Une pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène est à ce jour incapable de s’adapter aux variations rapides des puissances appelées par un moteur électrique en utilisation routière. C’est pourquoi un véhicule « hydrogène » est fondamentalement un véhicule électrique à batteries (BEV), celles-ci étant rechargées en continu par la « pile à hydrogène ». Un véhicule hydrogène doit donc supporter toutes les contraintes du BEV (masse et coût des batteries) augmentées de celles de l’hydrogène (réservoirs, « pile à hydrogène »). Il en résulte un TCO très élevé.
Bien qu’extrêmement courant, l’hydrogène n’existe pas à l’état isolé. Pour l’obtenir, la technique la plus courante est celle du reformage du méthane. Il s’agit d’utiliser du méthane fossile et d’en extraire son hydrogène tout en émettant massivement du CO2 et en consommant l’oxygène de l’atmosphère. Appelé « hydrogène gris », cet hydrogène représente 94 % de l’hydrogène utilisé. Chaque kilo d’hydrogène gris obtenu entraîne l’émission de 10 kilos de CO2. Chaque année, 63 millions de tonnes d’hydrogène gris sont produits dans le monde. Il existe aussi un hydrogène dit « hydrogène vert ». Il est obtenu par électrolyse de l’eau, sans émission de CO2 si l’électricité utilisée pour cette électrolyse est décarbonée. Dans ce cas, la filière hydrogène souffre d’un rendement défavorable. En effet, il faut consommer 3 kWh d’électricité pour disposer finalement de 1 kWh utilisable par le véhicule.
Le rendement des réactions impliquées et le coût énergétique de la compression de l’hydrogène expliquent ce résultat décevant. L’hydrogène peut toutefois être considéré comme un moyen de stockage de l’électricité. Cela n’a de sens que si celle utilisée pour l’électrolyse a été produite sans impact sur l’environnement. Le faible rendement, le fonctionnement intermittent et le coût environnemental de la fabrication des éoliennes ou des panneaux photovoltaïques font d’eux des outils de communication, mais n’en font pas des choix réellement écologiques. De manière surprenante, le choix d’avenir le plus prometteur est celui du nucléaire de nouvelle génération. Lorsque la fusion nucléaire sera maîtrisée, l’électricité sera massivement disponible sans consommer de ressources pénuriques, sans produire de déchets radioactifs et sans risque de type Tchernobyl ou Fukushima. Plusieurs décennies sont encore nécessaires avant de maîtriser la fusion. Le projet international ITER s’y consacre. Avec cette électricité abondante et décarbonée, il deviendra pertinent d’électrolyser l’eau pour en obtenir de l’hydrogène et utiliser celui-ci pour le transport.
