Toyota n’a pas attendu les grands soirs de la transition énergétique pour se tailler une place de choix dans l’innovation. Avec plus de 5 600 brevets hydrogène ouverts depuis 2015 et la Mirai commercialisée dès 2014, le constructeur japonais s’est imposé, pionnier, sur le terrain des véhicules à pile à combustible. Pourtant, le flou règne encore : entre annonces floues et fantasmes persistants, beaucoup confondent moteur « à hydrogène » et moteur « à eau ».
Comprendre la différence entre moteur à eau et moteur à hydrogène chez Toyota
Le mythe du moteur à eau réapparaît régulièrement, alimenté par la confusion entre hydrogène et eau. Pourtant, chez Toyota, la réalité est bien plus ancrée dans la maîtrise industrielle que dans la promesse miraculeuse : c’est le moteur à hydrogène qui concentre tous les efforts. L’entreprise ne développe pas de moteur à eau, tranche Jean-Yves Jault, représentant du constructeur. L’investissement va vers la technologie hydrogène, pas vers un hypothétique système produisant de l’énergie à partir de l’eau seule.
Comme le rappelle Robert Rapier, ingénieur et spécialiste du secteur, l’eau n’est pas un carburant. C’est le résidu, la fin du processus, pas le départ. Extraire l’hydrogène de l’eau exige une électrolyse énergivore, possible en laboratoire mais inadaptée à bord d’une voiture. Plamen Punov, expert en propulsion, précise : l’hydrogène n’est jamais produit à bord chez Toyota. Il arrive déjà stocké, sous pression, après avoir été généré ailleurs par des procédés industriels.
Boriana Tsaneva, qui suit de près ces technologies, démonte l’idée d’une électrolyse embarquée : non seulement le rendement s’effondre, mais le poids des équipements condamne la solution. Chez Toyota, qu’il s’agisse de la Mirai ou des modèles à venir, le véhicule à hydrogène embarque du gaz comprimé comme source d’énergie. Si les moteurs Toyota ne rejettent que de la vapeur d’eau, ils ne fonctionnent jamais « à l’eau ».
Voici comment résumer la différence, pour dissiper le flou :
- Moteur à hydrogène : il utilise de l’hydrogène industriellement produit et stocké, et rejette uniquement de la vapeur d’eau.
- Moteur à eau : concept sans réalité industrielle chez Toyota, hérité des légendes urbaines.
Cette distinction n’est pas un détail de vocabulaire. Elle délimite l’ensemble de la stratégie technologique du constructeur et guide toute la recherche, à rebours des raccourcis faciles.
Où en sont les recherches sur les moteurs à hydrogène et les technologies associées ?
Le moteur à hydrogène incarne une rupture, portée par des acteurs comme Toyota, Hyundai et appuyée par les ambitions européennes de neutralité carbone à l’horizon 2050. Chez Toyota, deux axes structurent la recherche : la pile à combustible et le moteur à combustion interne à hydrogène. La première convertit l’hydrogène et l’oxygène en électricité, alimentant un moteur électrique, ne rejetant que de l’eau. Quant à l’électrolyse, qui permet de produire l’hydrogène à partir de l’eau, elle reste confinée aux usines et réseaux industriels.
Hyundai prépare l’arrivée de moteurs thermiques à hydrogène, tandis que des entreprises comme AVL et Alpine (via son Alpenglow Hy6) expérimentent la combustion interne à l’hydrogène. Le consortium HySE, regroupant Toyota, Suzuki, Honda, Yamaha et Kawasaki, a développé le HySE-X1, engagé sur le Dakar 2024. Partout, les alliances se multiplient, chacun affine sa stratégie, l’émulation bat son plein.
Les chercheurs s’attachent à renforcer la fiabilité des piles à combustible, optimiser la filière hydrogène, réduire le coût de l’électrolyse et améliorer le stockage. Chaque innovation répond à des besoins concrets : efficacité, sécurité, réduction de l’empreinte carbone. Le secteur évolue sous la contrainte réglementaire et parce qu’il en va de la survie industrielle. L’objectif est clair : faire de l’hydrogène un vecteur énergétique crédible pour la route, la mer et le rail.
Focus sur les innovations concrètes : prototypes, essais et applications récentes
Toyota avance à grands pas sur le terrain du véhicule à hydrogène. La Mirai, pionnière de la pile à combustible produite en série, est aujourd’hui la vitrine du constructeur. Elle fonctionne à l’hydrogène comprimé et ne libère que de la vapeur d’eau. Ce modèle circule déjà sur plusieurs continents, preuve que la filière gagne en maturité.
Mais Toyota ne se contente pas de la voiture particulière. Avec Air Liquide et Coca-Cola, le groupe teste un camion à hydrogène doté d’une pile à combustible, visant la logistique propre. L’hydrogène, fourni sous forme renouvelable, alimente le moteur et démontre que l’innovation touche désormais le transport lourd.
Dans les compétitions japonaises, la GR Corolla H2 pousse la technologie plus loin : son moteur thermique à hydrogène fonctionne à l’hydrogène liquide, optimisant à la fois stockage et puissance. La voiture est soumise au stress de la course, ce qui accélère l’amélioration de ses performances.
Sur le plan international, le HySE-X1, fruit d’un partenariat entre Toyota, Honda, Suzuki, Yamaha et Kawasaki, affronte le Dakar 2024. Véritable laboratoire roulant, il teste la résistance du système hydrogène dans des conditions extrêmes. Ce genre d’expérimentation fait passer la technologie du discours à la preuve concrète.
Quels défis restent à relever pour une adoption massive de ces technologies ?
La route ne se dégage pas sans obstacles pour Toyota et les autres constructeurs qui misent sur la technologie hydrogène. Si la pile à combustible et le moteur thermique à hydrogène séduisent par leurs atouts, la réalité de la production industrielle impose plusieurs limites majeures. D’abord, le coût de production de l’hydrogène reste élevé. L’électrolyse de l’eau, seule manière d’obtenir un hydrogène bas carbone, demande de vastes quantités d’électricité renouvelable. Or, cet approvisionnement propre est loin d’être généralisé.
Le réseau de stations de ravitaillement est encore embryonnaire. Impossible d’imaginer un essor massif des voitures à hydrogène sans un maillage dense du territoire. L’Europe, le Japon et la Californie avancent, mais pour l’automobiliste moyen, l’accès demeure très limité. Pourtant, le transport lourd (camions, bus) pourrait tirer le meilleur parti de l’hydrogène, là où l’électrique montre ses limites.
Autre difficulté : l’efficacité énergétique globale. À chaque étape, conversion d’électricité en hydrogène, puis en électricité à bord, des pertes s’accumulent. Cette chaîne, comparée à la recharge directe d’une batterie, questionne la pertinence du choix technologique pour la voiture individuelle. Aujourd’hui, l’hydrogène cible de préférence les usages où autonomie, puissance et rapidité de recharge sont décisifs.
Les ambitions de Toyota s’inscrivent dans la course à la neutralité carbone voulue par l’Union européenne à l’horizon 2050. Reste à franchir trois étapes : faire baisser les coûts, déployer les infrastructures et améliorer le rendement énergétique. Sans cela, le moteur hydrogène restera réservé à quelques marchés et applications ciblées. Mais la dynamique est enclenchée : chaque prototype, chaque essai sur route ou sur piste, rapproche un peu plus l’industrie de la bascule. Le jour où l’hydrogène ne sera plus une niche mais une évidence, la mobilité aura changé d’ère.
