Dernière modification le 20-10-2026 à 20:13:26
L’hydrogèneL'hydrogène est l'élément chimique de numéro atomique 1, de symbole H. L'hydrogène présent sur Terre est presque entièrement constitué de l'isotope 1H (un proton, zéro neutron) ; il comporte environ 0,01 % de 2H (un proton, un neutron). Ces deux isotopes sont stables. Un troisième isotope 3H (un proton, deux neutrons), instable, est produit dans les explosions nucléaires. Ces trois isotopes sont respectivement appelés « protium », « deutérium » et « tritium ». More n’est pas une source d’énergie, mais un vecteur : il faut le produire, et chaque transformation coûte de l’énergie. Le monde en consomme près de 100 millions de tonnes par an, issues à plus de 99 % du gaz, du charbon et du pétrole, avec environ 980 millions de tonnes de CO₂ émises. Bas carbone, il serait précieux là où il n’existe pas d’alternative directe : engrais, chimie, acier, certains carburants pour bateaux et avions. Pour chauffer des logements ou faire rouler des voitures, l’électricité utilisée directement est nettement plus efficace. État des connaissances au 20 octobre 2026.
L’essentiel en 7 points
- Vecteur, pas source : l’hydrogèneL'hydrogène est l'élément chimique de numéro atomique 1, de symbole H. L'hydrogène présent sur Terre est presque entièrement constitué de l'isotope 1H (un proton, zéro neutron) ; il comporte environ 0,01 % de 2H (un proton, un neutron). Ces deux isotopes sont stables. Un troisième isotope 3H (un proton, deux neutrons), instable, est produit dans les explosions nucléaires. Ces trois isotopes sont respectivement appelés « protium », « deutérium » et « tritium ». More est fabriqué à partir d’une autre énergie, avec des pertes à chaque étape.
- Production quasi entièrement fossile : près de 100 millions de tonnes en 2024, dont moins de 1 % à faibles émissions1.
- Un poids climatique déjà élevé : la production d’hydrogèneL'hydrogène est l'élément chimique de numéro atomique 1, de symbole H. L'hydrogène présent sur Terre est presque entièrement constitué de l'isotope 1H (un proton, zéro neutron) ; il comporte environ 0,01 % de 2H (un proton, un neutron). Ces deux isotopes sont stables. Un troisième isotope 3H (un proton, deux neutrons), instable, est produit dans les explosions nucléaires. Ces trois isotopes sont respectivement appelés « protium », « deutérium » et « tritium ». More à partir de combustibles fossiles a généré environ 980 millions de tonnes de CO₂ en 2024, plus que l’Indonésie et la France réunies2.
- Des rendements faibles : dans une voiture à pile à combustible, environ 26 % de l’électricité renouvelable de départ arrive aux roues, contre 69 % pour une voiture à batterie et 13 % pour un moteur thermique alimenté en carburant de synthèse3.
- Des usages à trier : l’hydrogène bas carbone est surtout pertinent là où il est irremplaçable. Une revue de 54 études indépendantes n’en voit aucune qui lui attribue un rôle significatif dans le chauffage des bâtiments4.
- Des fuites qui comptent : l’hydrogène n’est pas un gaz à effet de serre direct, mais il réchauffe indirectement le climat, avec un potentiel de réchauffement global d’environ 12 sur 100 ans5.
- En Suisse : la stratégie du Conseil fédéral (2024) le réserve en priorité à l’industrie et prévoit une demande de 3,6 à 10 TWh en 2050, en partie importée6.
1. Un vecteur d’énergie, pas une source
Qu’est-ce que cela change ?
Le dihydrogène (H₂), couramment appelé hydrogène, est presque absent à l’état libre dans notre environnement. On ne l’extrait pas comme du pétrole : on le fabrique à partir d’eau, de méthane ou de charbon en y consacrant de l’énergie, puis on le transporte et on le reconvertit7.
Comme l’électricité, il sert d’intermédiaire. La question clé est donc le rendement : quelle part de l’énergie de départ reste disponible à l’arrivée ?
Réactif ou carburant ?
L’hydrogène a deux usages de nature différente. Comme réactif chimique, il entre dans la composition d’un produit : on ne peut pas fabriquer d’ammoniac (NH₃), donc d’engrais azotés de synthèse, sans hydrogène. La seule question est alors de le produire avec moins d’émissions. Comme vecteur énergétique, il sert à transporter ou stocker de l’énergie, par exemple pour faire rouler un camion. Il est alors en concurrence avec d’autres solutions, souvent plus efficaces8.
Aujourd’hui, l’hydrogène est presque exclusivement un réactif industriel. En 2024, le raffinage du pétrole en a consommé plus de 43 millions de tonnes9. L’industrie en a utilisé 55 millions de tonnes, dont environ 60 % pour l’ammoniac, 30 % pour le méthanol et 10 % pour la réduction directe du minerai de fer dans la sidérurgie10. Les nouveaux usages représentaient moins de 1 % de la demande, presque entièrement pour produire des biocarburants1.
2. Comment le produit-on ?
Une production dominée par le gaz et le charbon
La production mondiale a atteint près de 100 millions de tonnes en 2024, en hausse d’environ 2 %2. Le vaporeformage du gaz naturel en fournit près des deux tiers. Le charbon vient en deuxième position, surtout en Chine. Une autre part est un sous-produit du raffinage et de la pétrochimie2. La production à faibles émissions a atteint près de 0,8 million de tonnes, soit moins de 1 % du total. L’électrolyse de l’eau n’en représente qu’environ un sixième, un peu plus de 100 000 tonnes2.

Quelles émissions ?
Le vaporeformage émet de 10 à 12 kg d’équivalent CO₂ par kilo d’hydrogène, la gazéification du charbon de 22 à 26 kg11. Au total, la production d’hydrogène à partir de fossiles a généré environ 980 millions de tonnes de CO₂ en 2024, en hausse d’environ 3 % sur un an2. Pour donner un ordre de grandeur, c’est plus de vingt fois les émissions de gaz à effet de serre de la Suisse, qui étaient de 40,1 millions de tonnes en 2024 (voir Plan climat suisse).
Les principales filières
- Vaporeformage du gaz naturel : le méthane réagit avec de la vapeur d’eau. C’est la méthode la moins chère dans les régions productrices de gaz. Son coût se situait entre 0,8 et 4,6 dollars par kilo en 202412.
- Vaporeformage avec captage et stockage du CO₂ (CSC) : on capte une partie du CO₂ émis à la sortie de l’usine. Les installations existantes, surtout en Amérique du Nord, ne captent qu’une partie du CO₂2. Entre 75 et 95 % des émissions ont lieu sur le site de production et peuvent être réduites par captage ; le reste provient de l’extraction et du transport du gaz ou du charbon11. Voir notre fiche Captage et stockage du CO₂.
- Électrolyse de l’eau : un courant électrique sépare l’eau en hydrogène et en oxygèneLe dioxygène, communément nommé oxygène, est une substance constituée de molécules O2 (constituées chacune de deux atomes d'oxygène). Gazeux dans les conditions normales de température et de pression, incolore, inodore et insipide, il participe à des réactions d'oxydoréduction, essentiellement la combustion, la corrosion et la respiration. Le dioxygène est l'une des formes allotropiques de l'oxygène. L'appellation « oxygène » sans autre précision est ambiguë parce que ce terme peut désigner l'élément oxygène (O) ou bien le gaz oxygène (O2). More. Elle consomme environ 50 à 55 kWh d’électricité par kilo d’hydrogène13. Son bilan climatique dépend entièrement de l’électricité utilisée : avec un courant très carboné, l’hydrogène électrolytique peut émettre davantage que celui issu du gaz.
- Autres voies : pyrolyse du méthane, conversion de biomasse, hydrogène naturel (voir section 8). Leur production reste marginale2.
Les « couleurs » de l’hydrogène
On parle souvent d’hydrogène gris (gaz sans captage), noir ou brun (charbon), bleu (gaz avec captage du CO₂), vert (électrolyse avec électricité renouvelable), rose (électricité nucléaire) ou blanc (naturel). Ces étiquettes sont pratiques, mais ne disent rien du bilan réel : un hydrogène « bleu » mal capté peut rester très émetteur, un hydrogène « vert » raccordé au réseau peut dépendre d’une électricité carbonée. Les institutions préfèrent donc raisonner en intensité d’émissions sur tout le cycle de vie : l’Agence internationale de l’énergie parle d’hydrogène « à faibles émissions », et la stratégie suisse d’hydrogène « issu de procédés de production neutres en CO₂ », qui inclut l’électricité renouvelable et nucléaire6.
3. Les rendements : ce que coûte chaque conversion
De l’électricité aux roues
Une étude réalisée pour deux think tanks allemands de la transition énergétique compare trois manières d’utiliser une même électricité renouvelable pour faire rouler une voiture3 :
- Voiture à batterie : transport de l’électricité, charge et décharge, moteur électrique. Environ 69 % de l’énergie initiale arrive aux roues.
- Voiture à hydrogène : électrolyse (70 %), compression et transport (80 %), pile à combustible (60 %), moteur électrique. Il reste environ 26 %.
- Voiture thermique au carburant de synthèse (e-carburant) : électrolyse, synthèse d’un carburant liquide, puis moteur à combustion (30 %). Il reste environ 13 %.

Pour la même distance, une voiture à hydrogène consomme donc environ 2,6 fois plus d’électricité qu’une voiture à batterie, une voiture à e-carburant environ 5 fois plus3. Une analyse plus récente d’une organisation européenne des transports aboutit à des ordres de grandeur proches14. Voir aussi notre fiche Voitures électriques.
De l’électricité à l’électricité
Stocker de l’électricité sous forme d’hydrogène pour la restituer plus tard coûte aussi beaucoup d’énergie. Dans la chaîne analysée par la même étude, environ 21 % de l’électricité de départ ressort sous forme d’électricité, et 24 % sous forme de chaleur3. Comprimer l’hydrogène à 700 bars, la pression des réservoirs de véhicules, demande à elle seule près de 5 kWh par kilo13.
Ce rendement faible n’exclut pas tout usage. L’hydrogène se stocke en grandes quantités et sur de longues durées, ce que les batteries font mal. Il est donc envisagé pour les pointes de consommation ou les centrales de réserve, comme le prévoit la stratégie suisse6. Mais selon la chaîne, un usage qui passe par l’hydrogène demande de l’ordre de 2,5 à 5 fois plus d’électricité qu’un usage direct3.
4. Des usages pertinents et d’autres beaucoup moins
L’échelle de l’hydrogène
Une classification largement reprise, l’« échelle de l’hydrogène propre », range les usages selon qu’il existe ou non une alternative plus simple15. En haut de l’échelle figurent les usages « incontournables » : les usages actuels de l’industrie, c’est-à-dire les engrais, les raffineries et le méthanol. Juste en dessous vient l’aviation, sous forme de carburants de synthèse. En bas de l’échelle figurent les voitures particulières, le chauffage domestique et la production massive d’e-carburants, où des solutions plus directes existent15. L’Agence internationale de l’énergie range de son côté la sidérurgie, la navigation et l’aviation parmi les nouveaux usages où l’hydrogène bas carbone et ses dérivés pourraient remplacer des combustibles fossiles, à condition que des politiques publiques comblent l’écart de coût16.
Le raisonnement est simple : l’hydrogène bas carbone restera rare et cher pendant des années. Il est donc plus utile de remplacer d’abord l’hydrogène fossile déjà consommé que de créer de nouveaux usages là où l’électricité suffit.
Le cas du chauffage des bâtiments
Une méta-analyse publiée en 2024 a passé en revue 54 études indépendantes sur l’hydrogène pour chauffer les bâtiments. Aucune ne conclut à un rôle significatif de l’hydrogène dans ce secteur. Les pompes à chaleur et les réseaux de chaleur ressortent comme moins coûteux et plus efficaces4. L’écart s’explique par la physique : une pompe à chaleur alimentée en électricité renouvelable restitue environ 285 % de l’énergie consommée, en puisant de la chaleur dans l’air ou le sol, contre environ 50 % pour une chaudière brûlant un gaz de synthèse fabriqué à partir de la même électricité3.
Le cas des transports routiers
Les voitures à hydrogène restent marginales : moins de 5000 ventes dans le monde en 2024, un chiffre en baisse17. Pour les camions, la question est plus ouverte. Leur coût total de possession en Europe et aux États-Unis dépasse celui du diesel d’environ 50 %, contre 15 à 20 % pour les camions à batterie. Même dans des conditions optimales d’utilisation des stations, un camion à hydrogène reste plus cher qu’un camion électrique à batterie18. Près de 95 % des véhicules utilitaires à pile à combustible circulent en Chine, où leur diffusion s’explique surtout par des politiques de soutien17.
5. Entre annonces et réalisations
Un écart persistant
Les annonces de projets du début de la décennie ont été revues à la baisse. Les projets annoncés pour 2030 représentaient un potentiel de 49 millions de tonnes d’hydrogène bas carbone par an en 2024, et de 37 millions de tonnes en 20251. Les projets en service, en construction ou ayant reçu une décision finale d’investissement (FID) ne totalisent qu’environ 4,2 millions de tonnes par an pour 2030, soit environ 4 % de la production attendue cette année-là1. Les projets ayant franchi la FID ne représentent que 9 % du total annoncé19.
Les électrolyseurs
La capacité mondiale d’électrolyse installée a atteint 2 gigawatts (GW) en 2024, dont 65 % (avec les projets décidés) en Chine1. Les projets annoncés totalisent 440 GW pour 2030, mais seuls 6 % ont reçu une décision d’investissement. L’Agence internationale de l’énergie juge qu’environ 65 GW ont de fortes chances d’être opérationnels en 203020.
Une première lecture souligne la croissance : la production bas carbone pourrait être multipliée par cinq d’ici 2030, un rythme comparable aux débuts du solaire photovoltaïque19. Une seconde lecture insiste sur l’écart avec les ambitions affichées il y a cinq ans : même avec cette croissance, environ 96 % de l’hydrogène resterait d’origine fossile en 2030.
6. Combien cela coûte-t-il ?
L’hydrogène fossile reste nettement moins cher. En 2024, produire de l’hydrogène à partir de gaz naturel coûtait entre 0,8 et 4,6 dollars par kilo selon les régions12. Le coût de l’hydrogène renouvelable n’a pas baissé comme prévu : le prix des équipements a augmenté avec l’inflation et un déploiement plus lent qu’attendu. En 2024, même l’hydrogène renouvelable le moins cher, produit en Chine, atteignait seulement le haut de la fourchette du gaz12. L’écart avec la production fossile dépasse 4 dollars par kilo aux États-Unis et 6 dollars au Moyen-Orient21.
Les électrolyseurs coûtaient 2000 à 2600 dollars par kilowatt hors de Chine en 2024, et 600 à 1200 dollars en Chine19. Sans politiques publiques (quotas, subventions, prix du carbone), l’écart ne se comble pas. Voir notre fiche Taxe carbone et quotas.
7. Les fuites et l’effet indirect sur le climat
Un réchauffement indirect
L’hydrogène n’absorbe pas le rayonnement infrarougeComme la terre ne gagne ou ne perd que très peu de matière, c’est par le rayonnement que les échanges énergétiques se produisent, en gain (réception de rayonnement) comme en perte (émission de rayonnement). La lumière infrarouge est une partie de la lumière invisible, mais que l’on peut sentir avec notre peau (effet d’échauffement ressenti à l’approche d’un objet chaud). More : ce n’est pas un gaz à effet de serre direct. Mais dans l’atmosphère, il consomme les radicaux hydroxyles (OH) qui détruisent le méthane, ce qui prolonge la durée de vie de celui-ci. Il favorise aussi la formation d’ozone troposphérique et augmente la vapeur d’eau dans la stratosphère22. Voir notre fiche Gaz à effet de serre.
Une évaluation fondée sur plusieurs modèles climatiques, publiée en 2023, estime son potentiel de réchauffement global (PRG) à 11,6 ± 2,8 sur 100 ans, et à 37,3 ± 15,1 sur 20 ans5. Autrement dit, sur un siècle, une tonne d’hydrogène rejetée réchauffe environ douze fois plus qu’une tonne de CO₂. Une étude de 2025, intégrant de nouvelles estimations de la chimie atmosphérique, suggère une valeur environ 20 % plus basse22. Le GIECLe GIEC (Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat) est une organisation qui a été créée en 1988 par l'OMM et le PNUE, à la demande du G7 (groupe de sept grandes économies industrialisées : USA, Japon, Allemagne, France, Royaume-Uni, Canada, Italie). La version anglaise de cet acronyme est IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change). More n’a pas encore attribué de PRG officiel à l’hydrogène22.
Combien fuit-il ?
La molécule est très petite et diffuse facilement. Les mesures réelles restent rares. La première étude de terrain sur des sites industriels de production et de stockage, publiée en 2024, a relevé des taux de fuite médians de 1 à 2 %. Les estimations théoriques de la littérature vont de 0,2 % à 20 % selon les chaînes d’approvisionnement22. Le bénéfice climatique d’un système à grande échelle dépend donc aussi de la maîtrise des fuites.
8. L’hydrogène naturel : une piste encore exploratoire
De l’hydrogène se forme naturellement dans la croûte terrestre, notamment par réaction entre l’eau et certaines roches. Le seul gisement exploité commercialement se trouve à Bourakebougou, au Mali. Il produit environ 5 tonnes par an23, une quantité infime au regard des 100 millions de tonnes consommées dans le monde. L’exploration s’est accélérée ces dernières années en Europe, en Amérique du Nord, en Amérique du Sud et en Asie-Pacifique, mais reste au stade de la prospection ou de l’évaluation23.
Une modélisation du Service géologique des États-Unis, publiée en 2024, estime la quantité d’hydrogène présente dans le sous-sol dans une fourchette très large, de mille à dix milliards de millions de tonnes, avec une valeur la plus probable d’environ 5,6 millions de millions de tonnes. Les auteurs précisent que l’essentiel est probablement inaccessible, mais qu’une petite fraction suffirait à couvrir les besoins d’un monde neutre en carbone pendant environ 200 ans24.
C’est un débat ouvert. L’existence de ressources est établie, leur volume récupérable et leur coût ne le sont pas. L’Agence internationale de l’énergie juge incertain un développement commercial à grande échelle avant 203023.
9. Et en Suisse ?
Une stratégie nationale depuis 2024
Le Conseil fédéral a adopté sa stratégie hydrogène le 13 décembre 202425. Sans objectif chiffré de production, elle prévoit une faible demande jusqu’au milieu des années 2030, puis un raccordement au futur réseau européen de transport d’hydrogène6. L’Office fédéral de l’énergie (OFEN) estime la demande entre 0,8 et 1,8 TWh en 2030, et entre 3,6 et 10 TWh en 2050, soit 2,2 à 6,2 % de la consommation finale d’énergie modélisée pour 2050. La stratégie souligne que cette estimation est très incertaine6.
Quels usages sont visés ?
La stratégie suit une logique proche de l’échelle des usages. L’hydrogène doit être utilisé « là où c’est le plus judicieux sur les plans économique et écologique » : avant tout pour la chaleur industrielle à haute température, puis, dans une moindre mesure, pour les pointes de consommation des réseaux de chaleur, les centrales de réserve et certains transports (aviation, navigation, poids lourds)6. Pour la chaleur à basse température des bâtiments, le texte privilégie les pompes à chaleur et ne réserve l’hydrogène qu’à des situations exceptionnelles6.
En 2050, la chaleur industrielle à haute température représenterait 2000 à 5000 GWh et le transport routier 800 à 2700 GWh6. Les quantités nécessaires dépasseront les capacités de production nationales à partir du milieu des années 2030. La Suisse devra donc importer, principalement par gazoduc6.
Le bilan des camions à hydrogène
La Suisse a servi de terrain d’essai. Selon la presse spécialisée, un programme lancé en 2020 visait 1600 poids lourds à hydrogène d’ici 2025, alimentés par de l’hydrogène produit à partir d’hydroélectricité. Fin 2022, 47 camions avaient été livrés à une vingtaine d’entreprises. Le programme a ensuite été mis en pause en Suisse : le constructeur invoquait la volatilité des prix de l’énergie, et les camions suivants ont été destinés à l’Allemagne26. Les véhicules à pile à combustible bénéficient d’une exonération de l’impôt sur les huiles minérales et de la redevance poids lourds liée aux prestations (RPLP), au plus tard jusqu’à fin 20306.
Entre-temps, le camion électrique à batterie a progressé. En 2025, un véhicule utilitaire neuf de plus de 3,5 tonnes sur cinq immatriculé en Suisse était électrique à batterie (942 sur 4197)27. Une étude soutenue par l’OFEN, réalisée notamment avec l’Institut Paul Scherrer, conclut que les autres technologies sans énergie fossile, y compris l’hydrogène, ne joueront qu’un rôle marginal dans le transport routier de marchandises27.
Fait, estimation ou débat ?
En résumé
Établi : l’hydrogène est un vecteur. Sa production mondiale repose à plus de 99 % sur les fossiles et émet environ 980 millions de tonnes de CO₂ par an. Chaque conversion entraîne des pertes ; pour les voitures et le chauffage, l’électricité directe est plus efficace. L’hydrogène a un effet réchauffant indirect.
Estimé : les rendements de chaîne (69 %, 26 %, 13 %) dépendent des hypothèses. Le PRG de l’hydrogène (environ 12 sur 100 ans) reste incertain, tout comme la demande suisse en 2050 (3,6 à 10 TWh).
Débattu : le rythme de déploiement et les coûts de l’hydrogène bas carbone, la place des camions à hydrogène face aux camions à batterie, l’ampleur des fuites et le potentiel récupérable de l’hydrogène naturel.
Vidéos de référence
Comment produire de l’hydrogène ?
Cette vidéo de vulgarisation présente les filières de production, de l’hydrogène naturel à l’électrolyse, et explique la différence entre source et vecteur, réactif et carburant. Ses chiffres datent de 2018-2019 et ont été actualisés ci-dessus.
L’hydrogène, un enjeu industriel
Cette seconde vidéo détaille les usages industriels de l’hydrogène (engrais, raffinage, méthanol, acier) et montre pourquoi décarboner l’hydrogène déjà utilisé par l’industrie est un levier important. Ses données portent sur 2018.
Pour aller plus loin
- Captage et stockage du CO₂
- Voitures électriques
- Transition énergétique
- Taux de retour énergétique
- Gaz à effet de serre
- Plan climat suisse
Sources et notes
Sources consultées en octobre 2026. Une erreur, une source à ajouter ? Écrivez-nous via la page de contact.
- Agence internationale de l’énergie (AIE), « Global Hydrogen Review 2025 », résumé exécutif, septembre 2025. iea.org Aller à la note de bas de page 1
- AIE, « Global Hydrogen Review 2025 », chapitre 3, p. 80-81 (production 2024, part du gaz et du charbon, 980 Mt CO₂, 0,8 Mt d’hydrogène à faibles émissions, électrolyse). iea.blob.core.windows.net Aller à la note de bas de page 2
- Agora Energiewende et Agora Verkehrswende (étude Frontier Economics), « The Future Cost of Electricity-Based Synthetic Fuels », 2018, p. 11-13, figures 2 et 3. agora-energiewende.org Aller à la note de bas de page 3
- Rosenow J., « A meta-review of 54 studies on hydrogen heating », Cell Reports Sustainability, vol. 1, n° 1, janvier 2024. doi.org Aller à la note de bas de page 4
- Sand M. et al., « A multi-model assessment of the Global Warming Potential of hydrogen », Communications Earth & Environment, juin 2023. doi.org Aller à la note de bas de page 5
- Conseil fédéral, « Stratégie hydrogène pour la Suisse », 13 décembre 2024, p. 3-5, 7-9, 14 et annexe B. pubdb.bfe.admin.ch Aller à la note de bas de page 6
- Le Réveilleur, « Hydrogène : comment le produire ? », vidéo, vers 2020. youtu.be Aller à la note de bas de page 7
- Le Réveilleur, « Hydrogène : un enjeu industriel ! », vidéo, vers 2020-2021. youtu.be Aller à la note de bas de page 8
- AIE, « Global Hydrogen Review 2025 », chapitre 2, p. 41 (raffinage). iea.blob.core.windows.net Aller à la note de bas de page 9
- AIE, « Global Hydrogen Review 2025 », chapitre 2, p. 47-48 (industrie). iea.blob.core.windows.net Aller à la note de bas de page 10
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- Conseil fédéral, « Le Conseil fédéral présente la stratégie nationale en matière d’hydrogène », communiqué, 13 décembre 2024. admin.ch Aller à la note de bas de page 25
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