Décarboniser le transport routier : Un rôle de 160 milliards de dollars pour les piles à combustible à hydrogène, selon IDTechEx Research

Décarboniser le transport routier : Un rôle de 160 milliards de dollars pour les piles à combustible à hydrogène, selon IDTechEx Research

Car, van and a truck parked next to a hydrogen fuelling stand with solar panels and wind turbines in the background
L'incorporation d'une pile à combustible dans la transmission d'un véhicule électrique, générant de l'électricité à partir d'hydrogène, offre une voie technologique qui permet de réduire de façon critique les émissions d'échappement sur la route tout en surmontant les limites potentielles d'autonomie et de charge des véhicules électriques à batterie (BEV). L'analyse d'IDTechEx dans son nouveau rapport intitulé "Véhicules électriques à pile à combustible 2022-2042" prévoit que la valeur du marché des véhicules routiers à pile à combustible atteindra 160 milliards de dollars en 2042, avec un TCAC de 23,9 % sur la période de prévision de 20 ans.
 
La course à la décarbonisation des véhicules routiers est indubitablement menée par les BEV, mais de sérieuses inquiétudes subsistent quant à la capacité des solutions BEV à fournir le cycle d'utilisation nécessaire pour les utilisations nécessitant une autonomie importante, de brefs temps d'arrêt et une grande flexibilité opérationnelle. C'est le cas, par exemple, du transport routier longue distance et des bus urbains à fort kilométrage.
 
Pour ce type d'applications, une énorme batterie de 500+ kWh serait nécessaire pour fournir de manière fiable une autonomie de 350+ km sur une seule charge, et la recharge complète, même avec des chargeurs ultra-rapides de 350 kW, prendrait des heures. Le défi est encore plus grand dans une situation de dépôt, où des mégawatts de puissance sont nécessaires. Le camion lourd à pile à combustible XCIENT de Hyundai offre une autonomie d'environ 400 km, avec une batterie Li-ion de 73 kWh et un système de pile à combustible à l'hydrogène, et nécessite moins de 20 minutes pour faire le plein.
 
L'élan croissant en faveur d'une transition rapide vers des véhicules à zéro émission, combiné à un besoin réel d'autonomie comparable à celle des moteurs diesel et d'un ravitaillement rapide, signifie que des acteurs majeurs de l'automobile comme Toyota, Hyundai, GM et Daimler continuent d'injecter des millions de dollars dans l'amélioration de la technologie des systèmes de piles à combustible et la réduction des coûts.
 
Les principaux marchés automobiles, dont le Japon, la Corée, la Chine, l'Allemagne et la Californie, prévoient un déploiement important de véhicules à pile à combustible (FCEV). L'Allemagne a déjà construit une centaine de stations de ravitaillement en hydrogène (HRS), offrant une capacité de 40 000 voitures particulières, bien que son parc actuel soit inférieur à 1 000 voitures. L'Allemagne constitue un banc d'essai pour les véhicules électriques à pile à combustible en Europe et remettra en question l'affirmation selon laquelle le manque d'infrastructures pour l'hydrogène est responsable de l'absence d'adoption des véhicules électriques à pile à combustible. Des flottes relativement petites de véhicules utilitaires lourds à moteur à combustion interne pourraient fournir une demande d'hydrogène suffisante pour exploiter de manière viable un système de ravitaillement en hydrogène.
 
Par rapport aux voitures, la proposition de valeur pour les camions et les autobus à pile à combustible est plus forte, et IDTechEx ne s'attend pas à ce que les voitures à pile à combustible soient un succès commercial comparativement aux voitures électriques à batterie (voir l'article précédent d'IDTechEx, Fuel Cell Cars : A Commercial Failure). Cependant, l'ampleur du marché automobile et le soutien substantiel au développement d'une économie de l'hydrogène plus large par les gouvernements et les entreprises dans les régions clés font qu'IDTechEx prévoit qu'en 2042, 60,3 % des recettes du marché des véhicules à pile à combustible sur route proviendront du marché des voitures particulières. Les fabricants de piles à combustible profiteront du volume du marché automobile pour faire baisser les coûts dans d'autres secteurs où la technologie est plus critique.
 
En effet, le déploiement des véhicules à pile à combustible est confronté à des défis considérables, notamment la diminution du coût des composants du système de pile à combustible pour réduire le coût initial du véhicule, tout en déployant une infrastructure de ravitaillement en hydrogène suffisante pour rendre la conduite d'un véhicule à pile à combustible viable. La disponibilité d'hydrogène "vert" bon marché, produit par l'électrolyse de l'eau à l'aide d'électricité renouvelable, est également essentielle à la légitimité du FCEV en tant que solution à faible émission de carbone. L'analyse du rapport d'IDTechEx souligne que cet hydrogène sera vital pour que les FCEV fournissent les références environnementales sur lesquelles ils sont vendus.
 
L'hydrogène gris bon marché produit à partir de combustibles fossiles n'a guère de sens en tant que carburant de transport à faibles émissions, car l'empreinte des émissions du puits à la roue d'un véhicule électrique à pile à combustible utilisant de l'hydrogène gris n'offre qu'une économie marginale de CO2 par rapport aux véhicules diesel modernes.
 
Estimation IDTechEx des émissions de CO2/km pour différents groupes transmissions de camions. Source : IDTechEx
 
Le nouveau rapport d'IDTechEx, "Véhicules électriques à pile à combustible 2022-2042", explore l'état actuel du développement des véhicules à pile à combustible pour les voitures particulières, les véhicules utilitaires légers, les camions et les autobus urbains. Le rapport aborde les aspects techniques et économiques du déploiement des piles à combustible dans ces différentes applications de transport et présente les perspectives indépendantes d'IDTechEx sur 20 ans pour l'avenir des véhicules à pile à combustible.
 
Ce rapport fait partie du portefeuille de recherche plus large d'IDTechEx sur la mobilité, qui suit l'adoption des véhicules électriques, les tendances des batteries, l'autonomie et la demande sur terre, en mer et dans les airs. Pour vous aider à naviguer dans ce qui vous attend. Pour en savoir plus, consultez le site www.IDTechEx.com/Research/EV.