Le 7 juillet 2026, Airbus et le motoriste allemand MTU Aero Engines ont officialisé la création d’une coentreprise valorisée à 1,2 milliard d’euros, détenue à 75 % par le constructeur européen. L’objectif : développer le premier moteur d’avion 100 % électrique alimenté par pile à combustible hydrogène à l’échelle commerciale. Contrairement à la combustion directe d’hydrogène qui génère encore des oxydes d’azote polluants, la technologie Flying Fuel Cell de MTU produit de l’électricité par réaction électrochimique, rejetant uniquement de la vapeur d’eau. La nouvelle entité devrait être opérationnelle dès 2027, après approbation des régulateurs européens, avec un premier vol commercial envisagé entre 2040 et 2045.
Deux chemins technologiques pour l’hydrogène aéronautique
L’industrie aéronautique explore deux voies distinctes pour intégrer l’hydrogène dans la propulsion. La première, la combustion directe, consiste à brûler l’hydrogène dans des turbines modifiées. La seconde, privilégiée par Airbus et MTU, repose sur la pile à combustible couplée à un moteur électrique. Cette bifurcation technologique structure désormais la compétition mondiale pour l’aviation décarbonée.
Combustion directe : plus simple, mais génère toujours des NOx
La combustion directe d’hydrogène présente l’avantage de s’appuyer sur des architectures de turbines existantes, moyennant des adaptations matérielles. Les températures de combustion atteignent plusieurs milliers de degrés, provoquant la réaction entre l’azote atmosphérique et l’oxygène. Résultat : des émissions d’oxydes d’azote (NOx), gaz à effet de serre indirect et polluant atmosphérique. Selon Presse-citron, cette solution ne garantit donc pas une propulsion zéro émission polluante, même si elle élimine le CO2.
Pile à combustible : réaction électrochimique, zéro émission polluante
La pile à combustible fonctionne par électrochimie : l’hydrogène réagit avec l’oxygène de l’air ambiant pour produire de l’électricité, de la chaleur et de la vapeur d’eau. Aucune combustion, donc aucun NOx. L’électricité alimente ensuite un moteur électrique qui entraîne l’hélice ou le ventilateur. Cette architecture, plus complexe et plus lourde, offre un bilan environnemental irréprochable. Stefan Weber, vice-président de l’ingénierie chez MTU, précise : « Nous voulons créer une entreprise qui couvre l’ensemble du cycle de vie des moteurs à pile à combustible, du développement et des essais à la commercialisation, en passant par la certification. » Cette approche intégrée vise à industrialiser une technologie encore jamais déployée à l’échelle d’un avion de ligne.
La technologie Flying Fuel Cell et eMoSys de MTU
MTU Aero Engines a développé deux briques technologiques complémentaires : la pile à combustible Flying Fuel Cell et le moteur électrique eMoSys. Leur intégration constitue le cœur du projet de coentreprise avec Airbus.
Comment fonctionne la pile à combustible pour avion
La Flying Fuel Cell exploite une membrane échangeuse de protons (technologie PEM, Proton Exchange Membrane). L’hydrogène gazeux, préalablement réchauffé depuis son état liquide cryogénique, traverse l’anode où il se dissocie en protons et électrons. Les protons migrent à travers la membrane vers la cathode, tandis que les électrons empruntent un circuit externe, générant un courant électrique continu. À la cathode, protons, électrons et oxygène de l’air se recombinent pour former de l’eau. Le rendement énergétique atteint 50 à 60 %, supérieur aux turbines thermiques classiques (30 à 40 %).
Premiers essais en banc à Munich : résultats et perspectives
Le premier essai en banc du système complet a été réalisé dans les installations de MTU à Munich. Les ingénieurs ont testé la montée en puissance, la stabilité thermique et la réponse dynamique de l’ensemble pile-moteur. Selon le Journal du Geek, ces essais valident la faisabilité technique pour des puissances de plusieurs centaines de kilowatts, nécessaires aux appareils régionaux. L’étape suivante consistera à intégrer le système dans une nacelle aérodynamique et à le tester en vol sur un démonstrateur au sol, puis en altitude.
Le défi majeur : le stockage cryogénique à -253°C
L’hydrogène gazeux occupe un volume considérable : 11 000 litres par kilogramme à pression atmosphérique. Pour embarquer suffisamment d’énergie, il faut le liquéfier à -253°C, température à laquelle son volume est divisé par 800. Ce stockage cryogénique représente le principal défi technique et énergétique du projet.
Liquéfaction et maintien de l’hydrogène pendant le vol
La liquéfaction de l’hydrogène consomme environ 30 % de son contenu énergétique. Une fois liquéfié, il doit être maintenu à très basse température dans des réservoirs isolés par vide poussé et multicouches réflecteurs. Durant le vol, les variations de pression et de température extérieure (de -56°C en croisière à +40°C au sol) imposent une gestion thermique active. Airbus assume la responsabilité de cette architecture de stockage, intégrant les réservoirs dans le fuselage ou les ailes selon la configuration de l’appareil.
Un calendrier réaliste face à l’urgence climatique
Le premier vol commercial d’un avion de ligne à pile à combustible hydrogène est prévu entre 2040 et 2045. Ce calendrier, repoussé de cinq à dix ans par rapport aux ambitions initiales du programme ZEROe (qui visait 2035), reflète la complexité technologique et réglementaire. Selon La Lettre M, Airbus a ampute d’un quart le budget du programme en février 2025 et abandonné les vols d’essai sur A380. La coentreprise avec MTU marque une relance stratégique, concentrant les efforts sur une technologie mature et certifiable. D’ici là, les avions régionaux de 9 à 40 places développés par ZeroAvia et H2Fly auront essuyé les plâtres, validant les concepts sur des segments moins exigeants. Les long-courriers, eux, resteront tributaires du kérosène ou des carburants durables d’aviation (SAF) pendant plusieurs décennies encore.
