L’industrie : premier moteur du développement de l’hydrogène en France

L’industrie constitue aujourd’hui le premier débouché de l’hydrogène en France. Bien avant l’émergence des usages liés à la mobilité ou aux carburants de synthèse, l’hydrogène était déjà utilisé dans le raffinage, la chimie ou la production d’ammoniac nécessaire à la production d’engrais azotés. La priorité de la filière consiste désormais à remplacer progressivement l’hydrogène d’origine fossile par de l’hydrogène renouvelable et bas-carbone. Cette stratégie présente un avantage majeur : elle s’appuie sur des besoins déjà existants, capables de soutenir rapidement le développement de projets industriels de grande taille. En créant des débouchés pérennes, elle favorise également l’industrialisation du procédé l’électrolyse et la consolidation du modèle économique des projets, deux conditions essentielles au développement de la filière. 

Trois secteurs concentrent aujourd’hui l’essentiel des perspectives de développement : le raffinage, qui constitue le premier débouché existant ; l’ammoniac, un enjeu de sécurité alimentaire ; et la sidérurgie, levier majeur de décarbonation de l’industrie lourde. Si le cadre régulatoire et l’incitation économique est suffisante pour le raffinage, les secteurs de la sidérurgie et de l’ammoniac nécessitent un cadre incitatif beaucoup plus conséquent notamment par la mise en place des marchés pilotes.  

Premier consommateur d’hydrogène en France, le secteur du raffinage apparaît aujourd’hui comme le principal levier pour accélérer le développement de la filière hydrogène. Il utilise environ 400 000 ktH2/an, principalement d’origine fossile, dans des procédés destinés à améliorer la qualité des produits pétroliers. 

Grâce à des besoins importants et concentrés sur quelques sites industriels, le raffinage constitue un terrain favorable au déploiement à grande échelle de nouvelles capacités de production d’hydrogène renouvelable et bas-carbone.  

Il est le premier secteur à porter un projet de taille industrielle en France : Normand’Hy qui représente 200 MW d’électrolyse PEM en construction, avec une mise en service prévue dans l’année. Ce projet démontre la faisabilité du passage à l’échelle des technologies d’électrolyse et constitue une étape majeure pour l’industrialisation de la filière hydrogène en France et en Europe. 

En outre, il ouvre la voie à plusieurs projets similaires en France et en Europe, notamment à Fos-sur-Mer, Lavéra ou encore aux Pays-Bas, où Air Liquide et TotalEnergies développent plusieurs centaines de mégawatts de capacités supplémentaires. 

D’ici 2030, la production d’hydrogène décarboné destinée au raffinage devrait atteindre environ 140 000 ktH2/an répartie sur 5 projets en France. Cette production reposera sur un mix technologique équilibré : 45% par électrolyse et 50% par vaporeformage de biogaz, ou avec captage de carbone. Cette approche permettrait de couvrir l’ensemble des besoins du secteur d’ici 2035. 

La France dispose ainsi d’un portefeuille de projets suffisant pour décarboner progressivement tout l’hydrogène consommé par le raffinage à horizon 2035. 

Avec 66 % de ses engrais azotés importés, la France reste fortement dépendante des marchés extérieurs pour un intrant essentiel à son agriculture. La production d’ammoniac apparaît ainsi comme un enjeu majeur de souveraineté industrielle et alimentaire. 

Depuis 2022-2023, cette dépendance s’est accrue. La hausse des prix du gaz a conduit à l’arrêt de plusieurs sites de production d’ammoniac et d’engrais en France, et s’est traduite en 2025 par l’annonce de la fermeture du site de Grandpuits, l’une des principales unités de production d’hydrogène du secteur. Dès lors, concilier compétitivité, décarbonation et souveraineté est devenu un défi central pour une industrie qui compte parmi les plus émettrices de France : la production d’hydrogène renouvelable et bas carbone est un des atouts pour le relever.  

La décarbonation des sites de production repose principalement sur deux leviers : le remplacement de l’hydrogène fossile par de l’hydrogène produit par électrolyse, et le captage du CO₂ (CCS) sur les installations de vaporeformage existantes. Si la directive européenne RED III fixe des objectifs d’utilisation d’hydrogène renouvelable dans l’industrie (42 % en 2030 puis 60 % en 2035), ceux-ci restent peu contraignants pour le secteur de l’ammoniac. Les industriels privilégient aujourd’hui la piste du captage carbone, mais aucun projet n’a encore été annoncé, notamment en raison des incertitudes liées aux infrastructures de transport et de stockage du CO₂. 

Dans ce contexte, plusieurs projets fondés sur l’électrolyse émergent. Certains visent une substitution partielle de l’hydrogène fossile afin de décarboner progressivement les sites existants, comme le projet d’Hynamics à Ottmarsheim (7 ktH₂/an) ou Green Horizon de Lhyfe à Gonfreville-l’Orcher, qui prévoit un électrolyseur de 100 MW dont près de 60 % de la production alimentera l’usine d’ammoniac de Yara. Ce dernier projet a obtenu en 2025 un soutien public de 149 M€. D’autres initiatives, comme FertigHy dans la Somme – lauréat du de la première tranche du – mécanisme de soutien à la production (MSP), reposent sur la création de nouveaux sites industriels destinés à réduire la dépendance européenne aux importations d’ammoniac et d’engrais par une production nationale décarbonée. 

Au total, les quatre projets français recensés pourraient produire 51 ktH₂/an d’ici 2030 et 58 ktH₂/an en 2035, permettant la fabrication de 315 puis 350 kt d’ammoniac décarboné. Ces volumes représenteraient près de 30 % de la capacité actuelle de production nationale, mais seulement 18 % de la consommation française d’ammoniac, ce qui souligne l’ampleur du défi. 

Toutefois, en l’absence d’une demande stable et consistante, la création de marchés pilotes pour les engrais bas-carbone sera indispensable aux côtés des mécanismes de soutien à la production. Elle permettrait de sécuriser les investissements, d’accélérer l’émergence d’une filière française de l’ammoniac décarboné et, à terme, de diversifier les sources d’approvisionnement. Au-delà des engrais, l’ammoniac pourrait également trouver de nouveaux débouchés dans le transport maritime, où il est considéré comme un carburant de synthèse prometteur pour la décarbonation de certains navires. 

L’hydrogène permet également de décarboner la production d‘acier, secteur stratégique pour l’automobile, la construction ou encore la défense. La réduction directe du minerai de fer par l’hydrogène (DRI-H₂) est aujourd’hui considérée comme l’une des principales voies de décarbonation de la production d’acier. 

Cette transition représente toutefois un défi majeur. Si la sidérurgie est le troisième consommateur d’hydrogène en France, l’hydrogène y est actuellement coproduit dans les cokeries. Le passage au DRI-H₂ nécessite de produire à dessein de grandes quantités d’hydrogène bas-carbone et d’investir dans de nouvelles installations : électrolyseurs, unités de réduction directe du fer et fours électriques. Dans ce contexte, la voie DRI au gaz naturel, moins coûteuse mais plus émettrice, reste aujourd’hui privilégiée. 

Les difficultés économiques du secteur ont conduit à l’abandon de plusieurs projets, à l’image de l’unité de réduction directe envisagée par ArcelorMittal à Dunkerque. Malgré cela, de nouveaux acteurs poursuivent leurs investissements. À Fos-sur-Mer, GravitHy prévoit la production de 2 millions de tonnes de fer réduit par an grâce à une unité d’électrolyse de 750 MW capable de produire 100 ktH₂/an. De son côté, Verso Energy a signé un premier contrat de fourniture de 6 ktH₂/an avec le sidérurgiste allemand SHS, avec à terme, la possibilité d’une fourniture complète assurée par les projets Carlhyng et Emil’Hy, représentant ensemble 51 ktH₂/an issus de 300 MW d’électrolyse. 

Au total, près de 170 ktH₂/an pourraient être consacrées à la production de fer réduit en France d’ici 2030, permettant la production d’environ 2 millions de tonnes de briquettes de fer décarboné. Les capacités de production d’hydrogène identifiées apparaissent ainsi suffisantes pour répondre à la demande créée par un marché pilote de l’acier bas-carbone. 

La réussite de cette stratégie dépend néanmoins des choix européens à venir. Pour les industriels, la définition de l’« acier vert » devra réserver les dispositifs de soutien à l’acier produit par DRI utilisant de l’hydrogène renouvelable ou bas-carbone. À défaut, l’Europe risque de rester dépendante du DRI au gaz naturel et de perdre en compétitivité face à des régions déjà très avancées sur cette technologie, comme le Moyen-Orient, ou face à la Chine, qui vise 15 à 20 millions de tonnes d’acier produit par DRI-H₂ d’ici 2030. Une telle évolution compromettrait les ambitions françaises de reconquête industrielle sur ce marché stratégique. 

Au-delà de la décarbonation, la sidérurgie illustre l’émergence de nouveaux usages industriels de l’hydrogène. Contrairement au raffinage ou à l’ammoniac, où l’enjeu consiste principalement à remplacer un hydrogène déjà consommé, l’acier DRI-H₂ pourrait créer une nouvelle demande forte. La France dispose d’atouts industriels pour se positionner sur ce marché, à condition que le cadre européen valorise effectivement l’acier bas-carbone. La mise en place d’un marché pilote apparaît ainsi indispensable pour créer les conditions économiques permettant à cette nouvelle filière de se développer. 

Raffinage, engrais et sidérurgie concentrent aujourd’hui l’essentiel des perspectives de développement de l’hydrogène en France. Ensemble, ces secteurs offrent des débouchés immédiats, des volumes importants et un potentiel significatif de réduction des émissions industrielles. Mais leur transformation dépend encore de plusieurs conditions : baisse du coût de l’hydrogène, soutien public, création de marchés pour les produits décarbonés et clarification du cadre réglementaire européen. Plus qu’un simple débouché, l’industrie apparaît ainsi comme un levier majeur du passage à l’échelle de la filière hydrogène française. 

Pour en savoir plus sur les usages industriels de l’hydrogène et les projets qui se développent en France, consultez notre Rapport annuel 2025.