Biocarburants, hydrogène : quel avenir pour nos véhicules ?

La France mise sur les biocarburants et l'hydrogène comme alternatives aux carburants fossiles. Ces deux filières prometteuses évoluent rapidement, avec des objectifs ambitieux fixés par le gouvernement. Découvrez les technologies, leurs avantages et limites, ainsi que leur potentiel pour décarboner nos transports.

État des lieux des carburants alternatifs en France

En France, la transition énergétique dans le secteur des transports s'accélère avec le développement des carburants alternatifs. Cette évolution répond aux objectifs de réduction des emissions de gaz à effet de serre et de dépendance aux énergies fossiles.

Panorama des carburants alternatifs en 2025

L'hydrogene reste encore marginal dans le mix énergétique des transports français, avec 95% de sa production issue d'énergies fossiles. La capacité d'électrolyse installée demeure limitée mais devrait atteindre 6,5 GW en 2030 selon la stratégie française pour l'energie et le climat. Les biocarburants progressent régulièrement, principalement incorporés aux carburants conventionnels.

Répartition actuelle du marché

Type de carburant	Part de marché
Carburants fossiles traditionnels	85%
Biocarburants	12%
Hydrogène	3%

Infrastructures et distribution

Le maillage territorial des stations d'avitaillement en carburants alternatifs se densifie progressivement. En février 2025, la france compte:

• 150 stations hydrogène opérationnelles
• 2500 points de distribution de biocarburants

Objectifs nationaux de décarbonation

La stratégie française pour l'energie et le climat fixe des objectifs ambitieux de réduction des emissions de carbone dans les transports. Les leviers principaux concernent le développement de l'hydrogene vert par électrolyse et l'augmentation de la part des biocarburants avancés. Le plan prévoit également le renforcement des infrastructures de distribution sur l'ensemble du territoire.

Les biocarburants : types, production et enjeux

Les biocarburants représentent une alternative aux carburants fossiles pour la décarbonation du secteur des transports. La production de biocarburants en France s'inscrit dans une stratégie nationale visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en développant une filière industrielle locale.

Les différentes générations de biocarburants

La première génération de biocarburants utilise des matières premières agricoles comme le blé, le maïs ou la betterave pour produire du bioéthanol, et des oléagineux comme le colza pour le biodiesel. En France, ces cultures occupent 3% de la surface agricole dédiée aux céréales et plantes sucrières. La deuxième génération valorise les résidus agricoles et forestiers non alimentaires (paille, déchets de bois) par transformation en gaz de synthèse. Cette voie permet d'éviter la compétition avec les cultures alimentaires. Les biocarburants de deuxième génération réduisent les émissions de gaz à effet de serre de 80 à 90% par rapport aux carburants fossiles.

Processus de production et transformation

La production de biocarburants suit plusieurs étapes :

• Prétraitement de la biomasse (broyage, séchage)
• Gazéification à haute température (800-1500°C)
• Purification du gaz de synthèse
• Transformation en carburant liquide par synthèse Fischer-Tropsch

Objectifs et perspectives de développement

Le gouvernement français prévoit une augmentation de 40% de l'usage des biocarburants d'ici 2030 par rapport à 2019. Cette croissance nécessite le développement d'unités de production industrielles et d'une filière d'approvisionnement en biomasse. La recherche se poursuit sur les biocarburants de troisième génération issus des micro-algues, qui pourraient offrir des rendements supérieurs sans mobiliser de terres agricoles.

La technologie hydrogène dans le transport

La technologie hydrogène pour les véhicules se développe progressivement en France, avec deux filières technologiques distinctes : les moteurs thermiques adaptés et les piles à combustible. En 2023, environ 300 voitures hydrogène ont été commercialisées sur le territoire national, un chiffre encore modeste qui témoigne d'une technologie en phase de maturation.

Deux technologies de motorisation hydrogène

Le moteur thermique hydrogène fonctionne selon le même principe qu'un moteur à essence, en remplaçant simplement le carburant par de l'hydrogène. Cette technologie nécessite des adaptations du moteur, notamment au niveau de l'injection et de la combustion. BMW teste actuellement cette solution sur des prototypes. La pile à combustible transforme l'hydrogène en électricité pour alimenter un moteur électrique. Cette technologie équipe la Toyota Mirai et les modèles Hyundai. Le rendement énergétique global reste perfectible : il faut environ 2 kWh d'électricité pour produire 1 kWh d'hydrogène par électrolyse.

Un réseau de distribution en construction

Fin 2023, la France comptait une centaine de stations de recharge en hydrogène, principalement concentrées dans les zones urbaines et le long des grands axes routiers. Le maillage territorial progresse mais demeure insuffisant pour un usage généralisé.

Les constructeurs automobiles engagés

Plusieurs constructeurs investissent dans la technologie hydrogène :

• Toyota avec sa Mirai de seconde génération
• Hyundai propose le SUV Nexo
• Renault développe des utilitaires légers à hydrogène
• Stellantis teste des camionnettes à pile à combustible

Production et distribution de l'hydrogène

La production d'hydrogène par électrolyse de l'eau utilisant de l'électricité renouvelable reste minoritaire. Les capacités de production devraient atteindre 6,5 GW en 2030 selon les objectifs nationaux, contre une capacité quasi-nulle en 2022. Le prix de l'hydrogène à la pompe varie entre 10 et 15€/kg.

Avantages et limites des carburants alternatifs

Les carburants alternatifs constituent une réponse aux enjeux de décarbonation du transport routier. L'hydrogène et les biocarburants présentent des caractéristiques techniques et environnementales distinctes qu'il convient d'analyser.

Performance et autonomie des carburants alternatifs

Les véhicules à hydrogène démontrent une autonomie similaire aux voitures thermiques, avec environ 600 km par plein, et un temps de recharge de 3 à 5 minutes. Les biocarburants permettent quant à eux de conserver les performances des moteurs existants tout en réduisant les emissions de gaz à effet de serre de 50% à 90% selon les filières.

Contraintes économiques et infrastructurelles

Le cout d'acquisition d'une voiture à hydrogène reste élevé, entre 60 000 et 80 000 euros, tandis que le prix de l'hydrogène à la pompe atteint 10-15€/kg. Le maillage territorial limité, avec seulement une centaine de stations en France fin 2023, freine le développement. Les biocarburants nécessitent moins d'adaptations mais leur production mobilise des terres agricoles.

Objectifs de déploiement des biocarburants

La France vise une consommation de biocarburants de 50-55 TWh en 2030 dans les transports. Cette ambition requiert une augmentation de la production tout en préservant les ressources en eau et la biodiversité. La concurrence avec les cultures alimentaires doit être encadrée.

Bilan environnemental

Si l'hydrogène n'émet que de la vapeur d'eau à l'usage, sa production actuelle génère du carbone car elle repose à 95% sur des énergies fossiles. Le développement de l'hydrogène vert par électrolyse apparaît indispensable. Les biocarburants soulèvent des questions sur la consommation d'eau, l'usage des terres et la préservation des écosystèmes.

Type de carburant	Réduction des émissions CO2	Prix au km
Hydrogène	-100% à l'usage	0,15-0,20€
Biocarburants	-50 à -90%	0,08-0,12€

L'essentiel à retenir sur les carburants alternatifs en France

Les biocarburants et l'hydrogène constituent des pistes majeures pour la décarbonation des transports en France. D'ici 2030, les biocarburants visent une augmentation de 40% de leur utilisation, pendant que l'hydrogène développe son réseau de stations et ses véhicules. Cette transition nécessite des investissements conséquents dans les infrastructures et la production d'énergie verte.