Véhicules hydrogène : les cinq questions à se poser

Rappelons tout d’abord qu’un véhicule hydrogène est un véhicule à motorisation électrique alimenté non par une batterie mais par une pile à combustible (PAC) dont le rôle est de convertir l’hydrogène stocké à l’état gazeux en électricité – un processus qui ne rejette en retour que de l’eau. Certains véhicules roulent uniquement à l’hydrogène mais il existe des « hybrides » batterie-hydrogène. À la clé : le confort de l’électrique avec plus d’autonomie et un temps de « recharge » identique à celui d’un véhicule thermique.

Face à une fiscalité écologique plus sévère, au passage au WLTP, aux objectifs de transition énergétique fixés par la loi d’orientation des mobilités ou encore à l’essor des zones à faibles émissions dans les villes, le recours à l’hydrogène peut intéresser les flottes. Mais attention : que ce soit à petite ou plus grande échelle, intégrer l’hydrogène dans une flotte ne doit pas se faire au hasard. Voici toutes les questions à se poser avant de se lancer et les réponses de nos témoins.

1. L’hydrogène, pour quels usages ?

Première règle : l’hydrogène ne correspond pas à tous les usages. En France, l’un des pionniers de la mobilité hydrogène s’appelle Hype : cette flotte de taxis a été lancée en décembre 2015 pendant la COP21 par la Société du taxi électrique parisien (STEP). Celle-ci opère 130 véhicules et a enregistré 4,5 millions de kilomètres parcourus. « L’hydrogène est la seule solution pour passer au zéro émission quand on a une activité aussi intense et aléatoire que le taxi parisien », estime Mathieu Gardies, fondateur et CEO de Hype (voir le témoignage). « L’hydrogène est adapté à toutes les activités plus intenses en termes d’usages ou de masse transportée », confirme Julien Chauvet, directeur de l’activité hydrogène d’Engie Solutions qui exploite une flotte de 50 Kangoo Z.E. H2 en circulation depuis mi-2018 (voir le témoignage).

Constat identique pour le Groupe Deutsche Post DHL : « Les véhicules électriques sont rentables et économes en énergie, mais ils ont des limites opérationnelles de charge utile, d’autonomie et de capacité à avitailler de grandes flottes. Ils sont utiles pour les livraisons de faible portée, par exemple sur le dernier kilomètre. Mais pour les camions et autres équipements, il faut un véhicule à plus grande portée », explique Achim Jüchter, expert senior en services et solutions eMobilité pour les technologies du futur.

Le Groupe Deutsche Post DHL a plusieurs projets de mobilité hydrogène en phase de préparation. L’hydrogène doit participer à l’atteinte de ses objectifs, à savoir utiliser des solutions d’enlèvement et de livraison propres pour 70 % de ses services au premier et au dernier kilomètre d’ici 2025, et réduire à zéro toutes les émissions liées à la logistique d’ici 2050. Seul problème actuellement : « La disponibilité des véhicules à PAC, en particulier les camions légers et lourds pour nos besoins », regrette Achim Jüchter.

2. Quel financement ?

Deuxième question à se poser : comment financer le déploiement de la mobilité hydrogène ? Car le coût reste encore très élevé. « En 2016, nous avons acheté nos dix Kangoo Z.E H2 environ 40 000 euros : 17 500 euros pour le véhicule seul et 22 500 euros pour le système hydrogène », indique Claire Kieffer, cheffe du service transition énergétique et développement durable de la communauté d’agglomération Sarreguemines-Confluences.

Le Kangoo Z.E. H2 était alors un véhicule expérimental équipé par Symbio. Le modèle est maintenant produit en série par Renault et démarre à 48 300 euros HT (hors aides et bonus), contre 22 800 euros pour la version classique à batterie et 17 150 euros pour un Kangoo Express. En parallèle, le tarif d’une Toyota Mirai débute actuellement à 78 900 euros et celui d’un Hyundai Nexo à 75 600 euros.

Le surcoût de l’hydrogène

« Les véhicules à hydrogène ne sont pas encore compétitifs par rapport au diesel et ils sont toujours plus chers que les modèles électriques », reprend Achim Jüchter du Groupe Deutsche Post DHL. « L’hydrogène n’a pas encore de marché aujourd’hui, d’où son surcoût », complète Mathieu Gardies de Hype. Cette société de taxis a pour ambition de contribuer à créer ce marché, avec à terme un objectif de convergence des coûts avec le thermique. « Nous suivons pour l’instant la trajectoire prévue. De fait, nous faisons avec nos partenaires des efforts pour avoir l’hydrogène moins cher et nous avons suffisamment motivé les constructeurs à nous accompagner dans ce projet, fait état le cofondateur de Hype. Notre référence est la Prius thermique reconnue par la profession et au TCO extrêmement bas, poursuit-il. Toyota annonce un TCO similaire pour l’hydrogène d’ici 2025, mais nous essayons d’accélérer les choses. »

Outre le coût du véhicule, il faut prendre en compte celui de l’énergie. À Clermont-Ferrand, Les Colis Verts, spécialistes de la livraison du dernier kilomètre en véhicules verts, font le plein à partir de 10 euros/kg, sachant que 1 kg d’hydrogène offre de parcourir environ 100 km et que le Kangoo Z.E. H2 de l’entreprise embarque 1,7 kg d’hydrogène à 350 bars (voir le témoignage). Un véhicule à 700 bars embarquera quant à lui 5 à 6 kg d’hydrogène. « Nous visons un prix de l’hydrogène en station à 7 euros/kg mais il faut pour cela de plus grosses stations », avance de son côté Mathieu Gardies de Hype.

Le coût de l’infrastructure

Et pour les entreprises ou collectivités qui n’ont pas la chance de bénéficier d’une infrastructure publique à proximité, il faut ajouter le coût d’investissement dans la station. La communauté d’agglomération Sarreguemines-Confluences a été l’une des premières collectivités à porter un projet de station hydrogène à destination de véhicules professionnels (voir le témoignage). Et en 2016, l’investissement a été non négligeable : « Globalement, le projet coûtait 1,4 million d’euros en tenant compte des coûts d’exploitation et de personnel dédié au projet », détaille Claire Kieffer. À noter que la communauté d’agglomération est actuellement propriétaire de la station et se charge de son exploitation jusqu’en mai 2020, date laquelle prendront fin le contrat de maintenance chez le spécialiste des équipements hydrogène McPhy et le soutien financier de l’Europe. Pour Julien Chauvet, directeur de l’activité hydrogène d’Engie Solutions, « la bonne pratique consiste à s’inscrire dans une démarche collective et collaborative de développement d’un écosystème hydrogène, comme c’est le cas en Occitanie, en Auvergne-Rhône-Alpes et en Bretagne. Ces démarches permettent de bénéficier de subventions pour l’achat des véhicules et donnent accès à un réseau d’infrastructures. Les véhicules hydrogène sont plus chers mais le surcoût est rendu acceptable par différents mécanismes, si bien que l’on arrive à un TCO équivalent à celui du véhicule électrique à batterie. »

C’est ce qu’encourage l’appel à projet Écosystèmes de mobilité hydrogène lancé en 2018 par l’Ademe. Les projets retenus sont portés par les acteurs de la filière et des territoires, et proposent généralement aux flottes locales de subventionner l’achat de véhicules hydrogène. Dans le cadre du projet Zero Emission Valley, la région Auvergne-Rhône-Alpes offre ainsi aux flottes captives publiques et privées une subvention de 2 700 à 8 600 euros selon le nombre de kilomètres parcourus par an, à laquelle s’ajoutent une subvention européenne de 3 400 euros et le bonus écologique.

3. Quel entretien et quelle maintenance ?

L’organisation de l’entretien et de la maintenance constitue un autre enjeu important, surtout pour des véhicules encore expérimentaux ou produits en très petites séries. « Il est indispensable d’avoir un partenaire pour le service après-vente », estime Claire Kieffer, pour la communauté d’agglomération Sarreguemines-Confluences, qui a porté un projet de déploiement de dix Kangoo Z.E H2 en 2016. L’éloignement géographique avec Symbio, le fournisseur des véhicules, situé en Rhône-Alpes, a en effet compliqué la maintenance.

« Nous n’avons pas pu former les agents du garage interne comme nous le souhaitions et nous n’avons pas trouvé de solution pour que la maintenance soit effectuée à la concession Renault de Sarreguemines sur la partie hydrogène, regrette Claire Kieffer. Nous ne nous lancerons plus jamais dans l’achat de tels véhicules si nous n’avons pas la maintenance comprise. C’est d’autant plus compliqué pour les artisans qui ont aménagé leur véhicule car il faut tout enlever pour accéder à la PAC. »

Inversement, Engie Solutions – qui exploite 50 Kangoo Z.E. H2 depuis mi-2018 – a pu bénéficier d’un service après-vente assuré par Symbio. « De plus, la chance que nous avons eue en déployant 50 véhicules d’un coup, c’est que Symbio a formé les équipes du Renault Pro Plus à Rungis, situé à proximité d’une de nos stations de recharge, rappelle Julien Chauvet. Et comme les véhicules sont expérimentaux, ils font l’objet d’un processus d’amélioration continue, essentiellement sur l’électronique et le pilotage de la puissance du moteur, si bien que beaucoup d’améliorations s’effectuent à distance », précise Julien Chauvet.

Enfin, à plus grande échelle, les taxis Hype travaillent actuellement à mettre en place un réseau efficient d’entretien et de maintenance, en prévision de l’arrivée en parc de plusieurs centaines de véhicules supplémentaires.

4 .Comment accompagner les utilisateurs ?

Après avoir réglé les questions d’investissement, d’avitaillement et d’organisation opérationnelle, reste à s’assurer de l’adhésion des conducteurs. « L’une des leçons tirées des modèles électriques à batterie est que nous avons besoin d’une formation des conducteurs pour assurer une utilisation fluide des véhicules, affirme Achim Jüchter pour le Groupe Deutsche Post DHL. Nous devons éduquer les gens sur la façon d’employer les stations de ravitaillement en hydrogène et sur la façon de faire rouler les véhicules correctement pour éviter les problèmes liés à un mauvais fonctionnement, poursuit-il. Et avec les nouvelles technologies, il est toujours important d’assurer la confiance des utilisateurs dans la sécurité de la technologie. »

« Actuellement, nous sommes deux à rouler avec le Kangoo hydrogène. Nous avons aussi eu l’expérience d’une personne qui est venue renforcer l’équipe en décembre et qui a très vite pris en main le véhicule : au bout de trois jours, elle n’avait plus aucun problème pour l’utiliser. La conduite est très intuitive et très agréable grâce notamment à la boîte de vitesses automatisée », témoigne de son côté Erwan Carré, co-fondateur des Colis Verts, un spécialiste clermontois de la livraison du dernier kilomètre en véhicules verts.

L’adéquation usage-véhicule

« Par la suite, il est important d’assurer un suivi particulier de l’adéquation usage-véhicule et de l’appropriation de la technologie par les équipes, mais aussi du développement de la filière car de nouveaux usages peuvent apparaître avec le déploiement d’une station », conseille Julien Chauvet d’Engie Solutions.

Mais une fois en place, le véhicule hydrogène semble convaincre. « D’après les retours que nous avons, les véhicules sont agréables à conduire du fait du moteur électrique souple et silencieux », indique Claire Kieffer de la communauté d’agglomération Sarreguemines-Confluences. « Notre gestionnaire de flotte est très satisfait. Comme il s’agit d’un moteur électrique, l’entretien est facile », complète Lise Van Long, manager en charge du développement durable pour le Comité international olympique (voir le témoignage). Et chez Engie Solutions, « la flotte hydrogène est un sujet de fierté pour nos équipes, reprend Julien Chauvet. Les conducteurs ont le sentiment d’appartenir à une communauté de pionniers et c’est pour nous le vrai levier de transformation des flottes. »

5. Comment déployer à plus grande échelle ?

Toutes les flottes que nous avons interrogées ont l’intention de poursuivre l’aventure hydrogène. Hype a par exemple l’objectif d’atteindre 600 taxis en service d’ici fin 2020. « À l’avenir, nous étudierons peut-être l’utilisation d’un véhicule hydrogène avec un plus grand capacitaire, sachant que Renault a annoncé le lancement du Master en 2020, anticipe pour sa part Erwan Carré des Colis Verts. Nous avons de nombreuses idées, d’autant que nous avons beaucoup communiqué sur Instagram et Linkedin, ce qui a généré une communauté de contacts dans toute la France. »

Pour sa part, la communauté d’agglomération Sarreguemines-Confluences souhaite développer les usages de sa station. « Notre station est capable de fournir 40 kg d’hydrogène par jour, tandis qu’un Kangoo Z.E. H2 consomme seulement 1,7 kg pour un plein (1 kg d’hydrogène permet de parcourir environ 100 km). Nous distribuons actuellement environ 2 kg/jour, il y a donc encore une belle marge de progression », prévoit Claire Kieffer. Outre la distribution sur place, la collectivité envisage de distribuer de l’hydrogène en bouteilles pour d’autres stations en développement à proximité ou pour des usages industriels.

« Si nous trouvons des financements, nous pourrions aussi intégrer un poids lourd ou un bus hydrogène à notre flotte, estime Claire Kieffer. Nous sommes également en réflexion sur les véhicules 700 bars qui apporteraient une consommation supplémentaire à la station. » Au Comité international olympique, l’objectif à long terme est d’avoir une flotte zéro émission avec uniquement des véhicules électriques à batterie ou à PAC hydrogène : «  Nous aurons assurément plus de véhicules hydrogène dans le futur quand de nouveaux modèles seront commercialisés par Toyota et que nous aurons une station publique à proximité pour ravitailler facilement ces véhicules », indique Lise Van Long.

Allier électrique et hydrogène

Engie Solutions compte aussi développer plus avant la mobilité hydrogène dans le cadre du verdissement de sa flotte. « Nous allons maintenant déployer 1 000 véhicules électriques et l’hydrogène entrera dans le panel car le véhicule à batterie, à date, ne couvre tous les usages », note Julien Chauvet. Avec un défi à relever pour changer d’échelle : « On ne peut pas changer tous les véhicules d’un seul coup au bon moment, poursuit Julien Chauvet. Si nous voulons être prêts en 2030, il faut commencer maintenant. Il y a certes un surcoût à commencer tôt la transition énergétique de la flotte mais il y aura aussi certainement un surcoût à finir tard, alors que les diesel seront interdits en petite couronne parisienne et dans les ZFE, et que la fin des véhicules thermiques est annoncée. »

Et si de nouvelles entreprises et collectivités passent à l’hydrogène, il faudra que les stations soient en capacité d’avitailler tous les véhicules déployés : « Ce n’est pas tant la quantité de stations qui importe que leur capacité à alimenter un grand nombre de véhicules en peu de temps », alerte Achim Jüchter du Groupe Deutsche Post DHL.

Justement, l’Ademe va cofinancer en 2020 dix nouveaux projets d’écosystèmes de mobilité hydrogène (voir l’encadré ci-dessous). Reste maintenant à attendre pour savoir quelle sera vraiment la place de l’hydrogène dans les flottes. À suivre…