En 1874, Jules Verne écrit dans L'Île mystérieuse une phrase qui a traversé les décennies : "L'eau sera le charbon de l'avenir." Son personnage Cyrus Smith explique que l'hydrogène et l'oxygène extraits de l'eau par décomposition électrique constitueront une source d'énergie inépuisable. Le romancier n'avait aucune formation scientifique poussée. Mais il avait une intuition que les ingénieurs du XXe siècle allaient mettre 150 ans à confirmer — et encore partiellement.

Ce qui frappe, en relisant l'histoire de l'hydrogène comme carburant, c'est la régularité des faux départs. La technologie arrive, suscite un enthousiasme réel, puis disparaît dans les tiroirs pour une ou deux décennies. Et revient. Et repart. Ce n'est pas un mythe perpétuel pour autant — c'est l'histoire d'une technologie qui cherchait son contexte économique.

Les origines : une pile inventée avant l'électricité de masse

L'histoire commence bien avant les voitures. En 1839, le physicien gallois William Grove produit de l'électricité en combinant de l'hydrogène et de l'oxygène dans un dispositif qu'il appelle "batterie à gaz". C'est la première pile à combustible documentée. Grove lui-même ne voit pas d'application pratique immédiate à son invention — l'électricité n'est pas encore distribuée dans les villes, il n'y a pas de moteurs électriques à alimenter.

Pendant un demi-siècle, la pile à combustible reste une curiosité de laboratoire. Ce sont les moteurs à vapeur, puis à explosion, qui dominent le XIXe siècle et le début du XXe. L'hydrogène, lui, est utilisé industriellement — pour remplir les dirigeables, pour la synthèse chimique — mais pas comme carburant de transport.

Il faut attendre 1958 pour que le chimiste britannique Francis Bacon construise une pile à combustible suffisamment puissante pour être utile — 5 kilowatts, un record pour l'époque. General Electric s'y intéresse aussitôt. Pas pour les voitures. Pour la NASA.

La NASA et la conquête spatiale : l'hydrogène qui a marché

Le tournant décisif dans l'histoire de l'hydrogène comme vecteur énergétique pratique, ce sont les programmes spatiaux des années 1960. La NASA adopte l'hydrogène liquide comme propergol pour le lanceur Saturn V, qui envoie les astronautes sur la Lune. Mais ce n'est pas tout : les piles à combustible alimentent les systèmes électriques des capsules Apollo en convertissant de l'hydrogène et de l'oxygène embarqués en électricité — avec, en sous-produit, de l'eau potable pour les astronautes.

Cette application spatiale n'est pas une anecdote. Elle prouve, dans des conditions extrêmes, que la pile à combustible est fiable, qu'elle peut fonctionner pendant des centaines d'heures sans défaillance, et qu'elle produit de l'énergie à partir d'hydrogène avec un rendement intéressant. Les ingénieurs de l'époque le savent. Quelques-uns commencent à regarder vers le transport terrestre.

General Motors et l'Electrovan : la première voiture à hydrogène (1966)

En 1966, General Motors présente l'Electrovan, un van Handyvan converti à la propulsion par pile à combustible. Le système utilise de l'hydrogène liquide et de l'oxygène liquide — la même technologie que les capsules spatiales. L'Electrovan peut rouler, il a une autonomie d'environ 150 miles selon les ingénieurs GM de l'époque, et il ne rejette que de la vapeur d'eau.

Il y a cependant quelques problèmes de taille. Le système de pile à combustible occupe presque tout l'intérieur du véhicule — il ne reste de la place que pour deux passagers. Le coût est prohibitif, de l'ordre de plusieurs centaines de milliers de dollars en valeur 1966. Et l'hydrogène liquide à -253°C dans un véhicule de série, en 1966, c'est tout simplement ingérable d'un point de vue sécurité et logistique.

GM ne donne pas de suite industrielle à l'Electrovan. Le projet est remisé. Mais il existe, et les photos et documents techniques ont été conservés — c'est un témoignage précieux que la technologie n'était pas pure fiction dès cette époque.

Le choc pétrolier de 1973 : premier grand éveil

La guerre du Kippour et l'embargo pétrolier de 1973 provoquent une prise de conscience brutale dans les pays occidentaux : la dépendance aux énergies fossiles est un risque stratégique. Les gouvernements, les universités et quelques industriels commencent à financer des recherches alternatives. L'hydrogène fait partie des pistes explorées.

En 1974, à l'Université de Miami, le professeur T. Nejat Veziroglu organise le premier symposium international sur l'hydrogène. C'est la naissance officielle de ce qu'on appelle encore aujourd'hui la "hydrogen economy" — l'économie de l'hydrogène. L'International Association for Hydrogen Energy (IAHE) est créée dans la foulée.

Des prototypes se multiplient dans les années 1970 et 1980 : des voitures expérimentales à moteur à combustion interne modifié pour brûler de l'hydrogène gazeux, des bus à hydrogène en Allemagne de l'Ouest, des projets au Canada. Les résultats techniques sont encourageants. Mais le pétrole redevient abondant et bon marché dès le début des années 1980, et la plupart des programmes sont abandonnés faute de financements.

Les années 1990 : les constructeurs reprennent la main

C'est Toyota qui relance sérieusement la dynamique, dans les années 1990, en parallèle de son programme hybride (qui donnera la Prius en 1997). L'ingénierie de la pile à combustible PEM progresse rapidement grâce aux travaux de Ballard Power Systems au Canada, qui publie des avancées significatives sur la densité de puissance et la durabilité des membranes.

En 1994, Mercedes-Benz présente le NECAR 1 (New Electric Car), une camionnette Vito propulsée par pile à combustible. L'année suivante, le NECAR 2 est une voiture berline à part entière. En 1997, Toyota présente la RAV4 FCEV. Honda, Daimler-Chrysler, Ford — tous se lancent dans des programmes de développement.

L'euphorie est réelle. En 2003, le président George W. Bush annonce un plan d'un milliard et demi de dollars pour développer les voitures à hydrogène aux États-Unis. L'objectif : une voiture à pile à combustible commercialisable en 2020. L'Californie ouvre ses premières stations à hydrogène. On parle de "hydrogen highway".

Le désenchantement des années 2000-2010

La réalité industrielle se révèle plus compliquée que les communiqués de presse. Les piles à combustible de l'époque se dégradent trop vite — quelques centaines d'heures de fonctionnement, loin des 5 000 heures nécessaires pour une voiture de série. Le platine, catalyseur indispensable, est rare et coûteux. L'hydrogène doit être comprimé à des pressions très élevées pour obtenir une autonomie décente, ce qui pose des défis de sécurité non résolus à l'époque.

Surtout, l'infrastructure n'existe pas. On ne peut pas vendre une voiture à hydrogène si les stations de recharge ne sont que dans quelques laboratoires universitaires.

Et puis, il y a le vrai concurrent qui émerge : la batterie lithium-ion. Elon Musk fonde Tesla en 2003. La Roadster électrique arrive en 2008. Les batteries progressent vite, la recharge par câble est simple à comprendre, et l'infrastructure électrique existe partout. L'hydrogène perd du terrain dans le débat public. Plusieurs constructeurs réduisent ou abandonnent leurs programmes FCEV entre 2005 et 2010.

La première voiture à hydrogène de série : Toyota Mirai (2014)

Ce qui distingue cette décennie des précédentes, c'est qu'au moins deux constructeurs tiennent bon. Toyota et Hyundai continuent de financer et d'améliorer leur technologie pile à combustible. Les résultats techniques s'accumulent : durabilité améliorée, coût du platine réduit, réservoirs carbone validés à 700 bars.

En décembre 2014, Toyota lance commercialement la Mirai au Japon. C'est la première voiture à pile à combustible hydrogène produite en série et vendue à des particuliers. Pas un prototype, pas une flotte de démonstration : une vraie voiture, avec un numéro de châssis, vendue chez des concessionnaires, avec une garantie constructeur. La première année, 700 exemplaires. Hyundai suit en 2018 avec le Nexo.

Ce moment de 2014 est un point de bascule symbolique. Cent cinquante ans après Jules Verne, quarante-huit ans après l'Electrovan de GM, vingt ans après les premières annonces des années 1990, une voiture à hydrogène est enfin dans la rue, vendue à des clients ordinaires.

Là où on en est

Les deux décennies qui séparent l'Electrovan de la Mirai n'ont pas été perdues. Elles ont permis de résoudre les problèmes qui bloquaient réellement la commercialisation : durabilité des membranes, sécurité des réservoirs haute pression, miniaturisation des stacks. Ce qui restait ouvert en 2014, et qui reste partiellement ouvert aujourd'hui, c'est l'infrastructure.

L'histoire de l'hydrogène comme carburant, c'est l'histoire d'une technologie prête à plusieurs reprises mais sans contexte économique et réglementaire pour se déployer. Ce contexte est peut-être en train de se construire — enfin. Mais l'histoire enseigne aussi la prudence : les faux départs ont été nombreux. Cette fois, les sommes investies et les engagements réglementaires sont d'un autre ordre. C'est peut-être la différence.