Le moteur à hydrogène produit son énergie via un système de combustion interne entre le dihydrogène (H2) et le dioxygène (O2) qui est contenu dans l’air. La réaction de ces deux éléments conduit à la production de H2O et dégage de l’énergie. Dans les voitures hydrogène, cette énergie est transformée en électricité par une pile combustible.

Seule de la vapeur d’eau est rejetée et il n’y a aucune émission de CO2. C’est ainsi une véritable solution d’avenir pour la carburation des véhicules car il ne sera plus nécessaire à long terme d’utiliser les énergies fossiles, qui ont un impact néfaste sur notre environnement.

Au sein du moteur hydrogène, la pile à combustible est un générateur d’énergie qui a la particularité de transformer directement l’énergie chimique du combustible en énergie électrique. Pour la gamme hydrogène des véhicules Toyota, le combustible en question est bien évidemment l’H2. Celui-ci est mis en contact avec l’O2 au sein de la pile combustible pour une conversion en électricité qui va alimenter le moteur électrique du véhicule, puis le faire avancer.

A l’instar d’un moteur classique, une pile à combustible nécessite d’être encadrée par plusieurs composants afin de se transformer en générateur d’énergie électrique : un ou plusieurs réservoirs pour stocker le H2, un compresseur d’air, un convertisseur et un mécanisme de refroidissement.

Si le dihydrogène est l’un des composés chimiques parmi les plus simples qui existent, et s’avère aussi être le plus répandu dans l’univers, il ne se trouve pas sous une forme brute dans la nature. Il est, en effet, toujours associé à d’autres molécules pour former de la matière organique, du gaz ou de l’eau. Il conviendra donc de l’extraire par un procédé chimique. Pour ce faire, il existe diverses manières de produire de l’hydrogène : par reformage à la vapeur, par gazéification ou par électrolyse de l’eau. Plus « verte », c’est cette dernière méthode qui est utilisée pour fabriquer de l’hydrogène à usage automobile.

Souffrant d’une mauvaise réputation en raison de divers accidents, dont le plus célèbre est très certainement l’embrasement du dirigeable Hindenburg dans le New Jersey (États-Unis) en 1937, l’hydrogène n’en demeure pas moins un carburant plus dangereux qu’un autre.

Sur une voiture hydrogène de type Toyota Mirai, le H2 est stocké dans des réservoirs sous pression (compression à plusieurs centaines de bars) hermétiques et savamment sécurisés. L’hydrogène n’est en outre pas un carburant nouveau. Fréquemment utilisé en milieu industriel et dans le secteur aérospatial, sa distribution et son stockage sont bien maîtrisés.

C’est au niveau de l’alimentation que se situe la principale différence entre une voiture à hydrogène et une voiture électrique. En effet, au contraire de sa cousine électrifiée, le véhicule hydrogène ne stockera aucune énergie dans des batteries puisque celle-ci sera générée via une pile hydrogène. Cette dernière, s’appuyant sur des réservoirs sous pression, permet ainsi à l’hydrogène de ne compter sur aucune batterie pour fonctionner.

Cet aspect lui confère une autonomie supérieure à son homologue électrifié. Quelques minutes suffiront pour ravitailler un véhicule en hydrogène tandis qu’un électrique aura besoin de plusieurs heures pour être rechargé.