Presentation (en pdf) de l'AFHYPAC (association regroupant toute la filière nationale hydrogène et piles à combustible) au Senat le 7 nov 2014: 

L'hydrogène vecteur de la transition énergétique

Le couple franco-allemand s’était déjà illustré comme un moteur en matière de transition énergétique, le Chef de l’Etat français ayant d’ailleurs appelé de ses vœux, lors d’une conférence de presse du 14 janvier, au développement en commun, à l’image d’Airbus, des « filières industrielles de la transition énergétique ».

Le 22 Janvier 2014, la Commission européenne a proposé des objectifs énergétiques et climatiques à relever d'ici 2030. Les objectifs envoyer un signal fort au marché, encourager l'investissement privé dans de nouveaux gazoducs et réseaux électriques ou des technologies à faible émission de carbone.
Les objectifs doivent être atteints si l'UE veut tenir sa promesse de réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 80-95% d'ici 2050 .

Les deux pays ont, le 19 février dernier, détaillé leur vision commune du paquet climat énergie pour 2030, exprimant le souhait d’ "un cadre ambitieux pour l'énergie et le climat à l'horizon 2030" afin de "garantir une énergie à des prix abordables, la compétitivité industrielle, la sécurité des approvisionnements et la réalisation de nos objectifs en matière de climat et d'environnement".

1) Qu’est ce que le cadre énergie-climat ?

La communication de la Commission le 22 janvier 2014 intitulée « Un cadre d'action en matière de climat et d’énergie pour la période comprise entre 2020 et 2030 » dans le cadre d’un paquet « énergie-climat » contenant différents textes:

Etude d'impact sur la politique énergétique et climatique à l'horizon 2030,

communication sur les prix et coûts de l'énergie en Europe,

rapport complet sur les prix et coûts de l'énergie,

rapport économique en matière d'énergie,

orientations pour les États membres relatives aux interventions de l'État dans les marchés de l'électricité…

La Commission y a proposé un certain nombre d’objectifs, visant à envoyer un signal fort au marché et à encourager les investissements privés dans de nouveaux gazoducs et réseaux électriques ou des technologies à faible émission de carbone.


Les piliers du nouveau cadre de l’UE en matière de climat et d’énergie pour 2030:

- la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) de 40 % par rapport au niveau de 1990
- un objectif contraignant pour l'ensemble de l'Union concernant la part des énergies renouvelables, qui est portée à au moins 27 %, 
-de nouvelles ambitions pour les politiques en matière d’efficacité énergétique,
- un nouveau système de gouvernance
-une série de nouveaux indicateurs pour garantir un système énergétique compétitif et sûr:

Etayé par une analyse détaillée des prix et des coûts de l’énergie, le cadre pour 2030 doit permettre de garantir la sécurité juridique aux investisseurs et une approche coordonnée entre les États membres, conduisant ainsi à la mise au point de nouvelles technologies

Si les deux partenaires reprennent les objectifs de la Commission, concernant la réduction des émissions de GES et les 27% d'énergies renouvelables dans la consommation d'énergie européenne en 2030, la réalisation de ce dernier objectif ne devra pas, selon eux, se voir décliné en objectifs nationaux, comme ce fut le cas avec le paquet énergie climat de 2008. Les deux partenaires se sont également prononcés en faveur du rapprochement des mécanismes de soutien aux énergies renouvelables dans l’Union afin d'améliorer leur efficacité sur le plan économique. Concernant l’efficacité énergétique, ils ont insisté sur la nécessité de mobiliser des investissements privés et se sont félicité « de la proposition de la Commission de consacrer des fonds européens comme les fonds structurels et des institutions comme la BEI pour élaborer un plan d'investissement en matière d'efficacité énergétique".


En matière de politique industrielle, le couple franco-allemand appelle à l’adoption par le Conseil européen "d'un Pacte industriel fondé sur la mobilisation et l'adaptation en faveur de l'industrie de toutes les politiques pertinentes", dont celle de l'énergie, et prône la simplification de l’encadrement des aides d'Etat.


2) Trois thématiques prioritaires ont été définies :

- les réseaux de transport d'électricité (possibilités de coopération entre gestionnaires français et allemands pour renforcer le marché unique),

- le stockage de l'électricité (mise en place d’un plan scientifique et technologique franco-allemand pour la recherche d’ici juillet 2014)

- le développement des technologies hydrogène et solaire (mise en place d'un partenariat franco-allemand)

Les institutions financières des deux pays devraient proposer des instruments de financement de la transition d’ici l’été 

L'étude parlementaire commandée par l'Office parlementaire des choix scientifiques et technologiques (Opecst) a été lancée en octobre 2012. Cette étude vise à analyser le potentiel des technologies de l'hydrogène comme "vecteur énergétique" et dessiner les contours d'une filière structurée en France.

La question principale posée est:

Dans quelles mesures l'hydrogène (H2) peut-il contribuer au mix énergétique français "de demain" en plein débat national sur la transition énergétique ?

Le sénateur Jean-Marc Pastor et le député de Moselle Laurent Kalinowski ont souhaité présenter le 4 juin 2013, avant la fin du débat national sur la transition énergétique, un rapport d'étape qui fait le point sur:

- Les applications possibles de cette technologie

- Une évaluation des atouts et faiblesses

- Des premières recommandations pour soutenir la filière industrielle nationale.

Le rapport final sera rendu à l'automne 2013

Le 31 mai 2013, la ministre de l'Ecologie, du Développement durable et de l'énergie, Delphine Batho, a visité la plateforme MYRTE de stockage hydrogène de l'énergie photovoltaïque. Selon l'université de Corte, la ministre a affirmé "Je souhaite modifier la règlementation française afin de développer l'hydrogène énergie et les usages qui y sont associés". Le lendemain, elle était en Allemagne à Berlin pour la visite de la station-service TOTAL à hydrogène et a rencontré Peter Altmaier le ministre fédéral de l'environnement.

1) Les applications possibles:

Actuellement, l'hydrogène est en majeure partie utilisé dans l'industrie du raffinage du pétrole et de la pétrochimie (production d'ammoniac principalement), son utilisation, sous forme gazeuse, en tant que vecteur énergétique suscite l'intérêt croissant d'industriels pour sa capacité à transporter et stocker l'énergie.

- Stockage des énergies renouvelables intermittentes

- Prolonger l'autonomie des véhicules électriques jusqu'à 500 à 800 km

- Alimenter les véhicules électriques et particulièrement les chariots élévateurs

- Alimenter les petits équipements de téléphonie mobile (téléphones portables)

- Augmenter le rendement des unités de cogénération électricité chaleur à partir de gaz naturel ou de biogaz.

- Utiliser son fort pouvoir calorifique directement comme combustible (véhicules, cogénération, injection dans le réseau gazier).

2) Atouts et faiblesses:

 Coûts de la production d'hydrogène:

Aujourd'hui, la méthode la plus rentable de production d'hydrogène utilisée par la plupart des industriels est le vaporeformage du gaz naturel (qui produit beaucoup de CO2) et plus rarement par électrolyse de l'eau qui présente pourtant "l'avantage décisif de l'absence d'émission de gaz à effet de serre".

Le vaporeformage du gaz naturel:

- Coût attractif autour de 2 €/kg d'hydrogène

- Emissions de CO2: 10 kg de CO2 / kg d'hydrogène produit.

L'électrolyse de l'eau :

- Coût de l'ordre de 5 à 10 €/kg d'hydrogène (Remarque de ERH2-Bretagne: ce montant est élevé car on prend en compte le coût de l'électricité achetée sur le réseau, néanmoins, à partir d'énergie renouvelable autoconsommée, le coût est nettement inférieur)

- Emissions de CO2: 0 kg

Néanmoins l'hydrogène présente un inconvénient en tant que vecteur d'énergie car il nécessitera des volumes pour le stocker et il est coûteux à transporter. Il être compressé ou liquéfié pour son stockage et son transport, ce qui est plus difficile et plus coûteux que le stockage et le transport des hydrocarbures liquides ou gazeux".

La technologie est mature mais c'est surtout leur coût qui déterminera son développement sur un marché donné.

3) Premières recommandations pour soutenir la filière industrielle nationale

La France est très en retard sur ces applications, néanmoins elle dispose d'un extraordinaire potentiel scientifique et industriel dans le domaine de l'hydrogène énergie. En effet, dans les années 2000, l'ANR et le CEA notamment,  ont poussé les travaux de recherche et de développement et des programmes très intéressants ont été développés et ont même conduit dans certains cas à la création de startup qui sont maintenant bien placées à l'international.

Mais ce travail n'a pas été suivi d'un accompagnement législatif et réglementaire et "tant que nous aurons une législation qui interdira d'avoir un réseau de bornes d'hydrogène, pourquoi voulez-vous que les constructeurs de voitures se lancent dans cette technologie ?", souligne M. Pastor.

En effet actuellement l'hydrogène n'est plus une priorité des deux constructeurs automobiles nationaux (PSA et Renault) qui ne misent pas sur le marché du véhicule à pile à combustible contrairement aux constructeurs japonais Honda ou Toyota ou coréen comme Hyundai ou encore l'Allemand Mercedes Benz.

Les atouts de la France:

- De nombreux brevets déposés sur des technologies telles que l'électrolyse, la pile à combustible ou encore le stockage d'hydrogène sous forme solide.

- De grands acteurs industriels tels que Air Liquide et Total, les leaders mondiaux de l'hydrogène industriel, mais aussi GDF Suez, Helion (filiale d'Areva) ou encore Michelin se sont positionnés sur ce marché.

- Une multitude de PME performantes dans leur domaine comme SymbioFCEL, Mc Phy Energy, Soprano, Ceram Hyd, CETH2…

- Un regroupement au sein d'une association nationale de l'hydrogène et des piles à combustible (AFHYPAC).

Le marché de la filière est passé d'un chiffre d'affaires de 136.000 euros en 2009 à 4,8 millions d'euros en 2011 ( Commissariat général au développement durable - février 2013).

Des projets dans les territoires en partenariat avec les collectivités locales:

Dans les Pays de Loire pour des applications dans le transport fluvial, en Corse pour le stockage de l'énergie photovoltaïque ou encore en Midi-Pyrénées pour le reformage de biogaz issu des déchets ménagers, ne sont que des exemples.

Comment structurer la filière industrielle au niveau national ?

- Pour être durable et économiquement compétitive, la production d'hydrogène devra s'effectuer principalement de façon décentralisée dans les territoires au plus près des besoins.

- Une nouvelle gouvernance décentralisée de l'énergie est l'un des volets indispensables au développement de la filière.

- Associer localement les moyens de stockage de l'énergie et les EnR variables permettra de réduire de façon très sensible l'impact de ces dernières sur le réseau électrique, et donc les besoins d'adaptation de celui-ci.

- L'hydrogène est aussi en cohérence avec le domaine des réseaux intelligents" (smart grid).

- Une implication "très claire" de l'Etat avec une réglementation adaptée (les parlementaires appellent l'Etat à suivre les politiques volontaristes menées au Japon depuis 2004 et en Allemagne depuis 2005 pour développer la filière hydrogène énergie et faire face à la montée en puissance des énergies renouvelables intermittentes et à l'arrêt de la production d'électricité d'origine nucléaire).

Ce qui se fait ailleurs:

Le Japon et l'Allemagne ont lancé un plan sur 10 ans reposant sur trois piliers :

- Un engagement fort du gouvernement en faveur du vecteur hydrogène

- L'élaboration d'un programme de 10 ans avec des objectifs précis

- La mise en place d'une structure coordinatrice entre acteurs privés et publics travaillant sur le programme et un schéma de financement

L'Allemagne et le Japon ont ainsi signé des protocoles d'accord avec les constructeurs automobiles et prévoient d'ici fin 2015, la construction, respectivement, de 50 et 100 stations à hydrogène.

Les obstacles réglementaires à lever:

Les parlementaires appellent l'Etat à adapter la réglementation à celle liée à la gestion du gaz naturel comme en Allemagne et au Japon.

En effet, pour équiper un entrepôt d'un chariot élévateur à hydrogène, on demande à l'industriel d'appliquer les règles comparables à celles conçues pour les installations de production d'hydrogène.

Côté investissements : l'Allemagne a notamment débloqué 1,4 milliards d'euros sur 10 ans dont la moitié issue de l'Etat. Un budget qui reste conséquent en période de crise

Le rapport définitif sera remis à l'automne 2013 avant les débats parlementaires début 2014 sur le projet de loi de programmation pour la transition énergétique. "Ce rapport doit provoquer une réaction du gouvernement et être suivi d'un texte de loi afin de mettre en œuvre un programme de développement de la filière" d'ici l'automne 2014, espère M. Pastor.

Rapport d'étape: http://www.senat.fr/compte-rendu-commissions/20130527/opecst.html#toc4

AFHYPAC (filière nationale): http://www.afhypac.org

L’étude « filières » réalisée par le CGDD (Commissariat Général du Développement Durable) (juillet-octobre 2009) a réalisé:

• un état des lieux : forces et les faiblesses de 17 filières stratégiques de la croissance verte, propositions de priorités

• un document pour engager la concertation

ERH2-Bretagne a participé à la consultation et nous avons préconisé avec l'AFH2 (association française de l'hydrogène) une filière hydrogène et piles à combustible forte notamment pour les véhicules électriques.

Certaines filières sont plus fortement liées à des enjeux précis (énergie et climat, sobriété et usage de ressources, …). Un potentiel de développement important au niveau mondial, des défis technologiques spécifiques, une concurrence très forte et des positions encore ouvertes.

Des suggestions et recommandations pour

• la prise en compte complémentaires de certaines filières (hydrogène/pile à combustible, solaire à concentration…)

• une attention plus forte pour certaines sous-filières ou segments (méthanisation, bois, smart metering…)

• un élargissement de certaines approches (valorisation du CO2, déchets, chimie, …)

Syndicats professionnels consultés:

Comité des constructeurs français d'automobiles (CCFA)

SERCE

FNPC

AGPB/AGPM

Association des Agriculteurs Méthaniseurs de France (AAMF)

Syndicat Eclairage

Association française de l’hydrogène

Solaire en Nord

Durapole

Xylofutur

Les Chanvriers De l'Est

FNP Chanvre

ERH2-Bretagne

Eolien Responsable 53

SER

Organisme de Recherche, universités consultées:

CEA

LRPC Aix en Provence

DGA

Dafco Aix Marseille

Agro Paris Tech

CNRS-IMN

IFP

Ifremer

Université Toulouse

INSA

Source : synthèse OpinionWay, février 2010

Document de la consultation:

http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/filieres_industrielles_-_synthese_consultation.pdf