Voiture à hydrogène : fonctionnement, avantages et perspectives d’avenir
Vous vous demandez si la voiture à hydrogène est vraiment l’alternative écologique du futur ? Chez helios, on s’est aussi posé la question. En effet, après l’électrique, on entend de plus en plus parler de l’hydrogène, alors on a voulu en avoir le cœur net. Est-ce une vraie solution d’avenir ? Quels sont les avantages et les inconvénients des voitures à hydrogène ? Quelle est l’autonomie de ces véhicules ? Quelles sont les limites de l’hydrogène et surtout, ses perspectives concrètes en France et dans le monde ? On vous dit tout dans cet article 💡
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Sommaire
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Qu’est-ce que l’hydrogène ?
La définition de l’hydrogène
L’intérêt de l’hydrogène réside en une chose : sa capacité à produire de l’électricité sans émettre de CO₂ lorsqu’il est utilisé dans une pile à combustible. Il joue un rôle central dans les stratégies de décarbonation de l’industrie et des transports, notamment dans les secteurs difficiles à électrifier comme les poids lourds ou les avions.
Le reportage Arte Hydrogène : révolution ou illusion détaille très bien le sujet
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Les différents types d’hydrogène
Il existe plusieurs types d’hydrogène, classés selon leur méthode de production et leur impact environnemental.
Tour d’horizon des 4 principaux 
L’hydrogène gris (le plus répandu) : il est fabriqué à partir de gaz naturel via un procédé appelé vaporéformage. Ce procédé est le moins coûteux, mais il émet une grande quantité de dioxyde de carbone (CO₂), ce qui le rend peu écologique.
L’hydrogène bleu (la solution intermédiaire) : il est également issu du gaz naturel, mais les émissions de CO₂ sont captées et stockées grâce à des technologies de capture carbone (CCS).
L’hydrogène vert (le plus propre) : il est produit par électrolyse de l’eau. C’est un processus qui sépare l’hydrogène (H₂) et l’oxygène (O₂) à l’aide d’électricité provenant de sources renouvelables (solaire, éolien, hydraulique). C’est ce type d’hydrogène que privilégient les politiques de transition énergétique, car il permet de décarboner l’industrie et les transports de manière durable.
L’hydrogène jaune (spécifique à la France) : il est fabriqué par électrolyse comme l’hydrogène vert mais l’électricité provient essentiellement de l’énergie nucléaire.
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La consommation d’hydrogène en France
L’hydrogène est déjà utilisé (en petites quantités) par l’industrie française. Elle en consommait en effet un peu moins d’un million de tonnes par an en 2020, dans les secteurs suivants : raffinage du pétrole (60%), production d’engrais (25%), chimie (10%), applications diverses (4%) et métallurgie (1%).
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Qu’est-ce qu’une voiture à hydrogène ?
Une voiture à hydrogène est un véhicule électrique dont l’énergie provient non pas d’une batterie, mais d’une pile à combustible. Cette pile produit de l’électricité en combinant l’hydrogène contenu dans un réservoir avec l’oxygène de l’air ambiant.
L’unique rejet à l’échappement ? De la vapeur d’eau.
Résultat : une conduite propre, silencieuse et sans émissions de CO₂.
Comment fonctionne une voiture à hydrogène ?
Le fonctionnement repose sur une chaîne simple mais innovante
L’hydrogène est stocké dans un réservoir sous pression.
Il est dirigé vers une pile à combustible, où il réagit avec l’oxygène.
Cette réaction chimique génère de l’électricité.
L’électricité alimente un moteur électrique, et la voiture roule.
Quelle est l’empreinte carbone d’une voiture à hydrogène ?
À première vue, la voiture à hydrogène semble exemplaire sur le plan environnemental : elle ne rejette aucun gaz à effet de serre à l’échappement, uniquement de la vapeur d’eau.
Pourtant, son empreinte carbone globale dépend fortement de la façon dont l’hydrogène est produit (noir, gris, bleu, etc.) :
Avec de l’hydrogène gris, issu de gaz naturel, la fabrication génère une quantité importante de CO₂, ce qui annule en grande partie le bénéfice climatique.
Avec de l’hydrogène vert (produit par électrolyse à partir d’électricité renouvelable), l’empreinte carbone peut devenir très faible, voire quasi nulle sur l’ensemble du cycle de vie.
Il faut également prendre en compte l’énergie nécessaire à la compression, au transport de l’hydrogène, ainsi que l’impact de la fabrication du véhicule. Aujourd’hui, l’enjeu pour rendre la voiture à hydrogène réellement propre est donc de verdir massivement la production d’hydrogène.
Quels sont les avantages d’une voiture à hydrogène ?
Autonomie importante : jusqu’à 600–700 km sur certains modèles.
Recharge express : moins de 5 minutes.
Aucune émission polluante à l’usage : uniquement de la vapeur d’eau.
Idéale pour les poids lourds et flottes professionnelles : densité énergétique élevée.
Technologie silencieuse et confortable à la conduite.
Quels sont les inconvénients de la voiture à hydrogène ?
Peu de stations-service hydrogène en France (moins de 50) pour l’instant
Coût élevé des véhicules (ex : Toyota Mirai ≈ 70 000 €).
Production d’hydrogène encore majoritairement fossile (hydrogène “gris”).
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Quels sont les modèles de voitures à hydrogène disponibles ?
Elles ressemblent en tous points aux voitures classiques (thermiques ou électriques). Il existe quelques modèles proposés par les marques incontournables de ce secteur (Renault, Toyota, Hyundai, Stellantis, etc.).
Quel est l’avenir de la voiture à hydrogène en France ?
L’État français a lancé en 2020 sa Stratégie hydrogène.
Cette dernière définit
Les objectifs de développement de l’hydrogène bas-carbone (installation d’électrolyse, production d’hydrogène bas-carbone, déploiement des véhicules utilitaires hydrogène, soutien à l'achat de véhicules utilitaires légers en 2025, décarbonation de l’hydrogène, etc.)
Les moyens engagés (à date une enveloppe de 9 milliards d’euros a été allouée au sujet). Comment celui-ci est-il utilisé ? En soutenant des projets et entreprises qui se lancent dans l’hydrogène et en favorisant la création d’emplois directs dans ce domaine.
Bon à savoir 
Le sujet a récemment évolué et été mis à jour à l’occasion du Comité interministériel de l’innovation, le 10 avril 2025, à Paris.
Retrouvez par ici le bilan de ce comité et du programme France 2030
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Quelles sont les différences entre une voiture à hydrogène et une voiture électrique ?
Voiture à hydrogène
Type d’énergie
Hydrogène (pile à combustible)
Temps de recharge
3 à 5 minutes
Autonomie
500 à 700 km
Infrastructures
Peu développées
Coût
Plus élevé
Empreinte carbone
Nulle si hydrogène vert
Voiture électrique à batterie
Type d’énergie
Électricité stockée en batterie
Temps de recharge
30 min à plusieurs heures
Autonomie
300 à 500 km
Infrastructures
En forte croissance
Coût
Plus accessible
Empreinte carbone
Faible (mais batteries à recycler)
| Critère | Voiture à hydrogène | Voiture électrique à batterie |
|---|---|---|
| Type d’énergie | Hydrogène (pile à combustible) | Électricité stockée en batterie |
| Temps de recharge | 3 à 5 minutes | 30 min à plusieurs heures |
| Autonomie | 500 à 700 km | 300 à 500 km |
| Infrastructures | Peu développées | En forte croissance |
| Coût | Plus élevé | Plus accessible |
| Empreinte carbone | Nulle si hydrogène vert | Faible (mais batteries à recycler) |
La voiture à hydrogène, un pari pour l’avenir
La voiture à hydrogène offre une alternative crédible et complémentaire aux véhicules électriques classiques. Son potentiel est immense, mais son adoption reste freinée par le manque d’infrastructures, le coût élevé et la nécessité de produire de l’hydrogène propre à grande échelle. Elle est idéale aujourd’hui pour les usages professionnels et intensifs, et pourrait progressivement se démocratiser avec les progrès industriels. L’avenir de la mobilité propre sera probablement hybride : électrique + hydrogène, en fonction des besoins et des usages.
Aller plus loin sur le sujet 
Hydrogène : révolution ou illusion ? (Arte)
L’hydrogène peut-il tenir ses promesses (Bonpote)
La voiture à hydrogène peut-elle nous sauver (Sur le front)
Hydrogène bas-carbone, une source d’espoir pour réussir la transition énergétique ? (Carbon 4)
Et chez helios :
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