L’électrolyseur made in France se fait attendre. Soutenus par les pouvoirs publics, cinq projets sont censés produire de quoi installer 6,5 gigawatts d’électrolyse dans l’Hexagone d’ici à 2030 pour décarboner l’industrie avec de l’hydrogène vert. Pour l'instant, seul l'un d'entre-eux est en service : celui du belge John Cockerill à Aspach-Michelbach (Haut-Rhin). Et encore : en production depuis fin 2023 grâce à un investissement de 100 millions d’euros, cette usine ne tourne pas à pleine puissance. Le site ne fabrique que les cellules qui sont empilées dans des stacks d’électrolyseurs, où passe le courant pour séparer les molécules d’oxygène et d’hydrogène de l’eau. Celles-ci sont ensuite assemblés en Belgique à Seraing.
De plus, la technologie d'alcalin pressurisé de John Cockerill est issue d’un partenariat avec le chinois Suzhou Jingli Hydrogen, avec lequel il a déjà ouvert deux gigafactories d’électrolyseurs en Chine en 2019 et en 2022. On reste donc loin du made in France. Il faudra s’en contenter pour l’instant.
McPhy passe lentement à l'échelle
Le français McPhy Energy, qui a inauguré le bâtiment de sa gigafactory d’électrolyseurs alcalins à mi-chemin entre Belfort et Mulhouse en juin 2024, ne sortira son premier électrolyseur alcalin de 16 MW qu’en 2027-2028. L’usine n’atteindra sa pleine puissance qu’en 2029. Il n’y a là-bas qu’un îlot de montage dans une première unité de traitement des gaz (EPU), qui arrive en bout des électrolyseurs. S'y activent une poignée de techniciens et quelques ingénieurs qui s’affairent dans le bureau d’études. La ligne automatisée d’assemblage des cellules en stacks de 4MW ne sera livrée par Fives qu’à l’été 2025. Et celle de production des cellules qu’en 2027. Faute de commande ferme dans un contexte d’incertitudes réglementaires, la date de la première livraison d’un électrolyseur de 16 MW complet n’est pas encore fixée.
La gigafactory de McPhy, qui bénéficié d’une subvention de 114 millions d’euros n’est pourtant pas une première usine. La PMI, créé en 2008 par le CEA, dont EDF détient 13,44% du capital, dispose déjà d’un site de production d’électrolyseurs à San Miniato (Italie), près de Florence, depuis l’acquisition en 2013 de Piel, un pionnier du secteur. «Mais en Italie, on y fait de la joaillerie, du prototypage et des premiers de série. Belfort est notre première usine à l’échelle industrielle, avec une ligne robotisée pour les stacks et la numérisation de tous les process avec Dassault Systèmes», explique Antoine Ressicaud, le directeur des opérations de McPhy et ancien directeur d’usine chez Valeo. La production d’électrodes pourrait même être internalisée à terme. Pour sécuriser sa montée en charge, la PME va s’appuyer sur l’expérience industrielle et logistique du conglomérat indien Larsen & Toubro à qui il a cédé une licence de ses électrolyseurs 0,5 MW en 2023 et qui lance déjà une production près de Bombay. «J’ai été surpris par la rapidité de développement de leur production», reconnait Antoine Ressicaud.
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Gen-Hy attend sa subvention
À une vingtaine de kilomètres de McPhY, sur le site d’Alenjoie-Montbéliard (Doubs), une autre gigafactory est en gestation, celle de Gen-Hy. La start-up, fondée en 2019 par le serial entrepreneur Sebastien Le Pollès, attend que la France se dote d’un budget pour que les 104 millions d‘euros de subventions publiques qu’elle a décrochés lui soit versées en vue de prendre possession d’une usine clé en main de 8000 m² construite par la SEM locale. «La dissolution nous a fait prendre neuf mois de retard supplémentaires», constate l'entrepreneur. Cette gigafactory ne fabriquera pas uniquement des électrolyseurs de technologie AEM (Anion Exchange Membrane), mais aussi des membranes pour cellules de stack innovantes, sans platine et sans iridium, qui augmentent les performances d’électrolyse. Des pièces qu’elle pourra vendre à d’autres fabricants d’électrolyseurs de toutes technologies, alcalin, PEM ou haute température.
Pour industrialiser la production des membranes, réalisée aujourd’hui manuellement sur une ligne pilote à Orly (Val-de-Marne) et de ses électrolyseurs, Gen-Hy s’est rapproché de Saint-Gobain et d’Eiffage qui sont entrés au capital d’une société commune nommée Gen-Hy Cube. Eiffage, dont vient le directeur général et industriel de Gen-Hy, Xavier Colson, fabriquera une partie des équipements et assurera la maintenance des électrolyseurs, qui seront loués. Saint-Gobain participe à l’amélioration de la production des membranes, notamment avec une formulation sans PFAS, ces polluants éternels, et l’usage d’impression 3D, d’extrusion ou de roll & roll. L’inauguration du site est maintenant prévue pour fin 2025 avec une mise en route en 2026.
Elogen s'interroge, Genvia change de modèle
Une quatrième gigafactory d’électrolyseur PEM construite par Elogen, ex Areva H2Gen et filiale de GTT depuis 2020, devait voir le jour à Vendôme (Loir-et-Cher) en 2025. Forte d’une subvention publique de 86 millions d’euros, l’entreprise avait lancé le terrassement de l’usine début 2024 sur un site industriel clé en main. Elle devait prendre le relais d’une première ligne d’assemblage de stacks d’une capacité de 160 MW aux Ulis (Essonne). Las, début janvier 2025, GTT a annoncé lancer une revue stratégique de l’activité hydrogène, rendant plus qu’incertain l’avenir de la gigafactory.
Le cinquième projet français de gigafactory d’électrolyseurs, celui de Genvia à Béziers (Hérault) n’est pas attendu avant 2029. La technologie d’électrolyseur haute température innovante issue du CEA devait d’abord passer du laboratoire à la preuve de concept industriel. Il a reçu en 2022 pour cela une aide publique de 200 millions d’euros, dont la moitié a déjà été dépensée. L’industriel SLB (ex Schlumberger) y a vu une opportunité pour sauver des emplois sur son site Cameron de Béziers, qui produit des équipements de sécurité pour forages pétroliers. Une co-entreprise a été créée et un bâtiment de 1600 m2 aménagé en 2021 pour accueillir une ligne d’expérimentation et de prototypage. Une centaine de personnes de SLB y sont détachées, dont le directeur industriel de Genvia, Romain Boirgy, 44 ans, ingénieur mécanique et méthode qui a rejoint l’aventure en 2023. Charge à lui de penser l'industrialisation en parallèle de l’avancée technologique. Pas si simple. «Nous avons un modèle industriel, mais ce n’est pas celui de la future gigafactory», explique-t-il. Le démonstrateur qui va être installé chez Arcelor Mittal à Saint-Chély d’Apcher (Lozère) ne sera pas l’électrolyseur que produira Genvia en 2029. Tout, ou presque, reste à inventer.
