Plug Power (PLUG): Conduire la révolution de l’hydrogène vert

Vers une économie alimentée à l’hydrogène

Green hydrogen could, in theory, be the perfect fuel for a green future: it can be produced from renewable electricity, does not produce any pollutants when consumed, and requires only water as a material for its production.

L’hydrogène vert pourrait, en théorie, être le carburant parfait pour un avenir vert: il peut être produit à partir d’électricité renouvelable, ne génère aucun polluant lorsqu’il est consommé, et ne nécessite que de l’eau comme matière première pour sa production.

Hydrogen can also be the precursor of other green fuels, for example, ammonia or synthetic fuel.

L’hydrogène peut également être le précurseur d’autres carburants verts, par exemple, l’ammoniac ou le carburant synthétique.

It is a solid alternative to fossil fuels for applications where direct electrification is difficult, for example:

C’est une alternative solide aux combustibles fossiles pour les applications où l’électrification directe est difficile, par exemple:

• Metallurgy & chemicals production.
• Production de métaux et de produits chimiques.
• Ocean-going transports and other ships.
• Transports océaniques et autres navires.
• Heavy-duty transport.
• Transport lourd.

So far, a true hydrogen economy has struggled to get started, as production costs were simply too high to compete with EVs and fossil fuels. A lack of infrastructure, scale, and the domination of legacy systems benefiting fossil fuels was another issue.

Jusqu’à présent, une véritable économie de l’hydrogène a eu du mal à démarrer, car les coûts de production étaient tout simplement trop élevés pour concurrencer les véhicules électriques et les combustibles fossiles. Un manque d’infrastructure, d’échelle, et la domination des systèmes hérités favorisant les combustibles fossiles constituaient un autre problème.

But a series of innovations and investments is quickly changing the situation:

Mais une série d’innovations et d’investissements change rapidement la situation:

• Expensive platinum required as a catalyst in electrolysis for hydrogen production could be replaced by fer, cobalt, nickel, titane, tungstène, or carbure de silicium.
• Hydrogen production could be made à partir d’eau de mer et couplée à la désalinisation dans un seul dispositif.
• L’initiative European Hydrogen Backbone is the latest of global plans to build infrastructure to produce, transport, and store hydrogen at a truly massive scale.

All of these innovations and investments are likely to make hydrogen a lot more popular as an alternative fuel, especially as green energy becomes cheaper with collapsing solar costs.

Toutes ces innovations et investissements devraient rendre l’hydrogène beaucoup plus populaire comme carburant alternatif, surtout à mesure que l’énergie verte devient moins chère grâce à la chute des coûts solaires.

A good way to use hydrogen to generate electricity is fuel cells. And one company is already mass-producing fuel cells for the logistics industry: Plug Power (PLUG ).

Une bonne façon d’utiliser l’hydrogène pour générer de l’électricité est les piles à combustible. Et une entreprise produit déjà en masse des piles à combustible pour l’industrie logistique: Plug Power.

Comment fonctionnent les piles à combustible

The parts of fuel cells that generate electricity from the consumption of hydrogen are the proton exchange membranes (PEMs).

Les parties des piles à combustible qui génèrent de l’électricité à partir de la consommation d’hydrogène sont les membranes échangeuses de protons (PEM).

Fuel cells work by catalyzing the conversion of hydrogen (H₂) into protons (H+ ions) + electrons, creating an electrical current.

Les piles à combustible fonctionnent en catalysant la conversion de l’hydrogène (H₂) en protons (ions H+) + électrons, créant ainsi un courant électrique.

Often, the catalyst to this reaction is platinum, although here, too, new alternatives are being discovered by scientists to reduce fuel cell costs.

Souvent, le catalyseur de cette réaction est le platine, bien que, là aussi, de nouvelles alternatives soient découvertes par les scientifiques pour réduire les coûts des piles à combustible.

Vue d’ensemble de Plug Power

Swipe to scroll →

Plug Power a déployé au cours de son histoire plus de 69 000 systèmes de piles à combustible et plus de 250 stations de ravitaillement, plus que toute autre entreprise dans le monde, et est le plus grand acheteur d’hydrogène liquide.

The core of the company’s current market is in material handling, powering forklifts. Its fuel cell engines power over 40,000 forklifts. Plug Power owns 95% of the current market share for hydrogen fuel cells in the material handling space.

Le cœur du marché actuel de l’entreprise se situe dans la manutention, alimentant les chariots élévateurs. Ses moteurs à pile à combustible alimentent plus de 40 000 chariots élévateurs. Plug Power détient 95 % de la part de marché actuelle des piles à combustible à hydrogène dans le secteur de la manutention.

The company holds 150 patents and benefits from the experience of more than 1 billion hours of operations performed by its fuel cells, consuming 45 tons of hydrogen every day, with 80% for blue-chip customers.

L’entreprise détient 150 brevets et bénéficie de l’expérience de plus d’un milliard d’heures d’exploitation réalisées par ses piles à combustible, consommant 45 tonnes d’hydrogène chaque jour, dont 80 % pour des clients de premier plan.

Source: Plug Power

Plug Power propose plus de 100 configurations différentes et appareils de manutention. Contrairement aux combustibles fossiles, les chariots élévateurs à hydrogène n’émettent ni fumées ni bruit, ce qui est souvent un problème dans les installations industrielles et les entrepôts.

Et contrairement aux systèmes alimentés par batterie, ils sont plus légers et plus rapides à recharger (3 minutes contre une heure et demie), augmentant ainsi leur efficacité.

Les piles à combustible sont également mieux capables de gérer les variations de température que les batteries, ce qui peut être très important dans les installations froides ou de congélation.

Enfin, les piles à combustible permettent de réduire les coûts d’électricité grâce à l’évitement de la demande accrue aux heures de pointe.

Source: Plug Power

Ces solutions sont déjà déployées dans les entrepôts et les installations de production d’entreprises telles qu’Amazon (AMZN ), BMW, Carrefour, Walmart (WMT ), Home Depot (HD ), FedEx (FDX ), etc.

Cette application de manutention est importante non seulement pour les ventes qu’elle génère, mais aussi parce qu’elle a fait de Plug Power la première entreprise d’hydrogène et de piles à combustible à identifier correctement un marché viable pour la technologie des piles à combustible alors qu’elle était encore en cours d’amélioration. En conséquence, l’entreprise a vu son chiffre d’affaires croître de 8 fois entre 2025 et 2013.

À mesure que les coûts de production d’hydrogène vert diminuent et que la technologie des piles à combustible progresse, cela offrira une base solide à l’entreprise pour se développer. Et bien sûr, les restrictions d’émissions de carbone et les taxes carbone contribueront probablement à renforcer davantage la rentabilité de la production et de l’utilisation de l’hydrogène.

Marché des électrolyseurs

Au-delà de la manutention, l’entreprise cherche à s’étendre vers le marché potentiellement beaucoup plus vaste des électrolyseurs à grande échelle (production d’hydrogène) et des usines d’hydrogène.

Aujourd’hui, la majeure partie de l’hydrogène produit est utilisée par l’industrie chimique et d’autres processus industriels, et il s’agit de ce que l’on appelle l’hydrogène bleu: produit à partir de gaz naturel.

À mesure que l’électricité et l’hydrogène vert commencent à remplacer l’hydrogène bleu, cela pourrait conduire le marché des électrolyseurs à passer de 1,75 milliard de dollars en 2025 à 40 milliards de dollars d’ici 2032. D’autres estimations prévoient même un marché des électrolyseurs de 78 milliards de dollars d’ici 2030.

En revanche, l’hydrogène vert ne représente que 1,6 % de la production totale d’hydrogène en 2025, mais croît extrêmement rapidement, puisqu’il n’était que de 0,1 % en 2021.

Plug Power a déjà déployé 230 MW d’électrolyseurs, avec initialement un fort accent sur l’Europe mais couvrant désormais également l’Australie, le Canada, les États‑Unis et l’Amérique du Sud.

Source: Plug Power

La production aux États‑Unis va doubler lorsque l’usine de production d’hydrogène au Texas sera terminée, s’ajoutant aux installations en Géorgie, en Louisiane et au Tennessee.

Source: Plug Power

Technologie unique

Le principal produit actuel de Plug Power, la pile à combustible, s’améliore régulièrement, la dernière version, la plateforme modulaire de moteur de pile à combustible ProGen, ayant enregistré une augmentation de 15 % de l’efficacité énergétique et du temps de fonctionnement par rapport aux stacks utilisées dans les modèles GenDrive précédents.

Le cœur de l’expansion de l’entreprise sur le marché des électrolyseurs réside dans ses unités électrolyseurs GenEco. L’entreprise cherche à créer beaucoup plus d’installations d’électrolyseurs, grâce à sa Gigafactory ultramoderne en cours de construction. Elle produira des électrolyseurs et des piles à combustible à une échelle jamais vue auparavant.

L’entreprise développe également plusieurs usines de production d’hydrogène vert visant une mise en service commerciale d’ici la fin de l’année 2028.

Production de carburant

A major landmark deal for Plug Power is the 2 GW partenariat élargi avec Allied Biofuels pour le déploiement de jusqu’à 2 GW d’électrolyseurs GenEco PEM en Ouzbékistan, pour le « Projet eSAF », ou « carburant d’aviation durable électro».

Source: Allied Biofuels

Il utilisera de l’hydrogène vert et du CO₂ capturé pour créer un carburant liquide pouvant être utilisé par les avions sans nécessiter de modification des moteurs, l’ensemble de l’installation étant alimenté par l’énergie solaire.

“S’associer à la plateforme d’électrolyseur de classe mondiale de Plug garantit que nous pouvons atteindre l’échelle, la fiabilité et la performance attendues par nos clients. Finaliser cet accord d’approvisionnement constitue une étape majeure alors que nous progressons vers la décision d’investissement final (FID).”

Alfred Benedict, Chairman of Allied Biofuels.

Ce accord a suivi un autre accord similaire avec Allied Green Ammonia (AGA) pour une collaboration de 3 GW en Australie.

“Cet accord prouve que Plug tient ses promesses alors que d’autres sont encore en phase de planification. Nous transformons les engagements en hydrogène en projets réels et opérationnels à l’échelle de plusieurs gigawatts.

La signature de cet accord d’approvisionnement en Australie souligne notre engagement profond dans l’économie mondiale de l’hydrogène et notre capacité à fournir une technologie d’électrolyseur éprouvée pour la production de SAF et eSAF ainsi que la décarbonisation.”

Andy Marsh, CEO of Plug Power

Le chemin vers la rentabilité

Plug Power a été un acteur mondial dans la transformation de l’hydrogène en une activité économique viable, mais n’est pas encore rentable.

L’entreprise vise à atteindre l’échelle pour réduire les coûts de production d’hydrogène de 10 $/kg à 4 $/kg, tout en multipliant la production par 14 fois d’ici 2027. Elle devrait également remplacer tout l’hydrogène provenant de sources externes, souvent revendu aux clients à perte.

En 2025, l’entreprise a atteint le stade où sa marge brute est neutre. Elle vise à augmenter sa rentabilité à partir de ce moment, avec un profit prévu d’ici 2028.

Source: Plug Power

Dans l’ensemble, même si l’entreprise n’est pas encore rentable, le fait d’avoir augmenté sa capacité de production de 19 fois depuis 2020 est le signe de son évolution radicale depuis le focus initial sur le marché de la manutention.

Passer d’un vendeur de chariots élévateurs à pile à combustible et acheteur d’hydrogène à un grand producteur et opérateur d’électrolyseurs et acteur de la génération d’hydrogène représentera un changement radical dans le profil de l’entreprise.

Autres marchés

Alimentation de secours

Comme l’hydrogène peut être produit lorsque l’énergie verte est en surplus, et utilisé des heures, des jours ou des semaines plus tard, il constitue un bon candidat pour fournir de l’énergie lorsque les renouvelables intermittents sont insuffisants.

Dans ce cas d’utilisation, la production d’hydrogène fonctionne autant comme une batterie que comme un carburant.

L’entreprise a commencé en fournissant aux opérateurs de tours de téléphonie mobile ses générateurs à pile à combustible de type W, qui peuvent remplacer les générateurs de secours à diesel.

Plug Power a maintenant créé son générateur à pile à combustible à l’échelle du mégawatt, qui peut être utilisé comme alimentation de secours pour les centres de données, les stations de recharge de véhicules électriques, les réseaux électriques, etc.

Équipement cryogénique

Les filiales de Plug Power, ALLOY, WesMor et Applied Cryo Technologies (ACT), offrent des solutions d’équipement cryogénique de transport, de stockage et portable que l’entreprise elle‑même utilise pour liquéfier et transporter l’hydrogène.

Le même équipement peut être utilisé pour manipuler et transporter le GNL ainsi que d’autres gaz industriels tels que l’azote, l’argon et l’oxygène.

Ainsi, bien que ce ne soit pas le principal marché de l’entreprise, son expertise dans la manipulation de l’hydrogène pourrait également ouvrir des possibilités sur ce marché.

Automobile & Camions

Les voitures et camions à hydrogène n’ont jusqu’à présent pas atteint le stade d’adoption massive. Pour l’instant, il semble que les VEB (véhicules électriques à batterie) gagnent la guerre des solutions de mobilité verte.

Cependant, certaines entreprises comme Hyundai misent gros sur l’hydrogène comme solution ultime pour la mobilité via sa filiale Hyundai Rotem. Par exemple, Hyundai a dévoilé son INITIUM véhicule électrique à pile à combustible (FCEV) à hydrogène à la fin de 2024. L’Initium a finalement été remplacé par le Hyundai Nexo, prévu pour être lancé à la fin de 2025. (Vous pouvez en savoir plus sur Hyundai dans notre rapport dédié.)

Le ravitaillement rapide, la densité énergétique plus élevée et le moindre « poids mort » des batteries vides jouent en faveur des véhicules à hydrogène par rapport aux VEB. Cependant, le nombre limité de stations de ravitaillement et le réseau de distribution, ainsi que le coût relativement élevé du carburant, restent un problème récurrent.

À mesure que la production d’hydrogène cesse progressivement de nécessiter du platine, et que des catalyseurs alternatifs pour les piles à combustible ainsi qu’un réseau de distribution d’hydrogène plus dense se développent, cela pourrait changer.

Si tel est le cas, la capacité de production de carburant existante de Plug Power pourrait en faire un partenaire clé pour les constructeurs automobiles cherchant un partenaire pour leur fournir la pile à combustible dont ils ont besoin.

En 2024, Plug Power a dévoilé un camion à hydrogène pour les livraisons du milieu de parcours. Avec une autonomie allant jusqu’à 500 miles, il pourrait constituer une preuve de concept pour les véhicules utilitaires, potentiellement un meilleur marché, car les entreprises logistiques peuvent également installer leurs propres installations de ravitaillement en hydrogène, et utiliser l’électricité à bas prix hors des périodes de pointe pour produire leur carburant à moindre coût, tout en réduisant le temps d’arrêt nécessaire au rechargement par rapport aux camions à batterie.

Conclusion

Plug Power est probablement l’entreprise la plus avancée en matière de commercialisation de piles à combustible et de carburant à hydrogène rentables, grâce à son choix judicieux du marché de la manutention comme point de départ.

Cela la place en bonne position pour profiter du boom du marché des électrolyseurs, qui devrait croître de 22 à 44 fois d’ici 2032. Elle pourrait également bénéficier d’une utilisation accrue de l’hydrogène pour les applications d’alimentation de secours, tant à l’échelle locale que du réseau électrique, voire pour le transport à moyen terme.

Cette maturation arrive au moment opportun, alors que l’Europe, l’Australie et d’autres économies développées cherchent à éliminer plus agressivement les combustibles fossiles, un objectif uniquement atteignable avec le carburant à hydrogène, car l’électrification seule ne pourra pas remplacer le pétrole et le gaz pour les industries lourdes, le transport et le stockage d’énergie à longue durée.

Cependant, l’entreprise ne fait que commencer à se rapprocher de la rentabilité, après avoir dépensé d’énormes capitaux pour augmenter la production, améliorer sa technologie et s’ouvrir à de nouveaux marchés.