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Rapport: Les voitures électriques

Rapport: Les voitures électriques

Les voitures électriques ont la côte

07.11.2008

En marge des véhicules hybrides qui se sont énormément développés ces derniers temps, les voitures « tout électrique » sont de plus en plus crédibles. Jusqu'à présent, il s'agissait plus d'un effet de mode entretenu par une minorité de concept cars, mais grâce notamment à de nouvelles technologies de batteries, ce type de propulsion connaît une véritable alternative.

Les qualificatifs sont souvent négatifs pour décrire une voiture électrique. Elles sont considérées comme petites, inconfortables, lentes, ayant une faible autonomie et aucun charme. Mais pas besoin de lire dans une boule de cristal pour se rendre compte que les mentalités sont en train de changer.

Par le passé, seules de petites associations telles que la Fédération pour la Mobilité Solaire en Allemagne (Bundesverband solare Mobilität) vantaient les mérites économiques et écologiques de la conduite électrique. Désormais, les grands décideurs du secteur automobile montent au créneau et changent de discours. Leur nouveau cheval de bataille est « la mobilité zero émission ».

Même l'industrie de l’énergie redécouvre ce thème. Konstantin Staschus, Président du Directoire de la Fédération pour l'Energie et l'Eau en Allemagne (BDEW) déclare : « Nous voyons un potentiel énorme dans la mobilité électrique, non seulement concernant les ventes d'électricité, mais aussi et surtout pour sa bien plus grande efficacité énergétique comparée à un moteur essence, sa faible consommation en CO2 et l'utilisation possible des batteries pour rééquilibrer les variations d'alimentation. »

Rapport Les voitures électriques
Cet article est issu de la revue automobile allemande Eco-Mobil de septembre 2008.

Comment une technique de propulsion qui prêtait à sourire a-t-elle pu soudainement concentrer sur elle tous les espoirs ? Les discussions sur le climat font rage et on recherche des alternatives à un pétrole de plus en plus cher. Etant donné que le gaz ou la biomasse se trouvent en quantité insuffisante dans beaucoup de régions et qu'il faut donc les importer, les regards se tournent naturellement vers l'énergie électrique. Un tournant décisif a été pris grâce à une nouvelle génération d'accumulateurs. Le secteur de la Recherche et du Développement avait jusqu'à présent orienté ses efforts plutôt vers les piles à combustible, mais des progrès considérables ont été réalisés en matière de batteries.

Une condition sine qua non : des batteries moins chères et plus performantes

Grâce aux récentes avancées en matière de stockage d'énergie électrique dans le domaine des téléphones portables ou des ordinateurs, les petites batteries sont plus performantes et plus abordables. Une batterie Lithium possède désormais une densité d'énergie de 150 Wh/kg, ce qui représente une capacité de stockage triplée par rapport à une batterie Nickel-Cadmium d'il y a dix ans. Les ingénieurs ont donc pensé que ce qui fonctionnait dans les petits appareils pouvait être transposé aux voitures. Aux USA, ils ont interconnecté plus de 6000 batteries d'ordinateur entre elles pour donner naissance au prototype de la voiture ultra sport T-Zero qui donne un coup de vieux à la plupart de ses congénères à essence. Son système de propulsion équipe aussi la voiture de sport californienne Tesla Roadster. Conjointement avec le constructeur anglais Lotus, sur la base du modèle Elise, un petit bolide deux places qui peut passer de 0 à 100 km/h en 4 secondes va être développé. En Angleterre, il existe aussi la Lightning GT qui peut se recharger en 10 minutes. Et pour la somme d'environ 300.000 euros, vous pourrez acquérir la sérielimitée (à 25 exemplaires) de la Venturi Fetish monégasque, le plus cher des super véhicules de sport électriques. Mais de plus en plus de constructeurs connus pénètrent aussi le marché. Opel et Chevrolet, avec leurs prototypes Flexstreme et Volt ouvrent la voie aux futures générations de véhicules électriques.

Rapport Les voitures électriquesUne autre explication à cet engouement envers les véhicules électriques est à chercher au niveau du design. Même s'il reste à prouver qu'elles sont faites pour un usage quotidien, le design des voitures sportives électriques a su attirer l'attention, ce qui n'est pas forcément le cas, ces derniers temps, des voitures à moteur traditionnel. Le terme « électrique » n'est désormais plus associé à « petite voiture purement utilitaire » mais plutôt à « extérieur élégant etvaleurs d'accélération hors normes ».

Même si les perspectives concernant les futures générations de modèles électriques sont réjouissantes, la réalité sur le marché européen l'est beaucoup moins. Les constructeurs français engagés dans le segment électrique tels que Citroën par exemple et son modèle AX se sont retirés de l'aventure de sorte qu'il n'y a pas de « véritable » voitures électriques sur le marché français.

Voitures électriques : une denrée rare en Europe

A la vente, on trouvera plutôt des produits de niche comme certaines camionnettes ou des voitures très légères. Matra développe des quadricycles à destination des collectivités et ceux qui utilisent leur véhicule chaque jour pour aller travailler considèrent depuis longtemps la City-EL de la marque Citycom comme une bonne alternative. Un adulte et un enfant y ont suffisamment de place. Elle a une vitesse maximale de 50 km/h, des batteries au Lithium en option et c'est bien suffisant pour un usage quotidien sur de courtes distances. Ce genre de véhicules se positionne entre un scooter et une voiture normale. Un autre constructeur allemand, la marque FINE, vante les mérites de sa deux places TWIKE et la considère comme le véhicule le plus efficace du monde. Avec le courant électrique fourni par des panneaux solaires de 10 mètres carrés, elle peut parcourir jusqu'à 20 000 km par an. Une autre version avec batteries Lithium-ion doit bientôt permettre d'atteindre 150 à 180 km d’autonomie entre chaque rechargement de batteries.

Rapport Les voitures électriquesMais où trouver des véhicules quatre places qui soient de véritables voitures ? La municipalité de Londres a instauré un péage à l'entrée de la ville en 2003. Pour y accéder, il faut désormais payer 10 euros par jour. Les voitures électriques en sont exemptées, ce qui a eu pour effet de doper les immatriculations de voitures électriques. Un constructeur indien, Reva, a profité de l'aubaine pour implanter sa voiture électrique sous le nom de G-Wiz.

Parallèlement, on rencontre toute une ribambelle de voitures électriques sur le bitume de la capitale britannique. Parmi eux, citons des noms prestigieux comme la Smart Forttwo EV, mais aussi des modèles moins connus venant de France ou d'Italie. On attend avec impatience la petite citadine Think sur laquelle les norvégiens s'affairent depuis plus de 15 ans. Think a appartenu un temps à Ford, elle est redevenue indépendante aujourd'hui. Le nouveau modèle deux places doit d'abord être commercialisé en Norvège et bien sûr à Londres.

Pour emmagasiner l'énergie, des batteries suisses Zebre haute température ainsi que des batteries Lithium-ion sont prévues. Lors du Mondial de l’Automobile, certains projets français ont également suscité beaucoup de curiosité, comme la citadine du groupe Bolloré ou la variante électrique de la Kangoo de Cleanova. On notera également le prototype suisse de petite cylindrée conçue en université portant le nom de e-Motion.

L'Europe n'est pas seule à s'intéresser au secteur des voitures électriques. De plus en plus de constructeurs nord-américains comme la société canadienne ZENN Motor Company développent des véhicules électriques et de nouvelles technologies, dopés par le boom environnemental californien. L'accent est mis sur le concept d'un véhicule électrique à utilisation quotidienne, pour un prix abordable.

Un des projets les plus en vogue s'appelle Better Place. L'ancien PDG de SAP, Shai Agassi, entend bâtir une infrastructure en Israël capable de produire des voitures électriques à grande échelle avec pour capital de départ plus de 300 millions de dollars. Son idée est simple : l'acquéreur obtient le véhicule pour un prix relativement bas. Il le finance par des traites mensuelles dont la somme dépendde l'utilisation qu'il en fait. Ce concept, emprunté à la téléphonie mobile, repose sur le principe que les « Total Costs of Ownership », c'est-à-dire les coûts d'exploitation du véhicule seront bien plus bas en fin de vie que ceux d'une voiture à moteur à combustion. Cela paraît réaliste, car les coûts d'exploitation d'une voiture électrique sont réellement inférieurs à ceux d'une voiture traditionnelle (si l’on retire toutefois l’éventuel coût de renouvellement des batteries).

Coûts d'exploitation plus bas pour les voitures électriques

Rapport Les voitures électriquesC'est d'autant plus vrai que personne ne sait jusqu'où les prix du carburant grimperont dans les dix à quinze prochaines années. Agassi s'est associé à Renault pour produire ses voitures. Une filiale de Nissan, NEC, fournira les batteries Lithium-ion. Le Danemark est également partie prenante de l'aventure Better Place, puisque 500 000 stations seront installées dans des parkings publics pour recharger les batteries.

Tout ne sera pas résolu pour autant en implantant de nouvelles structures. Il faut développer de nouveaux concepts de mobilité taillés sur mesure pour la conduite électrique, comme par exemple le système innovant de l’auto-partage. Les voitures électriques ne peuvent être comparées aux voitures traditionnelles. Ce genre de véhicule requiert des modes d'utilisation et des habitudes différentes.

Les clients potentiels semblent prêts à dépenser 2.000 euros de plus en moyenne pour passer à ce nouveau mode de propulsion. Mais l'industrie automobile est encore loin du compte. Ford se fixe un objectif de 500 dollars par Kw/h. Même si la demande s'accroît dans le futur, les experts tablent sur un prix 4 à 5 fois plus élevé pour les batteries Lithium-ion. Ainsi pour la Chevrolet Volt, qui consomme environ 18 Kwh pour une autonomie de 64 kilomètres, le surcoût est de 5.000 euros environ. Le dirigeant de la Recherche et du Développement en matière de motorisation chez Volkswagen, Wolfgang Steiger, mise sur des batteries d'un poids de 100 kilos pour une autonomie de 70 kilomètres.

Le mauvais rapport performance/prix oblige les constructeurs à travailler sur des batteries moins chères et plus légères. Il leur faut aussi produire des voitures plus légères dans leur globalité. Cela passe par des prototypes en matériaux plus légers, sans quoi aucune avancée significative ne pourra être réalisée.

Des voitures plus légères

Rapport Les voitures électriquesEn fin de compte, la locomotion électrique nécessite des changements de comportement et une diminution de nos exigences de confort. Le « tout électrique » concernera surtout des déplacements en ville. Ainsi il faut construire des véhicules disposant du strict nécessaire sans être spartiates pour autant. Que l'on ressente ce mode de conduite comme une certaine contrainte ou un gain pour notre qualité de vie, ne dépend pas uniquement des constructeurs ou du contexte politique. Il faut une prise de conscience générale. Volkswagen présentera en 2010 son véhicule électrique. D'ici là General Motors souhaite mettre la Volt sur le marché, une voiture coûtant moins de 30.000 dollars. La City-Phylla mérite aussi d'être mentionnée : Fiatl'a conçue en partenariat avec des instituts de recherche et différentes industries spécialisées. Résultat : elle est totalement recyclable et dispose de plaques photovoltaïques à l'extérieur. La production série débutera en 2010.

En Asie, la situation est plus floue. On ne sait pas quand Mitsubishi, Subaru ou Toyota mûriront l'expérience. Il faut se méfier des pronostiques trop hâtifs des chercheurs. On se souviendra pour l'occasion des belles promesses faites par certains constructeurs concernant la propulsion à l'hydrogène. Les asiatiques ont pris un certain retard à propos des cycles de chargement et sur la durée de vie des batteries hautes performances.

Un compromis en matière de motorisation

A court terme, il faut s'attendre à ce que les constructeurs combinent leur moteur électrique avec une propulsion traditionnelle. C'est le cas pour la Chevrolet Volt pour laquelle le moteur électrique est assisté d'un moteur à essence 1,4 litre. L'Opel Flexstreme fonctionne sur le même principe : un moteur Diesel aidant le moteur électrique. Cette technique va s'imposer d'elle-même à côté des motorisations hybrides, grandes vedettes du Mondial 2008. Si l'on considère que la majorité des trajets effectués ne dépasse pas un rayon de 60 kilomètres, il paraît donc fort plausible de recourir au tout électrique pour couvrir la distance.

Pour de plus longs parcours, il est plus judicieux de conduire un moteur Diesel compact, essence ou à propulsion alternative, lesquels peuvent recharger les batteries grâce à diverses techniques. La capacité de ces « Plug-in-hybrides » où les batteries du véhicule peuvent être rechargées sur une simple prise, sera étendue afin d'atteindre de plus grandes distances. Toyota teste actuellement cette technique sur des applications pilotes.

En Allemagne, on sort progressivement de la phase de léthargie technique en matière de locomotion électrique. Pour preuve, BMW, Mercedes et Porsche s'y mettent à leur tour. Le gouvernement allemand s'intéresse de près au phénomène, puisque cet automne il doit présenter sa stratégie nationale concernant ce mode de transport. Il reste à espérer que l'étude fédérale menée conjointement par la Federation pour la Mobilité Solaire et l'Institut sur l'Energie Solaire soit prise en compte, car elle est riche d'enseignements et peut convaincre bon nombre de sceptiques. La mode étant donc au « déplacement durable », la Foire de Berlin a inauguré une manifestation indépendante « Ecomove-Berlin » en partenariat avec la Fédération pour la Mobilité Solaire à ce sujet. Cet événement a eu lieu du 15 au 17 Octobre 2008 et a représenté une plateforme d'informations générales concernant tous les modes de propulsion, en particulier électrique.

Sur le plan technologique, les choses bougent en Allemagne. Le fabricant de batteries Li-Tech basé en Saxe, dont la société Evonik possède une part importante du capital, a pris une avance concurrentielle non négligeable face aux asiatiques en matière de produits non inflammables. En effet, on utilise pour les batteries Lithium traditionnelles des électrolytes en polyoléfine, matériau qui n'est stable que jusqu'à 120 degrés Celsius. Si des courts-circuits ou des surtensions se produisent, cette température peut être dépassée. Aussi, Li-Tec utilise de nouvelles membranes pour électrolytes à base de céramique appelées Separion, capables de supporter de plus hautes températures. D'autres innovations voient le jour, comme par exemple les modes de calcul perfectionnés de la société WBT Datensysteme permettant de calculer informatiquement la consommation en carburant et facilitant considérablement la vie aux utilisateurs qui doivent faire le « plein électrique ». Enfin, des voitures électriques «made in Germany» pourraient apparaître sur le marché avant 2010. Cet automne, la société Visiongreen de Potsdam devrait même dévoiler deux modèles électriques : une quatre portespour la ville et un Roadster pour les loisirs, qui seraient alimentés par des batteries Litec. Ainsi, il ne sera plus indispensable de dépenser une somme à 6 chiffres pour une voiture californienne ou anglaise, car la qualité est à portée de main. La société anonyme Loremo AG qui a son siège westphalien à Marl, développe aussi un véhicule très performant et à l'esthétique attrayante. Le modèle doit sortir en 2010. Il était convenu d’attribuer à ce bolide uniquement un moteur diesel consommant moins de 2 litres aux 100 kilomètres grâce aux matériaux légers utilisés et à son aérodynamisme. Finalement, une version électrique verra le jour et on vise une autonomie de 150 kilomètres.

Mais restons lucides. On aura beau parler de « zéro émission », ce seuil est difficilement atteignable : l’énergie doit, elle aussi, être produite proprement. Sinon, c'est l'arroseur arrosé en matière de polluants. Cela vaut aussi pour l'hydrogène. L'industrie automobile devrait voir plus loin que le bout de son nez et se mobiliser pour une électricité propre.

 

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