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Le poids croissant de la France dans le déploiement de l’hydrogène

Procédé Cryocap d'Air Liquide sur le site de Port-Jérôme (Seine-Maritime). | ©Air Liquide – Pierre-Emmanuel Rastoin​
L’Europe et la France tirent leur épingle du jeu dans l’innovation liée à l’hydrogène. Les laboratoires publics français dominent même la recherche académique et Air liquide est l’entreprise qui dépose le plus de brevets au monde. Quelques chiffres à retenir.

6%

La France est le 2e pays européen qui innove le plus sur l’hydrogène, indique un rapport conjoint de l’office européen des brevets (OEB) et de l’agence internationale de l’énergie (AIE). Ce rapport montre « que la France joue un rôle clé dans l’innovation européenne dans le domaine de l’hydrogène qui s’oriente vers les technologies propres », poursuit le document. L’étude, qui porte sur la période 2011-2021, mesure les familles internationales de brevets (FBI) ; chacune de ces familles représente une invention de grande valeur pour laquelle des demandes de brevets ont été déposées auprès d’au moins deux offices de brevet dans le monde. Dans cette période, la France représente 6 % des FBI déposés dans le monde. Entre 2001 et 2010, la France a déposé 307 FBI. Entre 2011 et 2020, ce chiffre a grimpé à 890, soulignant la dynamique enclenchée.

11%

Le classement est dominé par l’Union européenne (28 % de tous les FBI déposés) et le Japon (24 %). En Union européenne, l’Allemagne pèse 11 %. Les 3e sont les Pays-Bas, avec 3 %. Les États-Unis, qui pèsent 20 % des demandes internationales de brevets sur l’hydrogène, « ont perdu du terrain », indique la synthèse du rapport. Et « l’innovation liée à l’hydrogène provenant de la République populaire de Chine commence seulement à émerger au niveau international ».

Au cours de cette dernière décennie, la délivrance de brevets pour des méthodes à faibles émission a connu une évolution majeure. En 2020, 80 % des dépôts étaient des technologies de l’hydrogène avec des préoccupations climatiques indique le rapport. On attend un boum des électrolyseurs, « un domaine dans lequel l’Europe a pris de l’avance quant aux nouvelles capacités de production », conviennent l’office européen des brevets (OEB) et l’agence internationale de l’énergie (AIE). Le marché pourrait passer de 1 GW annuel à 65 GW par an, d’ici 2030. En termes de comparaison, la future usine d’électrolyseurs de McPhy, qui s’installe à Belfort (lire nos articles) aura une capacité annuelle d’1 GW, à terme.  

307

Entre 2011 et 2020, Air Liquide est l’entreprise qui a déposé le plus de FBI au monde, avec 307 dépôts, illustrant aussi que l’univers de la chimie participe fortement à l’innovation sur l’hydrogène. Et présentant également le poids de la France dans cet univers. L’importance d’acteurs comme Air liquide dans l’hydrogène en France permet au pays de se distinguer en se spécialisant dans le stockage, la distribution et la transformation, alors que la France « est à la peine dans les applications finales ». Depuis 2011, les dépôts de brevets ont diminué dans la production d’hydrogène d’origine fossile et ont augmenté dans la production par électrolyse. 55 % des dépôts français liés à l’hydrogène concernent des technologies liées aux enjeux climatiques.

Et le rapport de synthèse d’écrire : « Rendre l’hydrogène à faibles émissions compétitif nécessitera non seulement des politiques ambitieuses mais aussi des améliorations technologiques dans une chaîne de valeur qui touche presque tous les aspects du système énergétique. » La mise en place du projet important d’intérêt européen commun (Piiec) Hydrogène répondait justement à cet enjeu. En juillet 2022 (lire notre article), la Commission européenne autorisait 5,4 milliards d’euros d’aides d’État, pour 41 projets, dont 500 millions sont dirigés vers le nord Franche-Comté, pour McPhy (114 millions d’euros), Alstom (247 millions à répartir entre plusieurs sites français) et Faurecia (213 millions d’euros). Localement, les collectivités locales ont également investi dans le déploiement de cette technologie.

13%

Les organismes publics de recherches français trustent les trois places du podium mondial des centres de recherche qui innovent le plus et déposent le plus de brevets liés à l’hydrogène : le commissariat à l’énergie atomique (CEA), le centre national de la recherche scientifique (CNRS) et l’IFP Énergies nouvelles (IFPEN). Les universités et les instituts de recherche publics ont généré 13 % de l’ensemble des brevets internationaux liés à l’hydrogène sur la période 2011-2020. Le CEA est notamment en pointe sur l’électrolyse. Surtout, leurs recherches concernent « des technologies de production d’hydrogène motivées par le climat ».

4

Dans les dix principales entreprises qui déposent des brevets, quatre appartiennent à l’univers automobile (Toyota, Mitsubishi, Honda, Hyundai). Même si l’innovation dans les technologies de l’hydrogène est dominée par l’industrie chimique, le secteur automobile n’est pas en reste. L’activité en termes de brevet « continuent de se développer à des taux beaucoup plus élevés que pour d’autres applications finales », observe le rapport. Cette croissance dans le domaine des transports est due « à l’innovation dans la propulsion par pile à combustible dans le secteur automobile et, dans une moindre mesure, dans l’aviation à courte distance », estime-t-il. Et le nord Franche-Comté en est le parfait exemple avec les travaux menés par le FC Lab depuis 20 ans sur la performance des piles à combustible.

« Innover dans un large éventail de technologies »

Antonio Campinos, président de l’OEB : « Si l’hydrogène doit jouer un rôle majeur dans la réduction des émissions de CO2, il est urgent d’innover dans un large éventail de technologies. Cette étude fait apparaître des modèles de transitions encourageants entre les pays et les secteurs industriels, notamment la contribution majeure de l’Europe à l’émergence de nouvelles technologies de l’hydrogène. Elle met également en évidence la contribution des start-ups à l’innovation dans le domaine de l’hydrogène, et leur recours aux brevets pour commercialiser leurs inventions. »

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