serait de 27 000 tonnes.
• D' ici deux ans, ils espèrent l'augmenter pour produire entre 100 000 et 200 000 tonnes en 2025.  Au Xinjiang, une nouvelle usine est en projet avec une production annuelle potentielle de 500 000 tonnes.
• Ils entendent également être leaders dans les véhicules à hydrogène (c'est aujourd'hui le troisième marché mondial en volume). Toujours d'ici 2025, l'objectif est de commencer à atteindre 50 000 unités enregistrées.

2. La Toyota Mirai, ou ce qui a été réalisé jusqu'à présent

Derrière tous ces chiffres se cache une incitation commerciale qui va bouger et fixer le cap pour l'industrie automobile. Sans surprise, les intentions de la Chine ont conduit des constructeurs tels que Toyota à canaliser une grande partie de leur production de voitures à hydrogène vers ce marché.

En 2017 et jusqu'en 2020, la Toyota Mirai a passé sa période de test en Chine. Désormais, les intentions du constructeur se concentrent sur l'augmentation des immatriculations de la deuxième génération du modèle là-bas.

Et c'est que le futur n'est pas tout (bien que cela semble paradoxal, puisque « Mirai » signifie précisément le futur). La seconde génération de la Toyora Mirai est déjà prête à exploiter certaines des vertus de la mobilité hydrogène.

Certains de ses chiffres indiquent la consolidation des travaux des chercheurs et ingénieurs de Toyota lors du précédent. Hormis la batterie, il faut noter que la pression consolidée de ses trois réservoirs à 700 bars et d'une capacité de 5,6 kg lui permettent une autonomie homologuée de 650 kilomètres.

Le constructeur a conçu son intégration comme une berline de luxe, et avec un prix typique du segment premium. Il n'y a pas si longtemps on pensait qu'il était impossible qu'une voiture à hydrogène descende en dessous de 100 000 euros. Aujourd'hui la Mirai est vendue à partir de 71 900 euros en Europe. Mais, comme nous l'avons vu, nous sommes sur la bonne voie.

On sait peu de choses sur la troisième génération de la Toyota Mirai. Ce qui a été dit à son sujet, c'est qu'un nouveau bond technologique est attendu qui réduira son prix d'accès, au point même d'égaler le coût des hybrides.

3. L'offre de voitures à hydrogène va croître

Bien que la Toyota Mirai ait ouvert la voie commerciale, il semble que dans les années à venir elle ne sera pas la seule. L'exemple le plus récent est le développement expérimental du Toyota Hilux avec une pile à combustible à hydrogène qui va avoir un débouché commercial au Royaume-Uni.

C'est un détail à prendre en compte. Les dimensions de véhicules tels que le Hilux se prêtent à loger efficacement l'ensemble du système de pile à combustible et ses réservoirs. Nous avons là l'un des principaux fronts de la prochaine génération de voitures à hydrogène : trouver une intégration encore plus compacte.

Pendant ce temps, les moteurs à hydrogène se prêtent à être intégrés dans d'autres types de véhicules, et c'est ce qui se passe. Dans le transport de marchandises, on trouve d'innombrables exemples dans le monde des bus ou des camions à hydrogène.

La pile à combustible à hydrogène se prête à être plus facilement adaptée aux véhicules plus grands que les voitures particulières. Ces dernières années, nous avons été témoins de plusieurs exemples qui incluent le transport ferroviaire et même le transport maritime.

Le moteur à combustion à hydrogène va-t-il coller ?

Dans la perspective de la prochaine génération, on s'attend à ce que la Toyota Mirai ne soit pas la seule et que d'autres constructeurs commercialisent davantage de modèles. Au sein de Toyota, divers médias se sont fait l'écho de la possibilité d'apporter de l'hydrogène à des modèles tels que la Toyota Prius ou la Toyota Corolla.

Le constructeur japonais a surpris le monde avec une nouvelle variable : proposer un modèle avec un moteur à combustion fonctionnant à l'hydrogène . Les essais de la Toyota Corolla Cross H2 et de la Toyota GR Yaris H2 ont eu, pour le moins, un grand impact sur le paysage automobile.

Les modèles profitent de certaines technologies de la Mirai, comme ses réservoirs de carburant, qui alimentent un moteur trois cylindres turbocompressé de 1,6 litre et l'injection directe d'hydrogène. Bien que l'entreprise soit aussi difficile que compliquée, Toyota affirme qu'elle est à 40 % du chemin pour en faire une réalité commerciale.

D'autres expérimentations que Toyota a dévoilées et qui vont dans le même sens sont les adaptations-retrofit hommages des Toyota A86 et Toyota Corolla A86 Levin.

4. L'astuce ultime : le catalyseur ultime

En dehors de ces expérimentations, et de la possibilité de concevoir des piles à combustible plus compactes ; l'industrie se concentre sur la réduction de la quantité de platine dans le catalyseur ou, directement, sur son remplacement par un autre matériau moins cher.

À l'heure actuelle, de nombreuses lignes de recherche et de développement sont lancées dans cette direction. Alors que Toyota a affiné les systèmes de surveillance pour mieux comprendre le comportement du platine , de nombreux départements de recherche proposent diverses solutions, certaines basées sur des métaux moins chers comme le fer.

D'un autre groupe de recherche de l'Université du Wisconsin-Madison, les éléments suivants se démarquent :

"Le goulot d'étranglement de cette technologie pour son adoption massive est le coût des matériaux dont elle a besoin, y compris les catalyseurs, qui sont dans la plupart des cas des éléments précieux du groupe du platine. Dans nos travaux, nous avons montré que les métaux bon marché et non précieux, comme nickel , peut également être utilisé."

Le succès dans ce domaine est donc destiné à réduire les coûts de production et le prix final des voitures à hydrogène.

5. Infrastructures de production et d'approvisionnement

C'est peut-être le point le plus critique . Il n'y aura pas de voiture à hydrogène sans un réseau d'approvisionnement qui l'alimente. Ici, l'engagement industriel de la filière automobile ne suffit pas, mais nécessite l'implication de nombreux autres acteurs.

Les investissements actuels portent sur l'ensemble du processus, de « la source à la roue ». En ce qui concerne la production, de nombreux travaux sont en cours pour mettre au point une électrolyse plus efficace et plus verte , débarrassée du gaz naturel et des autres combustibles fossiles. Les tentatives vont de l'application des énergies renouvelables à cette curieuse photosynthèse artificielle développée par des chercheurs de l'Université du Michigan.

Des initiatives ont également lieu, non seulement dans les universités, mais aussi des géants comme Shell s'en mêlent. L'entreprise construit actuellement la plus grande usine d'hydrogène vert d'Europe à Rotterdam. De même, les possibilités de tirer parti des canalisations actuelles pour réduire le coût de déploiement dans le réseau hydrogène sont étudiées.

En Europe, d'ailleurs, l'Union européenne a pris des mesures en la matière et, dans le cadre des plans de durabilité des transports, l'objectif commun d'avoir une génération d'hydrogène pour 150 kilomètres sur le réseau routier en 2030. Aujourd'hui, il y a à peine 230 stations qui desservent l'hydrogène, près de la moitié se trouvent en Allemagne. Dans le monde, le Japon, la Chine et la Corée du Sud sont les pays qui comptent le plus grand nombre d'usines d'hydrogène.

Comme on peut le voir, la technologie qui entoure la voiture à hydrogène est encore en plein développement. Maintenant, il faut espérer qu'au cours de la prochaine décennie éclosent les fruits de sa récolte.