JCB a présenté le premier excavateur hydraulique à propulsion hydrogène. Le fabricant britannique mise sur la technologie des piles à combustible plutôt que le diesel. Ce qui semble être une solution propre sur le papier soulève en pratique des questions massives : Où faire le plein ? Quel est le coût d'exploitation ? Et comment Caterpillar, Volvo CE et Komatsu réagiront-ils à cette initiative ?

Ce que JCB livre techniquement

JCB a équipé une excavatrice de 20 tonnes avec une pile à combustible à hydrogène. La technologie remplace complètement le moteur diesel. Au lieu d'émissions d'échappement, la machine ne produit que de la vapeur d'eau. Le fabricant ne donne aucune donnée de performance concrète, aucune autonomie de ravitaillement, aucun temps de ravitaillement. C'est un problème. Car sans ces chiffres, il est impossible d'évaluer la viabilité pratique.

Les piles à combustible convertissent l'hydrogène et l'oxygène en énergie électrique. Celle-ci alimente un moteur électrique qui entraîne l'hydraulique. La technologie est éprouvée en principe, notamment dans les chariots élévateurs et les bus. Pour les excavateurs, c'est nouveau. La raison : les excavateurs ont besoin de charges de pointe élevées à régimes variables. Cela soumet les piles à combustible à une charge plus importante qu'une utilisation régulière.

JCB produit des moteurs à hydrogène depuis 2020. Ceux-ci brûlent l'hydrogène directement dans le cylindre, comme les camions à gaz. La pile à combustible est une approche différente. Elle est plus efficace, mais aussi plus chère et plus sensible aux défaillances. Pourquoi JCB emprunte les deux voies reste flou. Il est possible que le fabricant teste quelle technologie peut mieux être mise à l'échelle.

Infrastructure : Le problème des stations-service

Faire le plein d'hydrogène n'est possible aujourd'hui qu'à quelques endroits. En Allemagne, il existe environ 100 stations-service à hydrogène, la plupart conçues pour les voitures particulières. L'infrastructure fait complètement défaut pour les machines de construction. Une excavatrice se trouve rarement à proximité d'une ville. Des solutions de ravitaillement mobile existent, mais elles sont extrêmement coûteuses. Un conteneur de réservoir pour le chantier coûte rapidement 50 000 euros ou plus, sans livraison ni maintenance.

Quiconque mise sur l'hydrogène a besoin soit d'une infrastructure de ravitaillement propre, soit d'un fournisseur sur site. Les deux immobilisent des capitaux et du personnel. Pour les grands chantiers avec plusieurs machines, cela peut fonctionner. Pour les petites entreprises, c'est non rentable. La plupart des entreprises de construction n'ont ni le budget ni la logistique pour cela.

À titre de comparaison : une excavatrice électrique se charge sur n'importe quelle ligne haute tension. Les groupes électrogènes mobiles sont standard sur de nombreux chantiers. L'hydrogène, en revanche, nécessite une infrastructure complètement nouvelle. Cela retarde massivement l'introduction.

Coûts : Acquisition et exploitation en comparaison

JCB n'annonce pas de prix pour l'excavatrice à hydrogène. Les valeurs de référence d'autres secteurs suggèrent : la technologie des piles à combustible coûte deux à trois fois plus qu'un groupe diesel. Une excavatrice sur chaînes de 20 tonnes coûte actuellement à partir de 150 000 euros. Avec un moteur à hydrogène, 300 000 à 400 000 euros seraient réalistes. C'est plus du double.

Les coûts d'exploitation s'ajoutent à cela. L'hydrogène coûte actuellement entre 10 et 15 euros par kilogramme. Une excavatrice consomme selon l'utilisation 5 à 8 kilogrammes par heure de fonctionnement. Cela donne des coûts en combustible de 50 à 120 euros par heure. Le diesel coûte actuellement environ 1,50 euro par litre. Une excavatrice comparable consomme 15 à 20 litres par heure. Ce sont 22 à 30 euros de coûts en combustible. L'hydrogène est donc trois à quatre fois plus cher en exploitation.

L'amortissement est à peine représentable. Même avec des aides, un désavantage de coût massif persiste. Seulement si le prix du CO₂ augmente considérablement ou si l'hydrogène devient beaucoup moins cher, l'équation changerait. Ni l'un ni l'autre n'est prévisible actuellement.

Stockage : Espace et sécurité sur le chantier

L'hydrogène est stocké à 700 bar de pression. Les réservoirs sont lourds et encombrants. Une excavatrice de 20 tonnes a besoin d'au moins 10 à 15 kilogrammes d'hydrogène pour une journée de travail. Cela correspond à plusieurs grands réservoirs sous pression. Ceux-ci doivent être installés de manière à résister aux chocs, ce qui coûte du poids. Chaque kilogramme de réservoir réduit la charge utile ou nécessite un châssis à chenilles plus puissant.

Sur le chantier, les réservoirs sous pression constituent un risque de sécurité. L'hydrogène est hautement inflammable. Les fuites sont difficiles à détecter, car le gaz est incolore et inodore. Des capteurs spécialisés et des arrêts d'urgence sont obligatoires. Cela augmente la complexité et les coûts de maintenance.

Les excavatrices électriques ont des défis similaires avec les batteries, mais celles-ci sont maintenant standard. Les réservoirs d'hydrogène sont nouveaux pour les équipes de chantier. Des formations, des permis et de nouveaux concepts de sécurité sont nécessaires. Cela coûte du temps et de l'argent.

Comment la concurrence se positionne

Caterpillar mise sur les moteurs électriques à batterie et les solutions hybrides. Le géant américain n'a pas annoncé de projet hydrogène pour excavateurs jusqu'à présent. L'accent est mis sur les moteurs hybrides et les excavateurs électriques purs pour les chantiers en centre-ville. Caterpillar soutient : l'infrastructure pour l'électricité existe, pas pour l'hydrogène.

Volvo CE teste l'hydrogène uniquement dans des prototypes pour les camions lourds. Pour les excavateurs, le fabricant suédois mise sur la technologie des batteries. Volvo dispose de plusieurs excavatrices électriques en service en série, notamment l'ECR25 Electric et l'EC230 Electric. Les machines fonctionnent chez des clients comme Skanska et NCC. L'hydrogène ne joue aucun rôle ici.

Komatsu développe un dumper fonctionnant à l'hydrogène pour les mines. Le HD605-11 H2 devrait entrer en test en 2025. Mais Komatsu aussi mise principalement sur la technologie électrique et hybride. Le PC138E-11 est une excavatrice sur chaînes électrique pour les projets en centre-ville. L'hydrogène reste un créneau.

Liebherr fait de la recherche sur les moteurs à hydrogène pour les gros équipements, notamment pour les grues et les lourds chargeurs sur roues. Pour les excavateurs, il n'y a aucun plan concret. Liebherr dit ouvertement : l'hydrogène n'a de sens que si les stations-service sont disponibles à grande échelle.

Où l'hydrogène pourrait avoir du sens

L'hydrogène n'est pas une solution universelle, mais intéressant pour certaines applications. Les grands chantiers avec de longs temps de fonctionnement et une utilisation intensive bénéficient des temps de ravitaillement rapides. Une excavatrice électrique a besoin de plusieurs heures pour une charge complète. L'hydrogène fait le plein en 10 à 15 minutes. Cela réduit les temps d'arrêt.

Les projets avec des exigences d'émissions strictes sont un autre domaine. Les chantiers en centre-ville, les tunnels ou les travaux en espaces clos exigent zéro émission. Ici, l'hydrogène entre en concurrence directe avec les excavatrices électriques. L'avantage : pas de batterie lourde, plus d'autonomie. L'inconvénient : la logistique de ravitaillement.

Pour les applications spécialisées comme l'exploitation minière ou les carrières, l'hydrogène pourrait également fonctionner. Là, les machines tournent 24h/24, les gaz d'échappement diesel polluent l'homme et l'environnement. Une production d'hydrogène sur site est envisageable, par exemple avec l'électricité renouvelable des parcs éoliens. Cela réduit les coûts de transport et rend l'exploitation plus indépendante.

Subventions et pression réglementaire

L'UE prévoit à partir de 2030 des règles de CO₂ plus strictes pour les machines de construction. Les fabricants doivent réduire les émissions de leur flotte. L'hydrogène compte comme technologie sans émission, à condition que l'hydrogène soit produit de manière écologique. Cela ouvre des pots de subventions. L'Allemagne prévoit environ 9 milliards d'euros jusqu'en 2026 pour les projets hydrogène, une partie pour les véhicules utilitaires et les machines de construction.

Quiconque investit maintenant dans la technologie hydrogène peut bénéficier des subventions. Jusqu'à 40 % des surcoûts peuvent être subventionnés. Cela améliore la viabilité économique, mais ne suffit pas pour la viabilité du marché de masse. Sans baisse significative des prix de l'hydrogène, la technologie reste chère.

Conclusion : Innovation oui, percée non

JCB montre du courage technique avec l'excavatrice à hydrogène. La technologie fonctionne, c'est prouvé. Mais les conditions générales ne sont pas bonnes. Pas de stations-service, coûts élevés, logistique compliquée. Pour la grande majorité des entreprises de construction, l'hydrogène n'est pas une option aujourd'hui.

Les excavatrices électriques sont moins chères, plus simples à exploiter et l'infrastructure se développe. Pour les petites et moyennes entreprises, le moteur électrique est le meilleur choix. L'hydrogène reste une technologie de niche pour les grands projets et les applications spécialisées. Que cela change dépend des décisions politiques et des investissements en infrastructure. Jusqu'à là, l'excavatrice à hydrogène est un projet pilote passionnant, mais pas un produit de série pour le chantier.