Les perspectives de développement d’une économie chinoise de l’hydrogène

par Kevin Jianjun Tu de l'Ifri, le 21 octobre 2020

La Chine manifeste un intérêt grandissant pour l’hydrogène et des politiques sont en train d’être déployées pour créer des nouveaux usages et développer d’autres sources de production que le charbon. L’annonce récente par le président Xi Jinping que la Chine vise la neutralité carbone en 2060 devra avoir un impact sur la stratégie hydrogène poursuivie qui, pour l’instant, ne vise pas à aider la décarbonation de l’économie chinoise et répond à des impératifs stratégiques et industriels. L'étude ci-dessous, publiée par l'Institut Français des Relations Internationales (Ifri), analyse les perspectives d’une économie chinoise de l’hydrogène et en dresse les principaux enjeux, forces et faiblesses.

En tant que premier consommateur et producteur mondial d'énergie, l'économie énergétique chinoise est en pleine contradiction. D'une part, la Chine qui, à elle seule, brûle plus de la moitié du charbon mondial en fait la première économie mondiale incontestablement émettrice de carbone. D'autre part, le charbon sale, l'augmentation des émissions de carbone et l'air vicié sont loin de représenter la totalité de l'économie énergétique chinoise.

En tant que plus grand marché de l'énergie propre au monde, la Chine a installé plus d'un tiers des capacités solaires et éoliennes mondiales, et à la fin 2019, elle déployait près de la moitié du parc mondial de véhicules électriques (VE). Le 2 juillet 2020, Wang Gang, vice-président de la Conférence consultative politique du peuple chinois, a exhorté Pékin à renforcer ses investissements en infrastructures pour la distribution de l'hydrogène comme carburant afin d'accélérer le développement de son industrie des véhicules électriques à pile à combustible (FCEV); la communauté internationale a immédiatement prêté attention à la soi-disant "économie de l'hydrogène" en Chine.

L'étude ci-dessous¹ évalue les perspectives d'une économie de l'hydrogène avec des caractéristiques chinoises. Dans le contexte de l'escalade de la guerre commerciale entre les États-Unis et la Chine et de la pandémie actuelle du nouveau coronavirus (COVID-19), les principales parties prenantes chinoises s'intéressent de plus en plus à l'avancement du programme de l'économie de l'hydrogène.

Rien qu'au cours des six premiers mois de 2020, 37 politiques de soutien à l'économie de l'hydrogène ont été publiées par différents niveaux de gouvernement, dont 7 par les autorités du gouvernement central et 30 par les gouvernements locaux. Le Shandong à lui seul a publié 6 politiques de soutien à l'hydrogène, suivi de 5 autres par le Guangdong. En résumé, le développement de l'économie de l'hydrogène ne gagne pas seulement en importance en Chine, mais elle est également en grand danger de surchauffe.

Depuis 2010, la production nationale d'hydrogène de la Chine a augmenté de 6,8 % par an et a atteint 21 millions de tonnes (Mt) en 2018, ce qui représente 18 % du total mondial et en fait le premier pays producteur au monde. La fabrication d'ammoniac représente une part importante de la demande nationale d'hydrogène en Chine : contrairement au reste du monde où le reformatage du méthane à la vapeur (RSM) est la principale voie de fabrication de l'ammoniac, sa matière première la plus courante en Chine est le charbon soumis à un processus d'oxydation partielle.

L'ambition de la Chine est de développer la production d'hydrogène et de lui créer de nouvelles finalités : dans le secteur des transports (par exemple, 1 million de véhicules à moteur à combustion interne et 1 000 stations de ravitaillement en hydrogène d'ici 2030), mais peut-être aussi dans d'autres secteurs difficiles à maîtriser, comme la sidérurgie et la cimenterie, ou dans le secteur du stockage de l'électricité (Power to X). La production d'hydrogène à partir d'électricité à faible teneur en carbone pourrait apporter de nombreux avantages, notamment pour faire face à la diminution de l'électricité renouvelable provenant de l'énergie éolienne, solaire et hydraulique. Elle pourrait également être intégrée dans le réseau national de gaz, en particulier pour l'hydrogène à faible concentration (par exemple, 5 à 10 %).

Jusqu'à récemment, l'intérêt de la Chine pour le développement de l'économie de l'hydrogène n'était pas principalement déclenché par l'objectif de décarbonisation. Néanmoins, le 22 septembre 2020, le président chinois Xi Jinping a annoncé que la Chine vise à atteindre un pic des émissions nationales de carbone avant 2030 et à atteindre la neutralité carbone avant 2060. Compte tenu de l'importante réduction des émissions de carbone qu'implique cette annonce, l'hydrogène devrait désormais jouer un rôle beaucoup plus important pour réduire de manière drastique les émissions de gaz à effet de serre (GES) au fil du temps.

La très grande production d'hydrogène de la Chine à partir de combustibles fossiles, principalement le charbon, rendrait très difficile l'idée de décarboniser les utilisations actuelles de l'hydrogène. Ce qui motive de manière décisive l'intérêt actuel pour l'hydrogène, c'est l'innovation et le leadership technologique d'une part, que la Chine peut atteindre grâce à des grappes industrielles et des économies d'échelle, et la sécurité énergétique d'autre part : réduire la dépendance vis-à-vis des importations de pétrole et de gaz, avec une importance croissante des considérations liées au contrôle de la pollution atmosphérique et à la décarbonisation. Il reste à voir si la Chine peut éviter les lacunes de ses politiques de soutien aux VE, car elle vise à stimuler une économie de l'hydrogène présentant des caractéristiques chinoises.

Une analyse SWOT² simplifiée présentée dans le rapport identifie les forces, faiblesses, opportunités et menaces les plus importantes pour le développement de l'économie de l'hydrogène en Chine :

Forces - capacité à réduire de manière significative le coût de fabrication unitaire grâce au regroupement des réseaux industriels et aux économies d'échelle ;
Faiblesses - retard par rapport aux économies avancées dans les technologies clés liées à l'hydrogène ;
Opportunités - enthousiasme des gouvernements locaux pour l'économie de l'hydrogène dans le contexte de la pandémie COVID-19.
Menace - danger imminent de découplage de la chaîne d'approvisionnement mondiale causé par l'escalade de la guerre commerciale entre les États-Unis et la Chine.

Afin de faire avancer le programme de l'économie de l'hydrogène, une liste préliminaire de choses à faire pour les décideurs chinois dans ce domaine comprendrait :

-Un mécanisme national coordonné devrait être établi au niveau du gouvernement central pour définir les principes permettant de faire avancer le programme de l'économie de l'hydrogène en Chine.

-Dans le domaine de la production d'hydrogène, l'hydrogène renouvelable devrait être prioritaire pour une R&D³ et un déploiement intensifs dans un avenir proche, et l'écologisation du flux d'hydrogène existant en Chine devrait figurer sur le radar politique du gouvernement chinois, surtout à long terme. À cet égard, la mise en place en temps utile et l'extension ultérieure de la couverture du système national d'échange de quotas d'émission tant attendu seront bénéfiques pour l'écologisation de la chaîne de valeur de l'hydrogène en Chine dans les années à venir.

-Dans le domaine du stockage et du transport de l'hydrogène, les autorités nationales et locales devraient continuer à subventionner les stations de ravitaillement en hydrogène et envisager d'encourager le mélange à faible concentration d'hydrogène dans le réseau de gaz naturel chinois.

-Dans le domaine de la consommation d'hydrogène, la Chine devrait se concentrer de manière sélective sur la R&D et le déploiement de technologies avancées d'utilisation finale de l'hydrogène, notamment pour le ciment et l'acier, idéalement en association avec l'élargissement de l'horizon du cadre national de planification énergétique. ouvrir le marché chinois pour mieux intégrer les innovations technologiques dans les économies avancées et les avantages concurrentiels de l'économie chinoise liés à la fabrication, afin de créer une situation gagnant-gagnant entre la Chine et la communauté internationale.

L'étude est disponible uniquement en anglais:

Prospects of a Hydrogen Economy with Chinese Characteristics

1 uniquement disponible en anglais: Prospects of a Hydrogen Economy with Chinese Characteristics

2.SWOT a été décrit comme l'outil éprouvé de l'analyse stratégique d'une entreprise:

• Strengths (Forces) : caractéristiques de l'entreprise ou du projet qui lui donnent un avantage sur les autres.
• Weaknesses (Faiblesses) : caractéristiques de l'entreprise qui désavantagent l'entreprise ou le projet par rapport aux autres.
• Opportunities (Opportunités) : éléments de l'environnement que l'entreprise ou le projet pourrait exploiter à son avantage.
• Threats (Menaces) : éléments de l'environnement qui pourraient causer des problèmes à l'entreprise ou au projet.

3 Recherche et Développement