L’électrolyseur est à l’hydrogène ce que le panneau solaire est aux renouvelables : le composant industriel dont la production de masse conditionnera le succès de toute la filière. En Europe, une poignée d’entreprises se lancent dans la construction de gigafactories pour fabriquer ces équipements en série. La France mise sur Genvia et sa technologie SOEC d’origine CEA.
Pourquoi les gigafactories sont indispensables
Les objectifs européens sont vertigineux : 40 GW d’électrolyseurs installés en Europe d’ici 2030, selon le plan REPowerEU. La France vise à elle seule 6,5 GW. Or, fin 2024, la capacité mondiale installée d’électrolyseurs ne dépassait pas 2 GW. Passer de 2 à 40 GW en six ans exige un changement d’échelle radical dans la fabrication.
Aujourd’hui, les électrolyseurs sont encore produits de manière quasi artisanale, par lots de quelques mégawatts. Le coût d’un électrolyseur PEM de 10 MW avoisine 10 à 15 millions d’euros. Pour atteindre les objectifs de coût — diviser par deux ou trois le prix du kilogramme d’hydrogène d’ici 2030 —, il faut appliquer les recettes de l’industrie automobile : production en série, standardisation, automatisation, économies d’échelle.
Les champions européens en lice
Nel Hydrogen (Norvège) est le doyen du secteur, avec plus de 3 500 électrolyseurs livrés dans le monde depuis 1927. Le groupe a inauguré en 2021 une ligne de production automatisée à Herøya (Norvège), capable de produire 500 MW/an d’électrolyseurs alcalins et PEM. Une extension à 1 GW/an est prévue d’ici 2025-2026.
ITM Power (Royaume-Uni) a ouvert en 2021 la « Bessemer Park Gigafactory » à Sheffield, la plus grande usine d’électrolyseurs PEM au monde, avec une capacité de 1 GW/an. Mais le groupe a connu des difficultés de montée en cadence et des pertes financières qui ont conduit à un changement de direction en 2023. La leçon : construire une usine est une chose, la faire tourner à pleine capacité en est une autre.
Siemens Energy (Allemagne) mise sur la technologie PEM et a inauguré une usine à Berlin en 2023, avec un objectif de 1 GW/an. Le groupe bénéficie de son expertise dans les turbines et les systèmes électriques pour intégrer les électrolyseurs dans des solutions clés en main.
John Cockerill (Belgique), héritier de la sidérurgie wallonne reconverti dans la transition énergétique, produit des électrolyseurs alcalins de grande capacité (5 MW par stack). Son usine de Seraing livre déjà des équipements pour des projets industriels en Europe et en Inde.
Genvia : le pari français de la haute température
Le champion français s’appelle Genvia, coentreprise créée en 2021 entre le CEA et Schlumberger (devenu SLB). Genvia développe des électrolyseurs SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell), une technologie haute température (700-800 °C) qui offre un rendement supérieur de 20 à 30 % par rapport aux technologies PEM et alcalines classiques.
L’avantage du SOEC est qu’il peut utiliser la chaleur résiduelle de procédés industriels ou de réacteurs nucléaires pour réduire la consommation d’électricité. Un électrolyseur SOEC couplé à une centrale nucléaire pourrait atteindre un rendement de 90 % (énergie contenue dans l’hydrogène produit / énergie consommée), contre 60-70 % pour un PEM.
Genvia a ouvert sa première ligne de production à Béziers (Hérault) en 2024, avec un objectif de montée en puissance progressive. L’entreprise a levé plus de 200 millions d’euros, dont des financements France 2030, pour atteindre une capacité de 400 MW/an d’ici 2027.
Les défis de l’industrialisation
La montée en cadence des gigafactories d’électrolyseurs se heurte à plusieurs obstacles. Le premier est la chaîne d’approvisionnement : les électrolyseurs PEM utilisent des métaux du groupe platine (iridium, platine) dont la disponibilité est limitée. L’iridium, en particulier, est l’un des métaux les plus rares de la croûte terrestre. Les fabricants travaillent à réduire les quantités nécessaires par MW, mais la contrainte demeure.
Le deuxième défi est la demande. Malgré les objectifs ambitieux des gouvernements, les commandes fermes d’électrolyseurs restent inférieures aux capacités de production annoncées. Plusieurs projets d’hydrogène vert ont été retardés ou annulés en 2024-2025, créant un décalage entre l’offre et la demande qui fragilise les business plans des fabricants.
Le troisième défi concerne les compétences. Assembler un électrolyseur nécessite des savoir-faire en électrochimie, en traitement de surface, en soudure de précision et en automatisation. Le PIIEC hydrogène prévoit la création de centres de formation dédiés, mais le vivier de techniciens qualifiés reste insuffisant.
Ce qu’il faut retenir
- L’Europe vise 40 GW d’électrolyseurs en 2030, contre 2 GW installés fin 2024 : un facteur 20 en six ans.
- Nel, ITM Power, Siemens Energy et John Cockerill construisent des gigafactories de 0,5 à 1 GW/an.
- Le français Genvia mise sur la technologie SOEC haute température, plus efficiente, avec un objectif de 400 MW/an.
- La rareté de certains métaux, le décalage offre/demande et le manque de compétences freinent la montée en cadence.
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