La voiture électrique ne sera pas demain parfaite.

Elle le deviendra si on lui permet de naître et d’évoluer comme tout produit industriel innovateur. 

Cet article tente de répondre à la question en examinant le sujet sur les aspects énergie et pollution. On considèrera principalement les véhicules de tourisme (taxis compris) et accessoirement les vélos, BUS et navettes fluviales. Les poids lourds n’auront pas accès de sitôt à cette technologie pour des raisons de puissance et surtout d’autonomie.

Un véhicule électrique comprend obligatoirement :

• un moteur électrique qui développe la puissance motrice,
• une réserve d’énergie qui lui donne son autonomie en mode électrique.

Le moteur électrique est soit seul, soit complété par un moteur thermique et le réservoir de carburant associé, on a alors affaire à un véhicule hybride dont les deux moteurs fonctionnent simultanément ou pas. Le moteur thermique peut participer à la recharge de la réserve énergétique du moteur électrique, ce qui donne deux catégorie de véhicules hybrides selon que la batterie est rechargeable ou non à partir d’une prise électrique.

La réserve d’énergie associée au moteur électrique peut être de nature diverse:

• une batterie classique de technologie Lithium avec ses variantes ; Les batteries au plomb ou cadmium-nickel n’ont pas les caractéristiques de puissance massique et de durée de vie exigées,
• un condensateur de très forte capacité tel que les « super-capacités » développées par Bolloré,

un réservoir de carburant (éthanol, hydrogène, etc…) qui, en conjugaison avec l’oxygène de l’air, alimentera une pile à combustible qui fournira l’énergie électrique au moteur.

Les associations possibles sont celles qui conduisent aux meilleurs compromis autonomie/masse/volume/coût/puissance, ce qui n’est pas simple mais autorise de multiples combinaisons optimales.

Les cas très particulier d’emploi des super-capacités est illustré par deux applications :

• les tramways qui peuvent quitter brièvement leur source principale de collecte d’énergie pour traverser une zone encombrée (ex carrefour).
• les navettes fluviales (sur la lagune de Venise) qui rechargent leur réserve en quelques minutes à chaque traversée.

L’ENERGIE

On a vu qu’elle n’était pas limitée à l’énergie primaire électrique et que l’énergie chimique avait sa place.

Le passage des véhicules à propulsion thermique à leurs semblables à propulsion électrique signifie un report de consommation des carburants (produits pétroliers) vers de l’énergie électrique.

Sachant qu’aujourd’hui les transports (tous types confondus) sont responsables de 32% de notre consommation énergétique totale dont environ le tiers (donc 10%) est attribué aux véhicules concernés par cet article ; sachant que notre production d’électricité représente 15% de cette consommation totale, il faudrait faire passer cette production de 15 à 25% ! Ce ne sont pas les économies escomptées sur la consommation énergétique en matière de chauffage et d’éclairage qui suffiront, on ne repassera pas en traction diesel pour nos trains. Il n’est pas question non plus de recourir à une extension du parc de centrales nucléaires. Une solution consiste à produire l’énergie électrique sur place, à partir de sources d’énergie renouvelable.

Un autre avantage du véhicule électrique provient de la méthode de freinage qui permet de restituer de l’énergie électrique, c’est une économie.

L’énergie chimique présente des avantages en matière d’autonomie mais nécessite une pile à combustible (poids, encombrement, coût). La source en éthanol suppose la reconversion de terres cultivables destinées à l’alimentation humaine en cultures appropriées, ce qui est un non sens. La source en hydrogène est très prometteuse dès lors qu’on en a maîtrisé la dangerosité, des sources d’énergie électrique renouvelables permettent de réaliser l’électrolyse de l’eau qui fournit l’hydrogène.

LA POLLUTION

Les véhicules diesels et à essence polluent (ceux à gaz naturel un peu moins), non seulement par la combustion qui délivre des gaz à effet de serre et des particules, mais aussi et surtout par les particules qui sont produites par l’usure des pneumatiques et celle des mâchoires et plaquettes de freins. On a interdit les produits à base d’amiante mais l’usure est toujours là!

Comme rappelé ci-dessus, le véhicule électrique freine avec son moteur et d’autant plus efficacement à grande vitesse. C’est un peu comme le freinage électromagnétique des poids lourds qui, eux, n’ont rien de prévu pour récupérer cette énergie. Il restera le freinage classique à basse vitesse, beaucoup moins polluant.

L’usure des pneumatiques est grandement due au freinage, beaucoup mieux contrôlable par le frein moteur que par les garnitures de freins.

Les batteries constituent un autre point critique pour la pollution car le recyclage du lithium doit encore faire des progrès. La solution pile à combustible présente de ce point de vue un grand avantage mais n’éliminera pas totalement le besoin en batterie. Les batteries lithium sont par ailleurs déjà très largement utilisées sur tous les appareils électroniques portables et aussi sur les vélos à assistance électrique.

CONCLUSION

Le véhicule électrique, dans sa version pile à combustible à hydrogène semble conjuguer de nombreux avantages tant au niveau de la pollution que de sa source d’énergie délocalisée obtenue à partir des énergies renouvelables. Il reste limité dans sa version batterie par son autonomie qui peine à atteindre 150 km mais les possibilités de recharges sur des bornes disséminées sur le territoire se développent. On peut citer le cas particulier de la luxueuse TESLA qui propose une autonomie de 500km (avec sa batterie de près d’une tonne) à qui voudra aligner 70.000 euros pour l’acquérir!

La voiture classique à moteur thermique a fait d’énormes progrès en un siècle et on ne peut demander à la voiture électrique d’être parfaite dès le départ de sa commercialisation, il faut pourtant en produire pour pouvoir l’améliorer. Il est déjà question de doubler en 2017 l’autonomie de la Renault ZOE.

La version technologique actuelle (batterie) est valable pour une période de transition, tant que les possibilités en recharge électrique n’excèdent pas ce que peut fournir le réseau actuel. L’Etat prévoit une incitation financière à l’achat (jusqu’à 10 000 € de bonus) moyennant la restitution d’un véhicule diesel de plus de 13 ans ; l’installation d’une borne de recharge donne aussi l’accès à un crédit d’impôt. Ces incitations ont leur limite et ne sauraient être traduites que par une action court-terme destinée à amorcer la transition écologique sur les déplacements.

Daniel R.