Etablir les bases d’un marché de l’hydrogène à faibles émissions de carbone en Europe

Comment l'hydrogène peut-il s'imposer comme la pierre angulaire de la transition énergétique ?

Mars 2021

Les années 2020 seront la décennie charnière pour la lutte contre le changement climatique. Si l’on veut atteindre l’objectif de l’Accord de Paris de limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C et tendre vers la neutralité carbone, il faudrait maintenant multiplier par cinq le taux de décarbonisation des activités à l’échelle mondiale (environ 12 %) chaque année et ce jusqu’en 2030. La création d’une économie de l’hydrogène à faibles émissions de carbone peut jouer un rôle essentiel dans l’accélération de cette transition. L’hydrogène est considéré par beaucoup comme étant le « couteau suisse » de l’énergie verte avec le potentiel de remplacer, à moyen terme, les hydrocarbures dans de nombreuses applications et secteurs où les émissions sont difficiles à réduire.

Les molécules d’hydrogène peuvent aider à stocker l’énergie pour compenser l’intermittence des flux d’énergie provenant des énergies renouvelables. L’hydrogène peut agir comme un combustible pour le chauffage dans les cas où l’électrification n’est pas possible ou non rentable. Il peut également servir de matière première dans la production d’électricité et dans les processus industriels à hautes températures.

Cependant, comment atteindre le plein potentiel de ce carburant d’énergie verte ? Bien que la technologie puisse être mature, l’industrie et les chaînes d’approvisionnement sont naissantes et immatures. L’établissement d’une économie de l’hydrogène à faibles émissions de carbone nécessitera la mise en place d’un certain nombre de briques élémentaires pour son développement. Cela va de la stimulation de la demande dans les secteurs cibles, à l’établissement d’un marché mondial de l’hydrogène semblable à celui du gaz. Ces initiatives devront être soutenues par un cadre réglementaire fort, mis en œuvre par les gouvernements, afin de poursuivre sérieusement l'objectif de l'Union Européenne d'atteindre la neutralité carbone en 2050.

Le marché actuel de l’hydrogène et ses perspectives de développement

L’hydrogène à faibles émissions en carbone est largement reconnu comme un vecteur d’énergie abondant, propre, polyvalent et flexible. Par conséquent, il est considéré comme un élément clé de la transition énergétique. Le potentiel de l’hydrogène en tant que source de carburant a été envisagé de temps à autre depuis des décennies, mais sans réelle percée jusqu’à présent. Les récents engagements, pris par les pays et les organisations internationales, de réduire leurs émissions et d’atteindre la neutralité carbone, combinés à l’augmentation constante des capacités d’énergies renouvelables ainsi qu’à la réduction continue du coût de production des énergies vertes, ont finalement donné l’impulsion nécessaire pour que l’hydrogène à faibles émissions de carbone soit utilisé comme alternative au gaz naturel.

L'utilisation de l’hydrogène n’est pas nouvelle. Avec 70 MtH2 produits par an, c’est un marché d’une valeur d’environ 100 milliards de dollars. La demande provient en grande partie des clients industriels, dont l’Asie représente le plus grand marché (48 %), suivie des Amériques (22 %) et de l'Europe (18 %). Les industries du raffinage et de la chimie représentent plus de 80 % de la demande d’hydrogène qui est aujourd’hui majoritairement produit à partir du vaporeformage du méthane, un procédé fortement émetteur de CO₂. Dans les raffineries, l’hydrogène est entre autres utilisé pour réduire la teneur en soufre du carburant diesel. La demande en hydrogène pour cette application a été soutenue par une consommation plus élevée de diesel à l’échelle mondiale et des réglementations plus strictes sur la teneur en soufre dans les carburants.

Quatre éléments constitutifs pour établir une économie de l'hydrogène à faibles émissions de carbone

Stimuler la demande d’hydrogène à faible émission de carbone

Alors que les pays et les industries se tournent de plus en plus vers l’hydrogène à faible émission en carbone comme source de carburant et comme matière première, on peut s’attendre à ce que les usages et applications de l’hydrogène se diversifient et s’étendent à de nouveaux domaines. Les différents secteurs de l’économie suivront leur propre voie et calendrier de décarbonisation, en fonction de la maturité des technologies de production d’hydrogène à faibles émissions de carbone, de la complexité de l’adaptation de leurs processus existants, du cadre réglementaire en vigueur et des incitations économiques disponibles.

Stimuler l’approvisionnement en hydrogène à faible émission de carbone

Pour accélérer le développement de l’hydrogène à faible émission en carbone et le remplacement des hydrocarbures dans les industries énergivores, la priorité absolue est de combler l’écart de prix entre les technologies matures émettrices de carbone et les technologies d’hydrogène plus récentes et plus propres.

Connecter l’offre et la demande avec le transport et le stockage

Le transport de l’hydrogène est essentiel pour relier la demande et l’offre, d’autant plus que sa densité énergétique en volume est d’environ un tiers de celle du gaz naturel. Ainsi, à l’état gazeux et pour la quantité d’énergie donnée, un plus grand volume d’hydrogène devra être transporté, en particulier vers les industries à forte demande.

Mettre en place un cadre réglementaire robuste pour accélérer le développement du marché de l'hydrogène

La demande, la fourniture, le transport et le stockage sont des piliers fondamentaux pour permettre le développement d'une économie de l'hydrogène qui doit être encadrée par un cadre réglementaire solide. Les gouvernements ont un rôle essentiel à jouer en veillant à ce qu’une stratégie hydrogène soit en place, avec des objectifs clairs, complétée par des investissements stratégiques et des incitations fiscales.

Méthodologie 

Les équipes Strategy& France, Allemagne, Royaume-Uni, Italie et Pays-bas ont mené cette étude à l'échelle européenne, entre fin 2020 et début 2021, sur la base d'entretiens réalisés auprès d'acteurs de la chaîne de valeur de l’hydrogène.

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Laurent Saint Martin

Laurent Saint Martin

Associé, Strategy& France

Dr. Matthias Witzemann

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Partner, Strategy& Austria

Adrian Del Maestro

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Director, PwC United Kingdom

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