Plus des trois quarts de la production est obtenue à partir de gaz naturel. Les usages sont concentrés dans l’industrie chimique et le raffinage de pétrole.
L’hydrogène pur (à 98 %mass. ou plus) est un vecteur énergétique encore peu produit et utilisé. Il suscite un intérêt croissant pour la décarbonation de plusieurs usages et secteurs à condition d’être produit à partir de procédés faiblement émetteurs en gaz à effet de serre, tels que l’électrolyse de l’eau en utilisant de l’électricité à faible contenu carbone. Très léger et présent à l’état naturel, l’hydrogène utilisé en France n’est actuellement pas extrait du milieu naturel et doit faire l’objet d’une production. Il est obtenu principalement à partir de combustibles fossiles. Il est considéré comme un vecteur énergétique secondaire, comme l’électricité ou la chaleur.
Une production totale de près de 240 000 tonnes
L’hydrogène pur peut être produit pour être commercialisé, utilisé par les entreprises (énergétiques ou non) qui le produisent pour leur usage propre, ou encore produit de manière fatale dans des processus industriels (c’est-à-dire sans être réutilisé directement à des fins énergétiques ou non énergétiques).
L’hydrogène est commercialisé par une dizaine d’unités légales en France. En 2024, la production commercialisée d’hydrogène pur s’élève à 78 000 tonnes, soit 2,6 TWh. Cette production augmente de 13 % par rapport à 2023 (69 000 tonnes).
L’hydrogène produit par des entreprises pour leur usage propre ou produit de manière fatale dans des processus industriels concerne 159 000 tonnes (5,3 TWh) en 2024. Contrairement aux quantités commercialisées, les quantités autoconsommées sont stables par rapport à 2023 (+ 0,1 %).
Les sites de raffinage de pétrole produisent des gaz qui contiennent de l’hydrogène. S’ils ne sont pas épurés, ces gaz sont déjà pris en compte dans les statistiques de l’énergie en tant que produits pétroliers (gaz de raffineries) et ne sont pas comptabilisés en tant qu’hydrogène pur (voir sources et méthodes).
Selon les raffineurs, 75 000 tonnes d’hydrogène pur ont été produites en 2024 par les sites de raffinage. Parmi elles, seules 38 000 tonnes (1,3 TWh) ont ensuite été utilisées pures pour le processus de raffinage et la production de chaleur (Les quantités produites non utilisées pures et non commercialisées sont considérées alors comme mélangées).
Les cokeries déclarent, quant à elles, ne produire que des mélanges de gaz contenant de l’hydrogène (des gaz de cokeries, classés comme produit du charbon dans le bilan de l’énergie) qu’elles n’épurent pas.
Les industriels hors branche énergie, dans la chimie essentiellement, produisent de l’hydrogène pour 84 000 tonnes en 2024, soit 2,8 TWh, qu’ils utilisent pour leurs besoins propres (autoconsommation).
Ressources d’hydrogène pur en 2024 en France
En milliers de tonnes
Sources : EACEI ; EAPE ; enquête auprès des raffineurs. Calculs SDES
Une production principalement obtenue à partir de gaz naturel
Malgré le développement de projets de production d’hydrogène décarboné, l’hydrogène pur produit en 2024 en France provient très majoritairement de procédés émetteurs en CO₂.
L’essentiel des quantités (72 %) est obtenu à partir du gaz naturel (méthane) à travers le vaporeformage (SMR pour steam methane reforming) et l’oxydation partielle sans capture de carbone. Le vaporeformage ou l’oxydation partielle à partir de méthane avec un procédé de capture du carbone est utilisé pour 10 % de l’hydrogène produit.
L’électrolyse est encore très peu utilisée (11 %) pour la production de quantités significatives. Au sein de l’électrolyse, le procédé chlore-soude, qui génère les plus grandes quantités, concerne un nombre très restreint de producteurs.
La production d’hydrogène à partir de produits pétroliers et d’autres procédés (à partir de méthanol principalement) est faible (moins de 10 % des quantités produites).
Production par mode
En milliers de tonnes
Sources : EAPH ; EACEI ; enquête auprès des raffineurs. Calculs SDES
Des échanges extérieurs encore très limités
Le stockage et le transport de l’hydrogène sont encore limités à quelques zones industrielles et réseaux locaux où un modèle économique pour ces échanges peut faire sens. En conséquence, les sites de production sont implantés à proximité des sites de consommation.
Les importations d’hydrogène demeurent très limitées (2 250 tonnes en 2024), tout comme les exportations (2 150 tonnes en 2024), mais elles augmentent par rapport à l’année précédente. En 2023, les quantités échangées étaient en effet encore plus faibles : 1 200 tonnes ont été importées et 1 400 tonnes ont été exportées.
Des usages centrés sur le raffinage de pétrole, la fabrication d’engrais et la production de chaleur
L’hydrogène pur, acheté ou autoconsommé, est principalement utilisé pour la désulfurisation des produits pétroliers lors du processus de raffinage (31 000 tonnes en 2024, soit 1 TWh), la production de chaleur des bâtiments industriels et des sites de raffinage (28 000 tonnes, soit 1 TWh) et les usages non énergétiques (97 000 tonnes, soit 3,2 TWh), concentrés pour 95 % dans le secteur de la chimie (dont chimie organique). L’hydrogène est notamment utilisé pour la fabrication d’engrais.
La production d’électricité et la mobilité sont encore très peu concernées en 2024 par ce vecteur. Utilisé sous forme liquide depuis plusieurs décennies pour propulser Ariane, l’hydrogène fait toutefois l’objet d’investissements pour la mobilité lourde, en particulier sous la forme de carburants de synthèse dans l’aviation et le transport maritime.
L’hydrogène est actuellement utilisé de manière très marginale dans le transport fluvial et le transport routier (55 bus, 16 poids lourds, un peu moins de 400 camionnettes et fourgons ou véhicules aménagés et près de 1 300 véhicules particuliers avec des piles à combustible hydrogène au 1er janvier 2025 selon le répertoire statistique des véhicules routiers RSVERO). Les stations de recharge sont principalement implantées en Normandie, Île-de-France, Auvergne-Rhône-Alpes et près de Nantes, à proximité des sites de production.
Les pertes et mélanges s’élèvent à près de 55 000 tonnes, soit 1,8 TWh. L’essentiel provient des quantités produites par les raffineries qui ne sont pas utilisées pures et sont donc considérées comme mélangées à d’autres gaz.
Usages d’hydrogène pur en 2024 en France
En milliers de tonnes
Sources : EACEI ; EAPE ; enquête auprès des raffineurs. Calculs SDES
Sources et méthodes
Les estimations s’appuient sur plusieurs sources administratives et enquêtes existantes :
- enquête annuelle de production (EAP) conduite par l’Insee pour les quantités produites commercialisées ;
- enquête sur la consommation dans l’industrie (EACEI) de l’Insee pour la consommation dans les établissements industriels hors branche énergie (dont production pour autoconsommation) ;
- enquête auprès des raffineries du SDES qui retrace les ressources en hydrogène et les emplois avec un détail des modes de production et des usages ;
- enquête annuelle sur la production d’électricité (EAPE) du SDES pour la consommation d’hydrogène pour la production d’électricité ;
- données douanières de la Direction générale des douanes et droits indirects (DGDDI) pour les échanges extérieurs.
Une première enquête auprès des sites producteurs d’hydrogène (EAPH, enquête annuelle sur la production d’hydrogène) a été réalisée en 2023 et a été élargie depuis 2024 à davantage de sites. Elle permet de connaître les quantités par mode de production et d’estimer la consommation d’énergie pour sa production. Les sites commercialisant l’hydrogène ont été principalement ciblés pour ces premières éditions, l’enquête annuelle sur la consommation d’énergie dans l’industrie fournissant des informations sur les quantités produites pour être autoconsommées.
Les quantités d’hydrogène utilisées pour la mobilité sont estimées à partir notamment des capacités des stations, faute d’informations précises et homogènes. Les quantités relatives aux usages énergétiques des raffineries et aux mélanges ou pertes sont déduites des autres informations déclarées.
L’hydrogène étant encore très peu produit et utilisé, il peut être moins bien mesuré et déclaré, surtout lorsqu’il est coproduit et n’est pas fabriqué pour être commercialisé. En outre, dans le cas des estimations au travers d’enquêtes par sondage, des erreurs liées à l’échantillonnage peuvent exister. Ces erreurs peuvent être importantes au regard des quantités estimées. Enfin, l’ensemble des établissements fabriquant de l’hydrogène n’est pas connu de manière certaine. Les estimations présentées dans cette publication sont amenées à être consolidées avec les avancées du dispositif de suivi.
Le rapprochement des données relatives à la production et à la consommation fait apparaître un écart statistique de l’ordre de 22 000 tonnes.
Les ordres de grandeur présentés ici sont différents des évaluations réalisées par France Hydrogène et l’Institut français du pétrole et énergies nouvelles (IFPEN) car seul l’hydrogène pur est retracé. L’hydrogène faisant partie de mélanges de gaz est exclu même s’il est majoritaire dans leur composition.
Auteurs : Pierre TANNEAU, Marianne FONTVIEILLE, SDES
Données
Données des graphiques présentés dans l'article.
