Carte blanche: « la voiture électrique a du retard à l’allumage »


Le véritable avenir de la voiture électrique est lié à celui de la pile à combustible.
Le véritable avenir de la voiture électrique est lié à celui de la pile à combustible.

La carence des points de recharge n’est pas le seul handicap des voitures électriques dont le stockage de l’énergie dans des batteries restera le problème majeur,en attendant l’avènement  d’une pile à combustible capable d’être produite à grande échelle.

Par Philippe Casse (*)

Philippe Casse, Historien de l'Automobile.
Philippe Casse, Historien de l’Automobile.

La première voiture qui dépassa le 100km/h était une voiture électrique et on était en … 1898 !  La première qui a dépassé le 200 était mue par un moteur à vapeur, en 1906.  C’est seulement entre ces deux dates que le moteur « à combustion interne» allait devenir LE moteur de la quasi totalité des 2,75 milliards d’automobiles qui furent produites dans ces derniers 125 ans.

S’il plaît à certains d’expliquer cette domination  du moteur à combustion interne (essence ou diesel, voire à gaz) par le lobby des pétroliers ou celui des constructeurs d’automobiles, il leur sera très ardu d’expliquer comment les 9.000 marques d’automobiles de l’histoire et les quelques centaines de producteurs de pétrole auraient réussi à se coaliser pour barrer la route à une motorisation qui aurait toutes les qualités dont on peut rêver.

Toutes les qualités ?

A voir !  En effet, la totalité des automobiles électriques disponibles sur le marché en ce premier semestre emportent leur énergie stockée dans des batteries. C’est là leur problème,  presque leur péché originel !En effet, ce n’est pas, n’en déplaise à la Commission Européenne, la carence de points de recharge qui est en cause : la plupart peuvent être rechargées à domicile sur une simple prise monophasée de 16A …

 Alors qu’est-ce qui coince ? Tout simplement : le fait que la voiture électrique actuelle n’est pas universelle. Ainsi,la seule étude générique complète des habitudes de déplacements des Belges (Prof. Ph. Toint, 1998, Faculté Universitaires ND de la Paix à Namur) nous apprend qu’un déplacement sur 50 du « conducteur belge moyen » dépasse 200 km et qu’un sur 25 dépasse 100 km.

Par ailleurs, selon l’INS, un peu plus du 1/5 des  ménages belges ne peuvent ou ne veulent pas avoir de voiture, un sur deux ne veut ou ne peut en avoir qu’une seule et qu’un sur quatre seulement en disposerait de deux ou plus. Il n’y a donc pratiquement de « marché potentiel » pour les voitures électriques qu’auprès de ce quart-là des ménages belges !

L’observation de ces ménages « multi-motorisés » nous apprend d’autre part que le concept de la « seconde voiture » est un peu illusoire parce que chaque voiture est le plus souvent LA voiture d’une personne de ce ménage et très peu souvent une « voiture interchangeable ».

 Pour autant que ses batteries soient chargées, la voiture électrique pourrait néanmoins être qualifiée d’universelle à la condition que le déplacement ne dépasse pas la moitié de son autonomie.  En effet, cette angoisse de la panne « sèche » d’électrons se complique avec un « différentiel de consommation » qui peut atteindre 200% ou plus selon la conduite, l’état de la route et la température.

Ce dont personne ne parle en outre, c’est du prix artificiellement bas du « carburant électrique ».  Aujourd’hui, en faisant le plein d’électricité, on ne paie que la TVA sur le « carburant » électrique et aucune accise.

Quelle durée de vie pour les batteries ?

Les utilisateurs potentiels de voitures électriques, surtout les particuliers, risquent  d’être déçus par un autre phénomène : un peu à l’image de l’homme, la voiture électrique a besoin d’un usage régulier pour que ses batteries restent « en forme ».  Quelqu’un qui roulerait 15 km un jour, laisserait sa voiture au garage pendant les 2 jours qui suivent, puis ferait 60 km avant de la laisser 3 semaines en paix  peut être certain que les batteries  vieilliront d’une façon accélérée !

Dans les meilleures conditions, un jeu de batteries est capable de faire face à 1500 à 2000 « cycles » de décharge/recharge sans perdre plus de 20% de sa capacité de stockage d’énergie.  Or, on observe que l’utilisateur recharge le plus souvent ses batteries presque après chaque usage.  Mais prenons malgré tout en compte l’autonomie moyenne de 100 km : multipliée par 1500 à 2000, cela donne une espérance de vie maximale de 150 à 200.000 km. Or, les constructeurs ne précisent pas le prix de remplacement des batteries qui représentent le composant le plus coûteux d’une voiture électrique!

Si, depuis toujours les ingénieurs de recherche  s’efforcent d’augmenter la « densité énergétique » des batteries, le handicap des batteries par rapport au carburant essence ou diesel reste colossal !  Par exemple : un kilo d’une batterie au plomb/acide comme la batterie de démarrage des voitures « normales » contient 400 fois (quatre cents fois !) moins d’énergie qu’un kilo de diesel !  Les meilleures batteries des voitures électriques ont ramené ce handicap en dessous de 1 à 100 !

La pile à combustible ?

Sur papier, c’est la solution idéale car la pile à combustible fabrique sa propre électricité mais la pénurie et, en conséquence, le prix ahurissant des matériaux connus à ce jour pour le revêtement des plaques catalytiques des piles à combustible, rend impossible la production massive de cette technologie.  Une flambée d’enthousiasme dans les années ‘90 fit croire que les piles à combustible allaient envahir les routes, mais aujourd’hui on parle  de 2025 au plus tôt ! On attend donc aussi dans ce domaine la découverte de l’œuf de Colomb

Les voitures électriques sont elles vraiment « vertes » ?

Tout le monde a bien compris que les voitures électriques n’émettent pas de gaz polluant ni de CO2 et encore moins de particules de suie … sur les lieux de leur usage ! Dans le bilan global de leur « trace environnementale » il faut quand même intégrer deux aspects : leur construction et  la qualité de l’énergie avec laquelle on va recharger ses batteries tout au long de leur vie. Dans ce domaine, les voitures électriques et leur lointaines cousines hybrides paient lourdement le poids écologique des 2 jeux de batteries minimum qu’elles « consommeront » au cours de leur vie.  Des sources bien informées parlent d’émission de CO2  deux fois plus importantes par les voitures électriques que celle des voitures diesel de gabarit comparable !

En plus de cela, il est évident que la recharge des batteries sur le secteur aura la qualité « écologique » de la centrale d’où provient le courant.  Mais encore rares sont ceux qui peuvent aujourd’hui recharger leurs batteries avec l’énergie verte des panneaux photovoltaïques ou des éoliennes.

Les voitures électriques ont-elles un véritable avenir ?

Oui, les voitures électriques ont un avenir mais dans un nombre très limité d’usages bien spécifiques : engins de manutention ou de levage, voitures « captives », principalement « de service » dans les entreprises, voire quelques rarissimes conducteurs particuliers qui ne roulent jamais plus de 100 km par jour et qui accepteraient d’investir un montant égal à 2 ou 3 fois celui d’une voiture « conventionnelle » comparable.

Un autre domaine où les voitures électriques pourraient être « rentables » est celui des « voitures partagées » en zone urbaine mais à la double condition que leur programme de gestion intègre efficacement les temps de recharge et que leurs utilisateurs en respectent le mode d’emploi.

Communication mensongère ?

C’est pourquoi, une certaine communication qui présente les voitures électriques comme des alternatives aux voitures traditionnelles « thermiques » ne peut qu’engendrer des frustrations et des coûts exorbitants liés à l’usage de véhicules électriques en dehors de leur zone d’efficacité. A l‘évidence, les voitures électriques d’ aujourd’hui font payer cher, économiquement et écologiquement parlant, l’avantage de ne produire aucun CO2 sur les lieux de leur utilisation et la satisfaction, voire  la bonne conscience que cela donne à leurs utilisateurs.

A long terme

Dans l’état actuel des connaissances, le véritable avenir des voitures électriques réside dans la  pile à combustible, lorsque les problèmes évoqués plus haut seront résolus. Combien de temps cela peut-il prendre ?  20, 30 … 40 ans ? D’ici là, les utilisateurs des 1,1 milliards de voitures qui roulent dans le monde devront encore pouvoir compter sur le pétrole ou le gaz comme carburant.

(*) Historien de l’Automobile, ancien cadre du groupe D’Ieteren.

Le marché européen des infrastructures de recharge devient autonome

Pile à combustible: définition

 

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8 réflexions sur “Carte blanche: « la voiture électrique a du retard à l’allumage »

  1. Bonne question, surtout quand on connaît le brio de voitures Tesla que j’ai déjà eu l’occasion de tester. Mais que devrait dire Renault si le constat établi dans cette carte blanche se vérifie dans le temps?

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  2. QQ réactions via lalibre.be
    Ericz73 – Belgique
    08.06.13 | 17h31

    Je suis possesseur d’une Peugeot Ion 100 % électrique.
    Prix neuf, sans condition ni remise : 29000 euro. Sur 100 000 km je gagnerai 7000 euro en carburant (prix du km : 3 centimes d’ élec). Avec la prime Région Wallonne, cela ramène le prix de la voiture à un prix normal pour un équivalent thermique.
    Après cela je continue de gagner sur les entretiens (plus de vidange, de courroie, etc…).
    Je gagne aussi sur la taxe et les assurances (à puissance réelle égale les kw sont plus bas car le couple du moteur est d’avantage présent).
    Je gagne en calme et en plaisir de conduite. J’ai la satisfaction de ne pas polluer. Je profite des avantages offerts dans certains centres urbains pour ce type de véhicule.
    Et enfin je vais partout, c’est ma seule voiture. Pour les trajets dépassant l’autonomie, je recharge en 15 minutes sur une borne rapide (déjà 20 en Belgique) et je peux traverser le pays comme je veux.

    michel5 – Belgique
    08.06.13 | 16h31

    lastpost, je ne vois pas bien l’avantage environnemental d’une hybride. Une « bête » Dacia consomme 5 litres et coûte 3 à 4 fois moins à tous points de vue, y compris au niveau des matières premières et de l’énergie pour la construire.
    La voiture électrique elle-même est un produit de niche qui ne se justifie que pour diminuer la pollution dans les centres urbains par les utilisateurs se déplaçant en centre-ville ou en banlieue pour des besoins professionnels en grande partie.

    calaghan – Belgique
    08.06.13 | 15h53
    Il ne faut pas être trop finaud pour comprendre qu’on se fiche de nous avec ce vecteur électrique; rayon d’action plus que réduit, évolution aléatoire et aucune perspective d’avenir à court terme, prix élevé du véhicule, incidence environnementale dépendante de la production électrique. Et in fine, actuellement aucune taxe spécifique sur la recharge, ne rêvons pas elles vont arriver si le concept se développe.
    Ceci dit en passant, j’ai calculé le prix d’une recharge d’un véhicule électrique, on en parle peu car on essaye de faire comprendre que c’est presque gratuit, malgré le peu d’information disponible et les nuances nécessaires, on en revient à un prix au km similaire à une voiture équipée au LPG, bien entendu ce véhicule à tous les inconvénients possibles et imaginables, y compris son prix d’achat, et n’est pas encore taxé sur les recharges, ce qui pourrait modifier la donne très vite…bref à oublier pour le moment!

    Tametsi – Roulers
    08.06.13 | 14h57
    Tout dépend du type de batterie qu’on utilise. La batterie Lithium métal Polymère ne connaît pas de problèmes. Autolib’ à Paris connaît un énorme succès avec des millions de locations sans le moindre problème. Les autres batteries ne supportent pas la chaleur et risquent même l’explosion quand elles sont soumises à de fortes chaleurs.
    Batscap qui est le producteur de ce type de batterie s’emploie également dans l’optimalisation du stockage d’électricité.
    La presse parle très peu de ce type d’activités au sein du groupe Bolloré.

    Bert De Wavre – Belgique
    08.06.13 | 14h45
    Tant que l’on aura pas soit découvert un nouveau moyen de stockage de l’électricité ( autre que le concept de batterie) ou un moyen direct et peu encombrant de produire de l’électricité il n’y aura pas d’avenir pour la voiture électrique !
    Chercher où ? dans les condensateurs , les supra conducteurs ou les piles à combustibles .

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  3. Il n’est pas correct de calculer la durée de vie des batteries en partant d’un nombre de 1500 à 2000 cycles « décharge/recharge ». On comptait ainsi au temps des batteries NiCd qui demandaient à être déchargées à fond avant recharge. Avec les batteries Li-ion et Li-polymère, c’est le contraire : il est recommandé de les remettre en charge aussi souvent que possible. Dans le manuel du conducteur du Roadster Tesla, le constructeur spécifie que le véhicule est conçu pour être branché (Designed to be plugged in when not in use). Dans ces conditions, la batterie peut être rechargée des dizaines de milliers de fois. D’ailleurs, la batterie des nouvelles Tesla Model S est garantie huit ans, kilométrage illimité.

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  4. Que d’erreurs dans les affirmations de ce P. Casse. Historien de l’automobile, mais manifestement peu au courant des avancées en matière de VE et d’hybrides. A propos de ces derniers, où va-t-il chercher que ces voitures consomment deux jeux de batteries au cours de leur durée de vie? Les cas de remplacements sur les Prius ou Honda Insight sont extrêmement rares et souvent pris en charge par les constructeurs même au-delà de la garantie.
    Certes, ces batteries des hybrides sont des NiMH, réputées plus fiables et durables que les Lithium-ion et ses dérivés, mais les tests, les garanties, la possibilité de louer les accus (parfois trop chèrement il est vrai) et les progrès annoncés devraient faire en sorte que ce problème n’en sera en général pas un.
    Ensuite, le taux de CO2: j’aimerais là aussi savoir où il va puiser cette info qu’une voiture électrique produit deux fois plus de CO2 qu’une voiture thermique équivalente, à cause de la fabrication de la voiture et des batterie, tout comme la recharge via des centrales polluantes. Je n’ai jamais lu un chiffre pareil. C’est tout au plus équivalent et dans bien des cas, le VE garde l’avantage. Et comme beaucoup, ce monsieur se focalise sur le seul CO2, dont l’origine anthropique majoritairement responsable de l’effet de serre est de plus en plus contestée. Et les particules, les NOx, les HC, CO, etc, on s’en moque ??
    La pile à combustible fonctionne déjà depuis quelques années aux USA sur les Honda FCX Clarity, sous forme de location à des clients triés sur le volet. Et Hyundai vient de vendre quelques exemplaires de la ix35 fuell cell à l’administration du Danemark, à Copenhague. Certes, la PAC est encore coûteuse, mais de nombreuses recherches pourraient permettre de réduire son prix très substantiellement. De même, si la production de l’hydrogène, en masse, proprement et à un coût raisonnable n’est pas encore possible, des solutions se dessinent pour y parvenir (production à partir des énergies renouvelables, ou à partir du xylose, etc…)
    Les voitures électriques, sans avenir? Soyons sérieux. Si un quart de la population pourrait déjà se munir de ces VE en gardant un thermique ou hybride pour les trajets plus longs, c’est tout de même très loin d’être négligeable. Et pour les autres, l’autonomie et les progrès annoncés dans les batteries, tout comme ceux concernant les prolongateurs laissent voir un avenir si pas radieux, du moins assez prometteur, surtout si les bornes de recharge (y compris et surtout les rapides) se déploient rapidement. Et il y a déjà moyen de dépasser largement les 100 km d’autonomie sur certains VE déjà sur le marché.
    Pour la petite histoire, la Leaf est la 2ème voiture la plus vendue en Norvège, pays où les voitures électriques bénéficient d’un large soutien du politique, pas comme chez nous où quasi rien n’est fait. Et une fois de plus, la Belgique est en retard en matière d’infrastructure de recharge…

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  5. Selon Philippe Casse, l’avenir appartient aux voitures à pile à combustible : c’est ce qu’Olivier Deleuze, alors Secrétaire d’État à l’Énergie, m’écrivait en 2000, en annonçant même leur commercialisation en Belgique pour 2005. Nous sommes en 2013, on n’en voit toujours pas et maintenant on parle de 2025 au plus tôt, sans dire que, quand on en verra, leur prix sera encore plus élevé que celui des voitures électriques à batterie, dont on critique déjà le prix peu attractif.
    Il ne convient pas de comparer les prix de voitures de technologies différentes. Quand Porsche a construit la première Porsche à partir d’éléments de Volkswagen, on a admis que son prix serait plus élevé que celui d’une Volkswagen. Ce prix était justifié par plusieurs critères (vitesse, sportivité, exclusivité, etc.). Au siècle dernier, la vitesse était un critère important et beaucoup de gens acceptaient de payer plus cher pour rouler plus vite. Maintenant, il n’est presque plus possible de rouler vite, où que ce soit. Alors, le plaisir qui reste, c’est l’accélération, en particulier de 0 à 100 km/h et là, les voitures électriques en remettent à tout le monde, grâce à leur couple maximum disponible dès le démarrage. Entre 100 et 200 km/h, d’autres voitures accélèrent aussi bien ou même beaucoup mieux, mais les occasions d’accélérer de 0 à 100 km/h sont de loin plus nombreuses que celles d’accélérer de 100 à 200 km/h, et çà, çà vaut bien un prix plus élevé, sans compter que d’autres critères le justifient également : économies d’énergie et de pollution, silence, exclusivité, etc.

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  6. À propos de l’empreinte environnementale des voitures électriques, il faut arrêter de comparer les émissions de CO2 de la voiture électrique et des voitures thermiques, en comptant tout le CO2 généré par les voitures électriques « du puits à la roue » et seulement la centaine de grammes émis par les seuls tuyaux d’échappement des voitures thermiques lors d’un test suivant le cycle européen NEDC normalisé
    Dans une vidéo http://www.youtube.com/watch?v=YfTiRNzbSko&feature=player%20 , Robert Llewellyn nous apprend que, si on compte toutes les émissions de CO2 « du puits à la roue » générées par les voitures, on arrive à :
    – 40 g de CO2/km pour une voiture électrique chargée à partir d’une énergie produite par une centrale au charbon britannique
    – 450 à 500 g de CO2/km pour les voitures à moteur thermique.

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  7. Arrêtons de faire croire que le recyclage des batteries de voitures électriques serait une industrie polluante. Ce recyclage se fait dans des usines très spécialisées, suivant des procédés modernes mis au point pour ne pas polluer. Si le recyclage des batteries était une industrie polluante, on ne ferait pas autant de campagnes pour convaincre les gens de ne pas les jeter à la poubelle et de les confier à des collectes spécialisées ; si tant d’efforts sont faits pour collecter des batteries aussi petites que celles qui actionnent nos montres à quartz, c’est qu’elles contiennent des métaux valorisables avec profit. Et c’est d’autant plus vrai que les batteries sont plus grosses !
    Par ailleurs, il faut s’entendre sur ce qu’on appelle la fin de vie pour une batterie. Pour une voiture électrique, on considère qu’une batterie est à remplacer quand elle ne peut plus être rechargée à plus de 80 % de sa capacité nominale. Mais ce n’est pas pour cette raison qu’elle doit être démolie pour en retirer les métaux valorisables. Des batteries qui ne peuvent plus être rechargées à plus de 80 % de leur capacité nominale sont très recherchées pour des applications stationnaires, telles que les alimentations de secours pour hôpitaux, centres informatiques, etc. ou en support aux énergies renouvelables intermittentes ; pour ces applications, 100 batteries neuves de 20 kWh coûtent plus cher que 125 batteries de 20 kWh qui ne peuvent plus être rechargées à plus de 80 % de leur capacité nominale, mais la capacité totale du lot est de 2000 kWh dans les deux cas.

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