Le marché de l'hydrogène - France (2023)

1.2 Le marché mondial de l'hydrogène promis à un avenir radieux

En ****, le marché mondial de l'hydrogène est estimé à ***,** milliards de dollars et il devrait croître à un TCAC de *,*% jusqu'en ****.

Projection de l'évolution du marché mondial de l'hydrogène Monde, **** - ****, en milliards de $ Source: ****

La demande croissante de carburants plus propres et les réglementations gouvernementales de plus en plus strictes en matière de diminution d'utilisation des produits pétroliers poussent à l'adoption de l'hydrogène en tant que nouvelle source d'énergie. Ces tendances devraient jouer un rôle significatif dans la pénétration de l'hydrogène sur de nouveaux marchés. Par ailleurs, la demande mondiale d'électricité devrait connaître une augmentation de près de deux tiers par rapport à la demande actuelle au cours de la période de prévision. De plus, l'accent mis sur les projets liés à l'énergie distribuée et aux services publics devrait soutenir la croissance de l'industrie de l'hydrogène.

La décarbonisation du système énergétique mondial repose sur plusieurs piliers, dont l'efficacité énergétique, le changement de comportement, l'électrification, les énergies renouvelables, l'hydrogène, les carburants basés sur l'hydrogène, et le CCUS (***). L'hydrogène joue un rôle significatif dans ...

1.3 Un marché français en pleine expansion

La production d'hydrogène industriel en France atteint plus de *** *** tonnes par an. Les principales utilisations sont la désulfurisation des carburants pétroliers (***) à hauteur de **%. Elle génère l'émission de **,* Mt de CO*, ce qui représente environ *% des émissions nationales françaises [***]. 

Il n'existe pas d'information concernant la taille du marché français, mais nous pouvons l'estimer à l'aide de la production annuelle et du prix du kilo d'hydrogène fourni en *.*. Nous savons que l'électrolyse ne concerne que *% de la production d'hydrogène, les prix de l'hydrogène produit par électrolyse étant bien plus élevés que la moyenne, cela nous permet d'affiner notre estimation :

Estimation basse : *,** x Production annuelle française x Fourchette basse du prix de l'hydrogène fossile +  *,** x Production annuelle française x Fourchette basse du prix de l'hydrogène par électrolyse = *,** x *** *** x * *** + *,** x *** *** x * *** = *,*** milliards d'euros

Estimation haute : *,** x Production annuelle française x Fourchette haute du prix de l'hydrogène fossile +  *,** x Production annuelle française x Fourchette haute du prix de l'hydrogène par électrolyse = *,** x *** *** x * *** + *,** x *** *** x ** *** = *,*** milliards d'euros

Ainsi, le marché français de l'hydrogène était estimé entre *,* et *,* milliards d'euros en ****.

Le Ministère ...

1.4 La France, un pays fortement dépendant de ses importations en hydrogène

Afin d'étudier le commerce extérieur français de l'hydrogène, nous utilisons le code HS ****** concernant l'hydrogène. 

Exportations :

Exportations françaises d'hydrogène en valeur France, **** - ****, en millions de $ Source: ****

Entre **** et ****, les exportations françaises annuelles d'hydrogène ont connu plusieurs variations. Une baisse significative a été observée entre **** et **** avec une diminution de *,*** millions de dollars, soit un taux de baisse de **,*%. Entre **** et ****, les exportations ont encore diminué, mais à un rythme plus lent, avec une baisse de *** *** dollars, soit un taux de baisse de **,*%. Une légère augmentation a été observée entre **** et **** avec une hausse de ** *** dollars, soit un taux de croissance de *,*%. Enfin, de **** à ****, les exportations ont augmenté fortement de *** *** dollars, soit un taux de croissance de **,*% pour s'établir à *,** millions de dollars.

Principaux pays acheteurs d'hydrogène français Monde, ****, en milliers de $ Source: ****

Le principal pays importateur d'hydrogène français est de loin l'Allemagne avec près d'*,* million de dollars d'importation en ****. Suivent l'Italie et la Suisse. Seuls deux pays non-européens sont présents dans le top ** des acheteurs : l'Australie et les États-Unis.

Importations :

Importations françaises d'hydrogène en valeur France, **** - ****, en ...

2.1 Les principaux secteurs clients de l'hydrogène en France

La demande d'hydrogène en France est encore dominée par les usages industriels classiques. En effet, le principal marché est la désulfurisation des carburants pétroliers (***).

Principaux usages de l'hydrogène France, ****, en % Source: ****

Ces secteurs devraient voir leur part dans la demande d'hydrogène décliner progressivement au fur et à mesure que se développent d'autres secteurs utilisateurs comme les transports, la production d'électricité ou encore le chauffage. 

La filière hydrogène est actuellement dynamisée par des stratégies nationales et européennes, ainsi que par des réglementations strictes en cours d'application ou prévues pour l'avenir, telles que RED*, RED*, le mécanisme d'ajustement carbone aux frontières et les zones à faibles émissions. En conséquence, les acteurs de la filière française ont réaffirmé leur objectif fixé l'année dernière de consommer *** *** tonnes d'hydrogène bas-carbone ou renouvelable par an d'ici à ****, conformément au scénario "Ambition ****", le scénario de référence. Les volumes de consommation doivent se répartir selon la répartition suivante.

Répartition des volumes consommés par filière dans le scénario "Ambition ****" France, ****, en % Source: ****

Le secteur industriel représenterait ...

2.2 Raffinage et production d'engrais, les deux principaux usages de l'hydrogène

Le raffinage :

Dans le cadre du raffinage, l'hydrogène a une fonction particulière, car il permet d'éliminer le soufre des sources fossiles d'énergie, on emploie ainsi le terme de désulfurisation du pétrole. Introduit à haute température et à haute pression, il réagit avec le soufre naturellement contenu dans les molécules d’hydrocarbures et forme alors du sulfure d’hydrogène (***) qui est ensuite retiré. Cela permet de rendre les hydrocarbures moins polluants lors de leur combustion et de diminuer leurs effets négatifs sur la santé [***].

L'activité de raffinage et de cokéfaction (***) a connu une décroissance marquée entre **** et **** avec une chute de l'indice de chiffre d'affaires de **,*%. Entre **** et ****, une reprise a pu être observée avec une augmentation du chiffre d'affaires de **,*%. Cependant, l'activité a ensuite chuté jusqu'en **** pour atteindre le plus bas niveau jamais atteint avec un indice de chiffre d'affaires de **,*. Depuis cette date, l'indice n'a cessé de croître et a atteint l'indice record de ***,* en ****, achevant une croissance de ***% comparé à ****.

Indice de chiffre d'affaires de la cokéfaction et du raffinage France, ****-****, base *** en **** Source: ****

La production d'engrais :

Associé à l'azote, l'hydrogène forme de l'ammoniac ...

2.3 Le remplacement des secteurs industriels historiques par des secteurs innovants

Sous réserve d'une politique ambitieuse et d'investissements importants, les nouveaux usages, comme la mobilité, les nouveaux processus industriels ou l'injection dans les réseaux de gaz, pourraient peu à peu remplacer les usages traditionnels que nous avons mentionnés plus tôt. Ce renversement de la demande devrait cependant avoir lieu à long terme et les secteurs historiques devraient rester majoritaires jusqu'à l'horizon ****, selon Sia Partners. 

Le cabinet de conseil propose ensuite deux scénarios sur la nouvelle demande d'hydrogène à l'échelle mondiale à l'horizon ****. Un scénario moyen de l'IRENA et un scénario optimiste emprunté à l'Hydrogen Council.

Scénarios prospectifs de la demande mondiale en hydrogène liée aux nouveaux usages à l’horizon **** Monde, horizon ****, en millions de tonnes Source: ****

Dans le premier scénario, on arrive donc à une demande d'hydrogène pour ces nouveaux usages de *,* millions de tonnes par an. Dans le scénario plus optimiste, celle-ci serait de ** millions. À titre indicatif, la production mondiale était de ** millions de tonnes en **** [***].

En France, le gouvernement cherche également à amorcer ce virage à travers le plan de déploiement de l'hydrogène (***).

L’hydrogène, s’il est produit à partir d’énergies renouvelables, permet en effet :

De stocker l’énergie ...

2.4 L'usage de plus en plus courant des énergies renouvelables

L’hydrogène permet de stocker de l'électricité, notamment celle produite à partir d'énergies renouvelables, et peut aussi servir de carburant dans les véhicules électriques équipés de piles à combustibles. Ce vecteur d'énergie pourrait donc constituer un pilier essentiel de la transition énergétique, à condition d'en décarboner la production, qui demeure aujourd'hui majoritairement dépendante des énergies fossiles. En effet, **% de la production française provient d'énergies fossiles (***).

Les énergies renouvelables sont largement plébiscitées par les Français. En effet, plus de * Français sur ** se disent favorables au projet de loi relatif à l'accélération de la production d'énergies renouvelables en France, voté en janvier ****, dont l'objectif est de multiplier par dix la production d'énergie solaire, de déployer ** parcs éoliens en mer et de doubler la production d'éoliennes terrestres d'ici à ****.

Êtes-vous favorable ou opposé(***) à un tel texte dans son principe ? France, janvier ****, en % Source: ****

Ainsi, le développement des énergies renouvelables pourrait contribuer à développer de l'hydrogène bas-carbone, ou hydrogène "vert". En ****, France Hydrogène a publié une étude intitulée "Trajectoire pour une grande ambition hydrogène", proposant deux scénarios. Le premier, "Ambition ****", envisage ...

3.1 La chaîne de valeur de l'hydrogène

Source: ****

La chaîne de valeur de l'hydrogène se décompose en plusieurs étapes : 

la production de l'hydrogène qui peut être carbonée ou décarbonée en fonction de la matière première utilisée. La majorité de l'hydrogène est aujourd'hui produite à partir d'énergies fossiles (***) mais l'électrolyse se développe ;  le stockage et transport : le plus souvent sous forme gazeuse, l'hydrogène est stocké dans des citernes ou bouteilles pour en faciliter le transport par camions. D'autres méthodes voient le jour comme le stockage sous forme solide ou liquide ou le stockage dans des cavités souterraines. Pour le transport, on peut imaginer que si l'utilisation d'hydrogène se démocratise, des réseaux de transports par pipelines soient de plus en plus courants ; les utilisations qui en sont faites : les usages traditionnels demeurent majoritaires, mais de nouvelles utilisations sont considérées comme de plus en plus prometteuses.

Selon le rapport "L'hydrogène en France en **** - Une nouvelle ère industrielle" publié par France Hydrogène, le secteur de l'hydrogène représentait ** *** emplois en ****, dont * *** emplois directs [***]. La Stratégie nationale pour le développement de l'hydrogène décarboné en ...

3.2 La production d'hydrogène en France

Les méthodes de production :

La France, consciente du potentiel de l'hydrogène en termes de réduction des émissions de gaz à effet de serre et de compétitivité, a été l'un des premiers pays à soutenir activement cette filière. Dès ****, des ressources ont été allouées à la promotion de l'hydrogène à travers le Programme d'investissement d'avenir (***).

Actuellement, l'hydrogène produit à partir d'énergies fossiles représente la majorité de la production française. En effet, **% de celle-ci est réalisée à partir de gaz naturel, d'hydrocarbures ou de charbon. Seule *% peut être imputée à l'électrolyse. 

Sources de production d'hydrogène France, ****, en pourcentage du volume de production Source: ****

Les chiffres sont un peu datés, mais n'ont pas été actualisés depuis.

La production est effectuée en séparant des éléments dont l’atome H est un composant.

Le procédé le plus économique et le plus utilisé est le vaporeformage du gaz naturel (***) par de la vapeur d’eau à *** degrés. Le rendement énergétique de l’opération est estimé de ** à **%. La transformation émet ** kg de CO*/kg H* produit, ce qui reste le meilleur bilan avec le reformage du biogaz issu ...

3.3 Les difficultés du stockage et du transport de l'hydrogène

Le stockage et le transport d’hydrogène ne sont possibles qu’à une condition : en augmentant sa densité.

Dans des conditions de pression atmosphérique et température ambiante, il faut **m* pour stocker un *kg d’hydrogène [***]. Pour remédier à ce défaut d’utilisation, l’hydrogène est stocké et transporté :

sous forme gazeuse : l’hydrogène peut être comprimé de quelques dizaines à *** voir *** bars dans des bouteilles et réservoirs fabriqués ou vendus par des fournisseurs comme Faber cylinders (***). C’est la forme la plus répandue, notamment dans les applications nomades et de transport ; sous forme liquide à -***° C : une solution de niche, car elle exige une très grande quantité d’énergie ; sous forme solide : notamment par absorption dans des hydrures métalliques à basse pression. Cette invention économise l’énergie de compression et permet une grande souplesse dans la quantité de produits stockés, de quelques kilos à plusieurs tonnes. Cependant, des difficultés persistent et l’objectif est aujourd’hui de réduire les coûts tout en adaptant le procédé aux applications industrielles.

Des nouvelles formes de stockage se développent avec le stockage souterrain dans des cavités ...

4.1 L'hydrogène, un vecteur d'énergie aux prix variés

Sur Terre, on trouve essentiellement l’hydrogène sous forme combinée - à l’oxygène dans l’eau, au carbone. L'hydrogène n'est donc pas une source d'énergie, mais un vecteur d'énergie. Il doit en effet être produit en l'extrayant de ses composés. C'est ensuite en le mettant en contact avec d'autres éléments chimiques, comme l'oxygène, qu'il produit de l'énergie (***). 

Nous avons vu précédemment que l'hydrogène peut être extrait du gaz naturel, du charbon, d'hydrocarbures ou même d'eau grâce à l'électrolyse. Seul ce dernier procédé peut faire de l'hydrogène une énergie renouvelable. Le kilo de l'hydrogène aura donc différents prix en fonction de la méthode de production utilisée. 

Source: ****

L'hydrogène "vert" coûte donc beaucoup plus cher que l'hydrogène "gris", entre * et * fois plus cher en moyenne que la solution la plus économique : la vaporeformage de gaz naturel. 

4.2 Les pouvoirs publics, soutien indispensable au développement de la filière hydrogène

La stratégie nationale pour le développement de l'hydrogène décarboné, annoncée par le gouvernement français le * septembre ****, bénéficiera d'un soutien public de * milliards d'euros jusqu'en ****. Cette initiative vise à garantir la souveraineté technologique de la France et à déployer une capacité de *,* gigawattheures d'électrolyseurs sur le territoire national. L'hydrogène produit sera utilisé pour réduire les émissions de carbone de la mobilité lourde et des secteurs industriels les plus polluants.

Le plan d'investissement France **** comprend une allocation de *,* milliard d'euros de soutien public, en prolongement des aides déjà mises en place dans le cadre du plan France Relance. L'intention de ce financement est de soutenir des projets industriels structurants qui répondent à trois objectifs prioritaires :

la production d'électrolyseurs ; le développement d'équipements essentiels pour la mobilité à l'hydrogène ; la production d'hydrogène destinée à la décarbonation des sites industriels.

Dans le cadre d'une démarche européenne, ** États membres et la Norvège ont initié la construction d'un Projet important d'intérêt européen commun (***) sur l'hydrogène en décembre ****. Ce projet vise à promouvoir le développement de la filière de l'hydrogène décarboné en ...

4.3 Les stations à hydrogène encore inégalement réparties sur le territoire français

Dans le cadre de l'utilisation de l'hydrogène comme carburant, la distribution revêt aussi un aspect stratégique à travers l'implantation de stations de recharge partout sur le territoire. Dans sa révision de la stratégie nationale d'hydrogène, France Hydrogène propose un ensemble de dispositifs ciblés pour déployer de manière optimale les véhicules utilitaires légers (***), les poids lourds de distribution régionale et les poids lourds long-courriers à hydrogène d'ici à ****. Ces mesures ciblent le développement simultané des véhicules et de l'infrastructure de recharge [***].

Pour le développement des véhicules à hydrogène, la création d’un véritable réseau de distribution permettant de recharger les véhicules apparaît comme la condition sine qua non afin de faire accepter ce nouveau mode de transport aux professionnels comme aux particuliers. Or, celle-ci nécessite des investissements très élevés qui ne peuvent être réalisés que par des consortiums très larges aux intérêts communs, ou par les pouvoirs publics, comme c’est le cas au Japon.

On recense ** stations hydrogène en France, réparties sur le territoire de manière hétérogè ...

5.1 La loi de transition énergétique pour la croissance verte en France

Le plan de mobilité :

Comme le rapportent Les Échos, la loi de transition énergétique pour la croissance verte impose à toutes les sociétés de plus de *** salariés de mettre en place un plan de mobilité pour ses salariés depuis ****, rendant leurs déplacements quotidiens plus efficaces et moins polluants.

Anciennement appelé PDE (***) oblige les entreprises à repenser l’utilisation de leur flotte automobile et leur impact sur l’environnement.

Le site de l’ADEME (***) donne quelques exemples de mesures qui peuvent être prises par les entreprises :

promouvoir l’utilisation du vélo en mettant en place un local à vélos, des douches pour les cyclistes… ; encourager les employés à prendre les transports en commun ; aménager les horaires de travail et faciliter le télétravail ; inciter les employés au covoiturage.

Cette mesure devrait se traduire par une mobilité repensée au sein des grandes entreprises, plus tournée vers le covoiturage, l’autopartage et une mobilité globalement plus propre (***).

Les informations précises sur la réglementation applicable à l'hydrogène, que ce soit pour sa production, son stockage, son transport, sa distribution..., sont disponibles sur le site Vig'Hy de France Hydrogène.

5.2 Une fiscalité française plus verte

Il peut être intéressant de se pencher sur la fiscalité concernant l’achat ou la location de véhicules pour les entreprises en utilisant les informations fournies par Sesame LLD. 

La TVA en vigueur

À l’achat, la TVA des véhicules particuliers (***).

Les taxes sur les véhicules de sociétés

Dans le cas où une entreprise loue un véhicule particulier, elle doit s’acquitter d’une taxe sur les véhicules de sociétés (***). Pour tout véhicule loué pour plus de ** jours pour un semestre, celle-ci sera calculée selon le taux d’émission de CO* au km du véhicule et les émissions de polluants du carburant consommé.

Les taxes liées à l’immatriculation

Une entreprise qui immatricule un véhicule doit s’acquitter de plusieurs taxes à ce moment-là :

la taxe régionale, dont le montant est calculé en fonction de la puissance et de l’âge du véhicule ; la taxe forfaitaire sur le certificat d’immatriculation, qui doit être payée pour toute immatriculation d’un véhicule utilitaire ; les taxes sur les véhicules les plus polluants, tels que le malus écologique, calculé en fonction du niveau d’émission de ...

6. Segmentation

• Mc Phy
• Hydrogenics
• Linde
• STEP (Hype)
• Symbio
• Ballard Power systems
• Toyota
• Faber Cylinders
• Forvia (ex Faurecia)
• Hydrogen Council
• Air Liquide
• EDF
• HDF (Hydrogène de France)
• Atawey
• Lhyfe
• Safra
• Elyse Energie
• Roth2
• Genvia
• Hélion Astom Hydrogen Alsthom
• Chemours
• HySiLabs
• Technip Energie
• Verso Energy
• 45-8 Energy
• Vallourec
• HEF Groupe
• Rely Solutions
• Fives Group