Comment résoudre le problème de la faisabilité économique du transport longue distance de véhicules à hydrogène ?

Les véhicules à hydrogène permettent un transport à grande échelle, sur de longues distances et interrégional, ce qui constitue un élément important de la promotion du marché des véhicules à pile à combustible. Quelles difficultés faut-il donc surmonter pour parvenir à une exploitation commerciale véritablement durable ?

La construction d'un « corridor hydrogène » longue distance, permettant aux poids lourds à hydrogène de circuler dans le cadre du transport routier de marchandises sur moyenne et longue distance, et de dynamiser ainsi toute la chaîne industrielle, constitue actuellement un maillon essentiel de la commercialisation des véhicules à pile à combustible. Wan Gang, président de l'Association chinoise pour la science et la technologie, a plaidé à plusieurs reprises pour la connexion des « autoroutes de l'hydrogène » soutenant les essais interrégionaux de véhicules à pile à combustible, et pour la création d'un « corridor hydrogène » combinant tronçons longue et courte distance et un agencement optimisé, afin de constituer un projet pilote majeur et complet de transport d'hydrogène.

Depuis l'année dernière, le nombre de trajets longue distance effectués par des véhicules à pile à combustible à hydrogène à travers plusieurs provinces a progressivement augmenté. Le 22 octobre 2023, le véhicule logistique à hydrogène de State Power Investment a achevé sans encombre la liaison Pékin-Jinan et est retourné au dépôt de Daxing, après avoir parcouru 1 160 kilomètres aller-retour à travers les provinces de Pékin, Tianjin, Hebei et Shandong.

En avril dernier, un poids lourd à hydrogène de 49 tonnes, équipé par Reshape Energy, est parti de Pékin Daxing et, après deux jours de route, a traversé six provinces et villes avant d'arriver à Shanghai. En août, un véhicule logistique à hydrogène de 18 tonnes a traversé six provinces et villes (Pékin, Tianjin, Hebei, Shandong, Jiangsu et Zhejiang), établissant ainsi avec succès un corridor de transport d'hydrogène à grande vitesse reliant Pékin à la région du delta du Yangtsé.

La mise en œuvre du transport d'hydrogène à grande échelle, sur de longues distances et à travers différentes régions grâce aux véhicules à hydrogène a bénéficié des progrès réalisés ces dernières années dans la technologie des piles à combustible haute puissance de mon pays et de la maturation progressive des réseaux de stations de ravitaillement en hydrogène dans diverses régions.

En matière de piles à combustible, par le passé, compte tenu de la fiabilité, de la durée de vie, du coût, de la maintenance et d'autres facteurs, la puissance des systèmes de piles à combustible pour véhicules de transport lourds se situait principalement entre 110 et 130 kW. Ces véhicules semblaient rencontrer des difficultés sur les routes à grande vitesse, sur de longues distances et dans des conditions difficiles. Grâce aux progrès constants réalisés dans le développement des technologies de piles à combustible et de systèmes en Chine, de plus en plus de poids lourds et autres véhicules équipés de systèmes de plus de 130 kW sont mis en service, et le transport longue distance de véhicules à hydrogène deviendra de plus en plus fluide.

Dans le cas susmentionné, couvrant six provinces et villes sur une distance totale d'environ 1 500 kilomètres, le véhicule était équipé d'un système de pile à combustible de 180 kW de Reshape Energy.

En matière de construction de stations de ravitaillement en hydrogène, la région Pékin-Tianjin-Hebei-Shandong-Jiangsu-Zhejiang-Shanghai est actuellement la plus avancée de Chine dans la promotion et la démonstration de l'énergie hydrogène, et son réseau de stations de ravitaillement y est relativement complet. Selon les statistiques de l'Institut de recherche industrielle (GGII), la Chine compte plus de 470 stations de ravitaillement en hydrogène, dont 161 sont implantées dans seulement sept provinces et villes : Pékin, Tianjin, Hebei, Shandong, Jiangsu, Zhejiang et Shanghai. Ces stations facilitent le ravitaillement en hydrogène lors des longs trajets en véhicules à hydrogène.

Selon les informations disponibles, leurs véhicules logistiques à hydrogène ont effectué deux ravitaillements en hydrogène lors de leur traversée des six provinces et villes de Pékin, Tianjin, Hebei, Shandong, Jiangsu et Zhejiang. Le premier ravitaillement a eu lieu à la station Sinopec du district de Huaiyin, à Jinan (province du Shandong), et le second à la station-service située sur la route de Wenchang Ouest, à Yangzhou (province du Jiangsu). Ce transport longue distance de 1 300 kilomètres a nécessité la consommation de 54 kilogrammes d'hydrogène.

L'achèvement du corridor hydrogène de plusieurs milliers de kilomètres par des véhicules à hydrogène constitue une étape majeure, démontrant que les véhicules de transport à hydrogène de moyen et gros gabarit sont désormais une solution viable pour le transport de charges lourdes sur de longues distances. Cependant, ces applications de transport à grande échelle, longue distance et interrégional par véhicules à hydrogène restent encore au stade expérimental. Pour parvenir à une exploitation commerciale durable, la viabilité économique du transport longue distance par véhicules à hydrogène doit également être prise en compte.

Liu Yonggui a expliqué à Gaogong Hydrogen and Electricity que l'ouverture de ce nouveau corridor logistique vert interprovincial de 1 300 kilomètres avait nécessité une planification minutieuse. La principale difficulté rencontrée a consisté à coordonner l'hydrogénation des véhicules avec les stations d'hydrogène présentes le long du parcours. Bien que ces stations soient nombreuses, les prix de l'hydrogène varient d'une station à l'autre. Un prix trop élevé rendrait le transport de véhicules à hydrogène non rentable.

Il est entendu qu'actuellement, de nombreuses régions de mon pays ayant mis en place des politiques de subvention de l'hydrogène, le gouvernement subventionne la conversion des véhicules à l'hydrogène. Le prix de l'hydrogène dans les provinces de l'Est est ainsi d'environ 30 à 35 yuans le kilogramme. Cependant, pour bénéficier de ces subventions dans les stations-service dédiées à l'hydrogène, les véhicules doivent s'y inscrire. Les véhicules étrangers non inscrits ne peuvent s'approvisionner en hydrogène qu'à un prix élevé, dans les stations-service non subventionnées.

Les besoins de chaque entreprise exploitant des véhicules à hydrogène étant identiques, le point d'équilibre économique entre le ravitaillement en hydrogène et le ravitaillement en carburant traditionnel diffère également. Selon leurs calculs, pour un camion de 4,5 tonnes par exemple, lorsque le prix de l'hydrogène est de 25 yuans/kg, le coût du carburant est sensiblement le même pour les camions à hydrogène et les camions à carburant ; de même, lorsque le prix de l'hydrogène est de 35 yuans/kg, le coût du carburant est sensiblement le même pour les camions frigorifiques à hydrogène et les camions frigorifiques à carburant. Si l'entreprise achète de l'hydrogène à un prix élevé, sans subventions publiques, la rentabilité de l'exploitation des véhicules à hydrogène n'est pas garantie.

Dans le domaine du transport, outre le prix de l'hydrogène, les péages autoroutiers constituent un facteur important qui influe sur la rentabilité du transport de véhicules à hydrogène. Depuis le début de l'année, le Shandong, le Sichuan, le Jilin, le Shaanxi, Ordos, la Mongolie-Intérieure et d'autres régions ont successivement mis en place la gratuité du trafic autoroutier pour les véhicules à hydrogène. Un calcul basé sur l'exemple d'un poids lourd de 49 tonnes montre que la suppression de tous les péages autoroutiers permettrait de réduire le coût unitaire de transport des véhicules à pile à combustible de 25 %.

Cependant, pour le transport longue distance à travers plusieurs provinces, les véhicules à hydrogène rencontrent actuellement le même problème que le ravitaillement en hydrogène : s’ils ne sont pas immatriculés localement, ils ne peuvent bénéficier des politiques préférentielles accordées à la circulation des véhicules à hydrogène.

Bien que les véhicules à hydrogène soient techniquement capables d'assurer un transport à grande échelle, sur de longues distances et entre régions, les politiques mises en place ne permettent pas encore d'exploiter pleinement leur potentiel économique.

Liu Yonggui a indiqué qu'à l'heure actuelle, les politiques relatives à l'hydrogène sont relativement harmonisées entre les différentes provinces et régions, et que le transport par véhicules à hydrogène peut s'avérer rentable dans certaines provinces et villes. Par conséquent, de nombreuses entreprises choisissent de collaborer avec des stations de ravitaillement en hydrogène agréées afin de limiter l'autonomie de leurs véhicules à hydrogène à quelques centaines de kilomètres.

Le développement de la filière hydrogène nécessite également que les politiques nationales prennent en compte les aspects liés à cette énergie. Il est certain que le pays et les différentes régions mettront en place des mesures incitatives pour favoriser l'utilisation des véhicules à hydrogène. Avec l'amélioration continue des politiques, le réseau de stations de ravitaillement en hydrogène s'étendra et l'expérience utilisateur des véhicules à hydrogène sera grandement améliorée. En particulier pour les véhicules utilitaires, notamment dans le secteur de la logistique, les véhicules à hydrogène permettent de réduire considérablement les coûts et se révèlent extrêmement pratiques.