La pile à combustible à hydrogène : la solution du domaine des transports aux GES

La pile à combustible à hydrogène : la solution du domaine des transports aux GES Le Canada joue un rôle de pionnier dans le développement des technologies de piles à combustible pour l industrie automobile et possède un savoir-faire dans la fourniture de pièces et de composants pour les véhicules à pile à combustible (PAC). Le secteur des transports représentant 37 pour cent des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans les provinces, les automobiles et bus fonctionnant à l hydrogène sont d une importance cruciale pour réduire les émissions nocives et assurer une bonne qualité de l air alors que le pays passe à une économie à faibles émissions de carbone. Adopter des systèmes et modes de transport à pile à combustible à hydrogène permet de contribuer positivement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et à atteindre les objectifs du gouvernement fédéral en la matière, tout en soutenant la croissance et la compétitivité de l économie. Véhicules électriques à pile à combustible (VEPC) personnels Les véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène jouent un rôle clé dans la réduction des émissions par les véhicules de gaz à effet de serre et contribuent à la mise en place d une économie à faibles émissions de carbone au Canada. Contrairement aux véhicules à essence, les véhicules électriques à pile à combustible ne produisent pas d émissions de gaz à effet de serre et peuvent réduire efficacement les émissions de plus de 30 pour cent. Bien que les véhicules électriques à batterie (VEB) réduisent également les émissions de GES, les automobiles à pile à combustible sont les seules à pouvoir répondre aux besoins d une autonomie plus grande et à la demande en réapprovisionnement rapide de la part des consommateurs. Par l instauration d incitatifs, de cadres politiques et d exigences réglementaires qui encourageraient la production et la vente de VEPC, les véhicules propulsés à l hydrogène peuvent avoir une incidence immédiate sur la réduction des émissions de carbone et sur l amélioration significative de la qualité de l air au Canada. Si le parc canadien comptait même seulement 5000 véhicules propulsés à l hydrogène d ici 2020, les émissions annuelles de gaz à effet de serre en seraient réduites de 14 750 tonnes; de même, un parc de 20 000 VEPC d ici 2025 ou 100 000 VEPC d ici 2035 entraînerait une réduction des émissions de GES de 58 800 tonnes et 294 000 tonnes respectivement. Ces chiffres, bien qu impressionnants, ne sont pas irréalistes. De nombreux fabricants automobiles sont déjà positionnés de manière à commercialiser des véhicules à PAC. Hyundai est actuellement en train de mettre sur le marché des véhicules à PAC; Toyota et Honda ont également commercialisé leurs modèles. D autres fabricants automobiles importants devraient mettre leurs versions sur le marché au cours des deux prochaines années. Bus Outre les véhicules personnels électriques à pile à combustible à hydrogène, les bus à PAC qui sont propulsés à l hydrogène contribuent énormément à la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans le cadre du «puits à la roue» et permettent au Canada d atteindre ses objectifs en contexte de changement climatique. Le nombre d usagers des transports en commun est en augmentation, les citoyens prenant conscience que ce mode de transport se traduit par une consommation moindre d énergie et une diminution de la pollution par rapport à l utilisation des véhicules privés. Cependant, comparativement à ceux fonctionnant au diesel, les bus propulsés à l hydrogène sont deux à trois fois

plus efficaces et produisent, par année, environ 90 tonnes d émissions de GES de moins que ceux propulsés à l essence. De surcroît, les avantages économiques des bus à pile à hydrogène peuvent même surpasser les avantages environnementaux. En raison de la plus grande capacité des bus à hydrogène à convertir l énergie du combustible en puissance motrice, l efficience qu ils présentent est la meilleure parmi toutes les options ils sont près de 200 % plus efficients que les bus au diesel, selon l équivalent énergétique ce qui se traduit par des économies de coûts importantes pour les exploitants de bus, d une part, et par de véritables économies pour les villes, d autre part. De plus, les piles à combustible et les systèmes d entraînement électrique n ayant pas de pièces mobiles, l usure du moteur et les coûts d entretien sont également considérablement réduits. Si l on optait au Canada pour des parcs de 200, 500, 2000, voire 5000 bus à pile à combustible, cela équivaudrait à une diminution, par année, de 18 000, 45 000, 180 000 ou 450 000 tonnes d émissions de CO 2 respectivement. La Colombie-Britannique disposant d une source renouvelable d hydrogène, la réduction des émissions de CO 2 approcherait les 100 %. Création d emplois à l échelle nationale Investir dans un système de transport à hydrogène et à pile à combustible présente comme important avantage économique la création d emplois à l échelle nationale, dans l intérêt de l économie du savoir que génère la fabrication de dizaines de milliers de bus et véhicules à pile à combustible et de composants. Avec un marché mondial de piles à combustible et à hydrogène atteignant les 8,5 milliards de dollars d ici la fin de 2016, le Canada a l occasion de poser les fondements d un bassin d emplois permanents et de valeur élevée apportant une contribution importante au PIB et aux recettes fiscales, tout en renforçant la fierté nationale. Selon une étude des impacts économiques menée en mars 2010, on estime au bas mot que d ici 2020, le secteur des piles à combustible et à hydrogène au Canada verra la création de 14 500 nouveaux emplois et générera des revenus de l ordre de 1,2 milliard de dollars, des salaires d un montant de 650 millions de dollars et le versement de 122 millions de dollars en impôts sur le revenu par les sociétés et les particuliers. Les automobiles propulsées par pile à hydrogène étant commercialisées par des sociétés comme Honda, Hyundai et Toyota, les occasions d emploi seront de plus en plus nombreuses, particulièrement en raison du fait que les fabricants de pièces automobiles et les fabricants d équipement d origine qui sont situés en Ontario auront pour mandat de fabriquer les pièces destinées à la distribution au Canada. Parmi les retombées avantageuses, ose trouvera le renforcement du secteur de fabrication et de la chaîne d approvisionnement des piles à combustible et à hydrogène pour les sociétés canadiennes qui signent de plus en plus d ententes portant sur les technologies de propulsion pour les bus et véhicules sur plusieurs marchés internationaux. Par exemple, la société Ballard Power Systems, qui est située à Burnaby, en Colombie-Britannique, et compte 420 employés, a récemment signé une entente portant sur la fourniture d unités pour 300 bus à pile à combustible en Chine et en Europe; la société Hydrogenics, qui est située en Ontario et emploie 140 personnes, livrera, quant à elle, 2000 systèmes de piles à combustible qui seront installés sur des bus à hydrogène en Chine. De surcroît, Ford et Mercedes-Benz travaillent actuellement en partenariat sur un projet portant sur les piles à

combustible qui procure des emplois à salaire élevé dans le domaine des technologies propres à plus de 300 personnes à Vancouver, en Colombie-Britannique. Recettes d exportation Le secteur canadien des piles à combustible et à hydrogène génère des recettes de 200 millions de dollars par année. Avec un marché mondial estimé à 8,5 millions de dollars pour ce qui est des piles à combustible et à hydrogène d ici la fin de 2016 seulement, le Canada peut retirer d énormes avantages économiques des investissements dans les bus et véhicules à piles à combustible ainsi que les composants. Contrairement aux éoliennes ou aux panneaux solaires qui ne sont pas fabriqués à l échelle locale, environ 90 pour cent des piles à combustible et à hydrogène sont produites au Canada par des sociétés comme Ballard, Hydrogenics, Powertech Labs, Greenlight Innovation et d autres sociétés similaires pour être ensuite exportées. En effet, une partie importante des piles à combustible destinées aux bus et aux trains est exportée en Chine, aux États-Unis et en Europe (p. ex. en France). Les ventes à l exportation de plus de 100 millions de dollars que le secteur génère annuellement (profil du secteur des piles à combustible et à hydrogène de PricewaterhouseCoopers 2010) profitent au Canada sous forme des recettes provenant de ces exportations et contribuant à plus du tiers du PIB de l Ouest du Canada. L Association canadienne de l hydrogène et des piles à combustible (ACHPC) a établi de solides relations dans les marchés clés comme le Japon, l Allemagne et les États-Unis et a ciblé de nouveaux marchés prometteurs pour les produits destinés aux bus, dans des pays comme le Brésil et la Chine, où Ballard Power a signé des protocoles d entente portant sur deux commandes importantes de bus à piles de combustible. Autre fait digne de mention, le leadership du Canada dans le secteur a attiré des investissements étrangers importants au Canada. Récemment, Nissan s est joint à Ford et Daimler dans le cadre d un investissement avoisinant les 100 millions de dollars canadiens et portant sur l agrandissement de la première usine au monde entièrement automatisée de fabrication de piles à combustible à Burnaby, en Colombie-Britannique. Parmi d autres exemples, il faut citer le contrat conclu entre les services d ingénierie de Ballard et le groupe Volkswagen visant à faire progresser le développement de piles à combustible destinées à son parc de véhicules de démonstration. Selon les estimations, la valeur du contrat se situe entre 60 et 100 millions de dollars. Le leadership du Canada et les défis auxquels il fait face Le Canada est considéré comme un chef de file dans le domaine des technologies des piles à hydrogène, mais sa suprématie est menacée par la concurrence internationale et la pression actuelle visant le déploiement et la commercialisation des véhicules à pile à combustible. Les développements récents dans l industrie automobile comme la commercialisation en Asie et en Europe de véhicules électriques à pile à combustible par les sociétés Hyundai, Toyota et Honda aux États-Unis a eu des répercussions considérables sur le renouvellement de l industrie des piles à combustible et à hydrogène, la concurrence s intensifiant pour la production et le déploiement de la technologie des

piles à combustible et à hydrogène dans le secteur des transports. Malgré les réussites commerciales de sociétés comme Ballard, Hydrogenics et d autres sur de nombreux marchés mondiaux, le Canada doit rester compétitif et adopter des stratégies similaires à celles mises en œuvre en Californie, dans le nord-est des États-Unis, au Japon, en Chine, en Corée du Sud ainsi que dans le cadre de l entreprise commune Piles à combustible et Hydrogène à l échelle européenne, afin de continuer à attirer les projets de recherche et développement et les investissements dans le secteur des bus et véhicules à piles à combustible au pays. États-Unis L État de la Californie est le chef de file aux États-Unis dans le domaine des piles à combustible par suite de l objectif ambitieux qu il s est fixé, de réduire de 80 % les émissions de GEF d ici 2050. L État a assuré l investissement et le soutien nécessaires pour la mise en place de l infrastructure, créant ainsi l occasion de commercialiser des véhicules à piles à combustible. L infrastructure de la distribution d hydrogène en Californie continue de prendre de l expansion, l État ayant fourni au moins 20 millions de dollars en financements annuels et a également mis en place 100 stations de ravitaillement en hydrogène qui sont venues s ajouter à son réseau régional existant qui compte 51 stations en service. La Californie offre actuellement un rabais de 5000 $ dans le cadre de son programme de rabais pour les véhicules propres (Clean Vehicle Rebate Program [CVRP]), et les plus grands fabricants automobiles comme Honda, Toyota et Hyundai louent actuellement des véhicules à pile à combustible dans tout l État de la Californie. Outre des VEPC, des bus urbains à piles à combustible, comme chez AC Transit à Oakland et SunLine Transit à Thousand Palms, assurent des trajets sur les routes de Californie, un plus grand nombre de bus étant également prévu pour Burbank et San Francisco. Outre la Californie, des États comme le Connecticut, le Colorado, le Massachusetts, et la Pennsylvanie déploient activement des efforts pour soutenir la commercialisation de VEPC en lançant des programmes de rabais destinés aux consommateurs. Europe En juin 2014, la division européenne de la société FuelCell Energy située au Connecticut a reçu près de 5 millions d euros (6,7 millions US$) en contributions de la part du ministère fédéral allemand de l Énergie et des Affaires économiques afin de soutenir un projet triennal de recherche et développement conclu entre la société FuelCell Energy et son partenaire universitaire, le Fraunhofer IKTS.

Au Japon, Toyota et Honda ont lancé une production de masse de véhicules à PAC dans quatre centres métropolitains importants (Tokyo, Aichi, Osaka et le nord de Kyushu) en 2015. Ces véhicules sont vendus sur le marché domestique, en Europe et en Californie. Dans l ensemble, Honda et Toyota planifient de vendre à l échelle mondiale respectivement 5 000 unités et des dizaines de milliers d unités d ici 2020. Le prix de base de ces véhicules au Japon est de près de 7 millions de yens, soit près de 70 000 $, le gouvernement japonais versant des subventions de 2 à 3 millions de yens (20 000 à 30 000 dollars). Le gouvernement japonais assure de plus jusqu à 50 % des coûts en capital pour ce qui est des stations de ravitaillement en hydrogène, à raison d un montant allant jusqu à 2,5 millions de dollars par station. Il est prévu de construire une centaine de stations environ. En Corée du Sud, 40 Hyundai Tucson ont été vendus aux gouvernements régionaux, et on prévoit vendre 10 000 véhicules à PAC en Corée d ici 2024. Ce véhicule sera également vendu en Europe, en Californie et au Canada. Les défis soulevés par la mise sur le marché d un plus grand nombre de VEPC au Canada et comment respecter les réductions de GES Le Canada se heurte à de nombreux défis pour ce qui touche à la mise sur le marché de bus et véhicules à combustible à hydrogène ainsi qu à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. En premier lieu, malgré la réputation dont jouit notre pays à titre de lieu d origine de l industrie de la technologie des piles à combustible et à hydrogène et de chef de file mondial en la matière, le Canada n a pas de stratégie en ce qui concerne les piles à l hydrogène. Ce secteur a obtenu nettement moins de soutien comparativement aux secteurs des véhicules électriques à batterie, de l aérospatiale, de la foresterie ou du gaz naturel. Pour pouvoir être commercialisés dans le secteur automobile, les VEPC doivent être disponibles commercialement auprès des consommateurs, ce qui, en retour, nécessite des avancées dans le domaine de l infrastructure, à savoir la construction de stations de ravitaillement en hydrogène. Si des stations ne sont pas implantées dans le cadre d une infrastructure publique et d accès pratique afin de réapprovisionner les véhicules à PAC, les consommateurs ne feront pas le saut. Ce déficit sur le plan de l infrastructure constitue l obstacle majeur à la commercialisation des véhicules à PAC au Canada. Le manque de politique et de réglementation pour soutenir l infrastructure d approvisionnement en hydrogène menace par conséquent le positionnement du Canada en tant que marché pour la technologie des VEPC, étant donné que le financement est actuellement affecté à d autres technologies comme les véhicules électriques à batterie et au gaz naturel malgré la faiblesse des ventes, les restrictions sur le plan de l exploitation et les coûts élevés que cela représente. Le gouvernement du Canada a investi moins de 10 millions de dollars en moyenne par année dans la technologie des piles à combustible alors que les États-Unis ont investi plus de 120 millions de dollars répartis entre le ministère de l Énergie, le ministère de la Défense et d autres ministères, et l Europe va dépenser un milliard de dollars au cours des dix prochaines années. Sur le milliard et demi de dollars qui a été investi dans la technologie des piles à combustible au Canada au cours des dernières décennies, plus de 75 à 80 % provenaient du secteur privé. De plus, comparativement, il manque d incitatifs pour la commercialisation de VEPC afin de compenser ceux offerts actuellement pour les véhicules électriques à batterie ou fonctionnant au gaz naturel; il n y a pas non plus de prise en compte d une taxe relative à la comparabilité des énergies de remplacement comme l hydrogène

renouvelable, contrairement au gaz naturel, à l énergie éolienne ou solaire dans la plupart des provinces. La solution pour réduire les émissions de GES Le moment est venu pour le Canada de revoir et restructurer une stratégie nationale afin d être à la hauteur des efforts similaires et concertés de nos principaux concurrents au niveau international comme les États-Unis, l Europe, la Corée, la Chine et le Japon. La nouvelle stratégie en matière de transports repropulserait le Canada à l avant-scène de la concurrence internationale et garantirait que les fabricants d équipement d origine accorderaient la priorité au Canada pour la mise en marché des véhicules électriques à pile à combustible. Loin d occasionner nécessairement des dépenses publiques considérables, cela nécessite plutôt une approche ciblée qui amplifiera le financement privé dans l infrastructure et offrira des incitatifs à l investissement dans la fabrication de piles à combustible (comme l a fait Mercedes Benz avec une usine de 70 millions de dollars à Vancouver) tout en encourageant l innovation et la commercialisation d autres produits canadiens fonctionnant à l hydrogène et aux piles à combustible. Par ailleurs, cette stratégie peut inclure les dépenses dans le secteur de la défense, des moyens de transport personnels pour les soldats aux systèmes à pile à combustible pour les sous-marins, les navires, les véhicules militaires tous usages, les parcs de manutention de matériels dans le domaine militaire, des produits qui entraîneraient une plus grande utilisation de piles à combustible fabriquées au Canada. Sincèrement, Eric Denhoff Président et chef de l exploitation ACHPC edenhoff@chfca.ca 1 604 760-7176