POINTS DE FRICTION ET DÉSACCORDS

Nous allons maintenant reprendre la plupart des arguments présentés précédemment et mettre en évidence les points de désaccords afin de les départager.

Commençons par les point les plus simples à départager, le premier argument en faveur de l'hydrogène dont nous avons parlé est le suivant: "le réseau électrique ne supportera pas la charge d'un parc de plusieurs millions de voitures électriques". Comme nous l'avons dit, cet argument n'est pas beaucoup utilisé car il est en réalité peu pertinent. C'est ce qu'explique une étude de Carbone 4 et qui concerne la France, mais la même conclusion devrait probablement pouvoir être faite concernant le reste de l'Europe :

"Avec un pilotage de la charge, la puissance nécessaire aux 8 millions de véhicules électrifiés à la pointe hivernale de 19h serait de 3,5 GW, soit l’équivalent de moins de 2°C de variation de température. Le développement à large échelle du VEB en France ne représente donc rien d’inaccessible pour le réseau électrique à l’horizon de 15 ans. Cette analyse laisse toutefois un angle mort sur l’adéquation géographique : à la maille locale de distribution,des congestions sont susceptibles d’apparaître et nécessiteraient des renforcements du réseau de distribution."

Le deuxième point de friction concernant la viabilité des VEH comme technologie capable de remplacer les VTH est la question de la production de l'hydrogène. Comme nous l'avons vu, aujourd'hui il est produit à 95% à partir d'énergie fossile. Le grand enjeu de cette filière est donc de le produire avec le moins d'émissions possibles. La réponse apportée est l'électrolyse de l'eau,comme présentée page 6, via l'utilisation d'électricité bas carbone, produite par exemple à partir d’installations renouvelables dédiées. Cependant l'hydrogène est un gaz difficile à transporter de par sa petite taille, le faire réduirait encore davantage son rendement énergétique pour palier ce problème, il doit être produit sur son lieu de consommation, c'est-à-dire aux stations de recharge. Ceci implique que tout est à construire, en plus du prix de la station elle-même.

Cela pose donc aussi la question de pollution engendrée par toutes ces infrastructures à mettre en place. C'est une question complexe et nous n'avons pas trouvé de ressources à ce sujet mais il est clair que cela représente un désavantage du point de vue environnemental pour l'hydrogène.

Il serait aussi possible de produire de l'hydrogène bas carbone et même plus bas carbone que l'électrolyse 100% ENR en gardant les technologies actuelles qui sont le vaporeformage du méthane (CH₄ + 2 H₂0 → CO₂ + 4 H₂) et la gazéification du charbon (C + 2 H₂O → CO₂ + 2 H₂), toutefois en ajoutant à ces usines de production une technique de capture et séquestration du carbone. Bien que cette méthode pourrait réduire jusqu’à 90% les émissions de GES, elle ne sera rentable économiquement lorsque le prix de la tonne de CO₂e émise aura atteint plusieurs dizaines d'euros.

Le troisième point de friction porte sur le recyclage des batteries. En effet,une batterie jetée dans la nature est extrêmement polluante et forme des risques d'incendies, elle doit donc nécessairement être traitée. Malgré qu'elles soient bien recyclables, surtout leurs métaux, comme a cité Reporterre "Pour l’instant, le recyclage en boucle fermée des batteries lithium-ion en Europe n’existe pas" ceci est dû au fait que la quantité de batteries en circulation n'est pas encore assez élevée et qu'acheter des métaux "neufs" coûte souvent moins cher. Il faudra attendre une décennie ou deux avant de voir apparaître une industrie de recyclage aussi efficace que celle présente pour les batteries classiques au plomb des véhicules thermiques qui atteint 85%.

Pourquoi si longtemps ? Il se trouve que les batteries de véhicules électriques ont une très bonne durée de vie. Au bout de 300 000 km d'utilisation, ce qui correspond environ à 10 ans, elles ont perdu environ 10% de leur capacité, si cela ne convient plus à son usage, elles peuvent avoir une seconde vie pour servir de stockage statique et durer 10 ans de plus. Ce qui n'est pas du tout le cas des piles à combustible des véhicules à hydrogène,elles sont certes moins polluantes en fin de vie mais ne durent pas plus de 300 000 km et il n’existe actuellement aucun procédé de recyclage à l'échelle industrielle des PAC.

Cette dernière partie traitera trois point en même temps. Le premier est sur la question de la pollution liée à la production du véhicule, Reporterre nous dit que "produire un véhicule électrique émet deux fois plus de gaz à effet de serre que de produire un véhicule thermique" mais cela ne nous dit rien sur la pollution côté hydrogène.

Avec cette étude de Carbone 4 qui détaille l'empreinte carbone moyenne sur la durée de vie de plusieurs types de véhicules, nous allons pouvoir trancher sur cet arguments, sur celui le fer de lance des partisans de l'hydrogène disant que "L'hydrogène est adapté aux véhicules lourds du fait du poids conséquent des batteries" ainsi que conclure sur la question du recyclage des batteries en regardant la part des émissions qu'elles induisent dans leur fin de vie.

Ce graphique permet de constater plusieurs choses. Premièrement, sur toute sa durée de vie, la production d'un VEB représente 63 gCO2e/km contre 41 pour un VTH, donc il est moins que 2 fois plus émissif. On remarque aussi que les VEB et les VEH ont pratiquement les mêmes émissions de fabrication. Cela est dû au fait qu'une PAC requiert moins de métaux qu'une batterie de VEB et qu'il y ait peu de batteries dans un VEH, mais l'hydrogène étant un élément hautement inflammable, il faut une plus grande quantité de renfort dans le châssis des VEH. La deuxième chose à noter est les émissions de fin de vie des deux types de véhicules, le VEB en a sensiblement plus qu'un VEH mais cela reste une partie minoritaire.

Pour répondre à l'argument disant que l'hydrogène est plus adapté aux véhicules lourds, regardons ce que donne le même graphique pour les bus et pour les tracteurs routiers.

On peut donc constater que malgré le fait que les VEB lourds nécessitent beaucoup plus de batteries, fait qui se remarque par le dépassement des émissions liées à la fabrication du véhicule dès le premier graphique concernant l'autobus; le faible rendement énergétique des VEH implique que le seul cas de figure où ils sont moins émetteurs que les VEB est pour les poids lourds de plus d'une dizaine de tonnes et uniquement si l'hydrogène est produit à 100% à partir d'énergies renouvelables. D'où l'importance du mix énergétique.

CONCLUSION

Pour conclure, nous avons vu que cette controverse fait intervenir beaucoup d'acteurs. Grâce à leurs nombreux arguments et à l'analyse des points de frictions nous pouvons dégager plusieurs informations. La stabilité du réseau électrique n'est qu'un problème mineur et à l'échelle locale. Les émissions dues à la fabrication des deux types de véhicules sont équivalentes et celle des VEB tend à se réduire. L'hydrogène est effectivement de plus en plus efficace avec l'augmentation du poids du véhicule mais il ne surpasse l'électricité que lorsqu'il est utilisé pour des poids lourds et uniquement s'il a été produit à partir d'électricité bas carbone. La mise en place des infrastructures nécessaires au développement des VEH est très coûteuse par rapport à celle pour les VEB alors que celle-ci à déjà du mal à se mettre en place. Le faible taux de recyclage des batteries et les émissions induites restent un problème mais cette filière va se développer dans les deux décennies à venir. Et enfin, le plus gros enjeux reste la production d'hydrogène bas carbone, sans cela, l'hydrogène ne sera jamais plus pertinent écologiquement que l'électricité. Pour y arriver la mise en place des technologies de capture et séquestration du carbone est primordiale.