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L’électromobilité

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Le 06 Mars 2019

Les constructeurs Français sont résolument engagés dans la diversification de leur offre technologique à travers des chaines de traction électriques de nouvelle génération et des hybrides rechargeables essence.

 

Réduire l’impact environnemental des véhicules est un des enjeux majeurs guidant les choix technologiques des constructeurs français depuis plus de 20 ans.

La transition énergétique suppose une réelle mutation technologique de l’ensemble de la filière automobile. Pour opérer cette mutation dans de bonnes conditions, il convient de donner de la visibilité aux industriels au travers d’objectifs long terme et d’un cadre fiscal cohérent.

En juillet 2017, le ministre de la Transition écologique et solidaire a présenté un Plan Climat qui comporte un objectif de « fin des ventes de voitures émettant des gaz à effet de serre d’ici 2040 ». Ce Plan s’inscrit dans le cadre plus large des engagements de la France et de l’Europe concernant la réduction des émissions de GES (les Accords de Paris notamment) et relève les ambitions préexistantes dans le domaine de la mobilité individuelle (transposition en 2011 de la directive européenne sur les véhicules propres, objectifs d’émissions sectoriels fixés dans les budgets carbone de la SNBC – Stratégie de Développement de la Mobilité Propre – etc …).

Alors que les motorisations émettrices de GES représentent l’immense majorité des ventes en 2018, un tel objectif représente un enjeu considérable pour des filières industrielles et énergétiques caractérisées par une forte inertie, des besoins capitalistiques élevés et des cycles d’investissements longs.

·        Une mutation technologique incontournable

Le chemin à parcourir au-delà de 2030 pour atteindre l’objectif fixé par le Plan Climat reste en tout état de cause considérable. Les incertitudes à cette échéance sont très importantes et les scénarios possibles dépendront de nombreux paramètres, dont le résultat des efforts d’innovation réalisés d’ici là. A cette échéance, l’ouverture aux différentes technologies existantes ou à venir, ou à de nouvelles sources d’énergie décarbonées doit prévaloir en France et en Europe.

Dans tous les cas, les constructeurs automobiles, n’ont pas attendu la CCE en France – Contribution Climat Energie – pour entreprendre la transition de leurs gammes vers des véhicules partiellement ou totalement électrifiés.

Certains États fixent déjà des objectifs de fin vente des véhicules thermiques et les villes s’organisent. Alors que le gouvernement allemand tente de ménager sa puissante industrie automobile, certaines municipalités comme Hambourg, Stuttgart et Cologne interdisent les vieilles voitures diesel dans leur centre ou pourraient être obligées de le faire dès 2019.

En France, la part des ventes de véhicules neufs diesel a chuté à un niveau inférieur à 39% en 2018 contre 73 % en 2012. La convergence de la fiscalité entre le diesel et l’essence devrait favoriser encore cette baisse du diesel.

En parallèle, les normes d’émissions évoluent. Les objectifs de réduction de CO2 déjà fixés pour 2020 sont en moyenne de 95g de CO2.

Quant à l’horizon 2030, les discussions entre les différentes instances Européennes ont abouti à un consensus sur les exigences en matière de réduction de CO2.  Les constructeurs vont devoir abaisser les rejets de CO2 de leurs futures voitures neuves de 37,5% entre 2021 et 2030, soit une baisse totale de 50% en moins de 12 ans (2019 à 2030). C’est un enjeu colossal qui nécessitera de déployer fortement le marché de la voiture électrifiée pour atteindre les objectifs fixés. Ce développement ne se fera pas sans la participation active des pouvoirs publiques dans le déploiement des bornes de recharge notamment.

·         Les constructeurs Français se mobilisent pour garantir une mobilité durable pour tous

Cette transition s’illustre d’ores et déjà par une offre française de véhicules 100 % électrique qui va encore se renforcer et se compléter par une offre en véhicules hybrides rechargeables. Les constructeurs français préparent leur nouvelle génération de versions électriques 0 émission et hybrides rechargeables émettant moins de 49g C02/km pour une solution de mobilité propre dès 2019.

Dans le cadre du Plan « Push to Pass », à partir de 2019 tous les nouveaux modèles essence ou diesel du Groupe PSA disposeront systématiquement d’une version hybride ou entièrement électrique. En l’espace de 2 ans, le Groupe PSA lancera 8 nouveaux modèles hybrides rechargeables et 7 nouveaux modèles électriques. 100% de la gamme du Groupe sera électrifiée en 2025.

Quant à Renault, Le plan stratégique « Drive the Future » vise le leadership sur le véhicule électrique avec 8 modèles électriques, 12 modèles hybrides d’ici 2022, soit + de 50 % de modèles électrifiés à horizon 2022.

Les véhicules électriques : une des solutions incontournables pour atteindre les objectifs fixés en Europe d’ici à 2021 puis à 2030.

·        Un contexte actuel favorable à son développement :

o   Des Incitations fiscales qui poussent les technologies alternatives.

o   Une fiscalité contraignante sur les véhicules haut de gamme les plus polluants

o   Une taxation carburant modérée pour redonner du pouvoir d’achat aux ménages

o   Des réglementations favorisant le développement des nouvelles mobilités

o   Le renouvellement progressif du parc grâce à des primes à la casse

o   Des normes d’émissions de polluants localement restrictives

 

En France, dans un contexte d’incitations fiscales et réglementaire contraignant, un scénario fait apparaitre une part de marché de près de 48% de véhicules électrifiés (Véhicules électriques et rechargeables), ainsi qu’une forte hybridation des véhicules thermiques.

Ce scénario imposera de lourds investissements industriels de la part des constructeurs, mais également de la part des pouvoirs publics, en termes d’infrastructures de bornes de recharge (avec un objectif de 100 000 bornes en 2022 et plus de 500 000 avant la fin de la décennie.

·         Des perspectives de marchés électrifiés sous réserve d’infrastructures adaptées :

En 2030, selon le BIPE (Conseil en stratégie), la part de l’électromobilité des véhicules légers est estimée à :

o    29% en Europe dont 20% de Véhicules électriques (EV) et 9% de Véhicules Hybrides rechargeables (PHEV), entrainant ainsi une réduction des émissions de CO2 de 32% par rapport à 2021 (95gCO2/km)

o    48% en France dont 30% de EV et 18% de PHEV soit un parc de véhicules électrifiés d’environ 7,3 millions d’unités

En 2035, la part de l’électromobilité des véhicules légers est estimée à :

o    35% en Europe dont 25 % de EV et 10% de PHEV soit une baisse des émissions de CO2 de 25% par rapport à 2021 (95gCO2/km)

o    54% en France dont 34 % de EV et 20% de PHEV

 

·        Un déploiement conditionné par :

o   Un coût d’usage compétitif (incluant coût d’achat et valeur résiduelle (batteries, moteurs, énergie, recyclage…))

o   La levée des verrous sur l’autonomie des véhicules et le temps de recharge

o   La gestion de l’énergie (décarbonée)

o   Une fiscalité adaptée à la montée en puissance des véhicules électriques et notamment la fiscalité locale

o   Une infrastructure adaptée avec la connexion smartgrid & les services associés

 

·         L’électromobilité, une solution qui doit s’accompagner d’un approvisionnement en électricité décarbonée à l’échelle européenne :

Les véhicules électriques sont une des solutions incontournables pour atteindre les objectifs fixés en Europe d’ici à 2021 puis à 2030 en termes de baisse des émissions de CO2. L’efficacité environnementale à l’échelle européenne consiste à garantir que le développement de cette motorisation s’accompagne d’une offre d’électricité décarbonnée. L’analyse en continue sur le cycle de vie du véhicule électrique doit en outre permettre de s’assurer d’un bilan environnemental positif depuis la phase amont (matériaux / production) jusqu’à la phase aval (seconde vie batterie, recyclage).

 

·         L’électromobilité, une solution qui doit préserver la chaîne de valeur :

Pour la filière, ce scénario met déjà en évidence un risque de baisse significative de l’emploi à l’horizon de 2035 (-30% des ressources travaillant autour du Groupe moto propulseur).

Si cette évolution vers l’électromobilité ne s’accompagne pas de l’émergence d’une filière européenne des batteries, les conséquences en termes d’emplois seront particulièrement douloureuses et la dépendance vis-à-vis d’acteurs asiatiques sur une brique majeure de cette transition sera totale.

Un consortium a été créé avec Saft, Solvay, Manz et Siemens pour porter un projet de recherche et développement ainsi que d’industrialisation de nouvelles générations de cellules et batteries (débouchant sur une technologie à électrolyte solide), destinées à être compétitives dans la deuxième moitié de la prochaine décennie.

L’électromobilité, une alternative pour accompagner la fin des ventes de voitures émettant des gaz à effet de serre d’ici 2040

Face aux mutations, l’écosystème de la mobilité se doit d’être multisectoriel pour inclure les acteurs de la chaîne de valeur du transport et de l’énergie (constructeurs, équipementiers, énergéticiens et gestionnaires de réseaux, etc.)

Les différents acteurs doivent travailler dès aujourd’hui à la mise en place des conditions réglementaires, financières, techniques et institutionnelles qui permettront un large déploiement des véhicules zéro émission à l’horizon 2040.

Les modifications sociétales anticipées vis-à-vis de la mobilité ainsi que le développement de la mobilité connectée et des services associés (free-floating, véhicules partagés, intermodalité, etc.) rendent le VE particulièrement pertinent et favoriseront son déploiement.

Leur développement rapide à court terme est une condition nécessaire pour pouvoir s’inscrire sur la trajectoire de « l’objectif 2040 » du Plan Climat – et plus largement de neutralité carbone à plus long terme.

 

·        Glossaire des différents niveaux d’électrification :

Le Stop and Start ou Micro Hybrid : Technologie qui permet de couper le moteur thermique lorsque le véhicule est au point mort. Il le redémarre à la première sollicitation. Ce niveau d’hybridation correspond à des puissances de 2 à 4 kW. Rapidité de démarrage (400 ms), gains à l’usage grâce à la grande disponibilité du système, jusqu’à 10 % de réduction de consommation en ville.

L’Hybridation légère ou Mild Hybrid (MHEV) : est le 1er niveau d’hybridation qui permet l’entrainement du véhicule. Il cumule les fonctions Stop&Start, Boost au démarrage et récupération d’énergie. Le moteur électrique récupère l’énergie cinétique (pendant un freinage ou une descente, le moteur électrique fonctionne alors en générateur et fournit un couple résistant s’ajoutant au frein moteur). L’énergie récupérée est stockée dans des batteries ou des super-condensateurs et fournit un appoint de puissance pour aider les reprises. Ce niveau d’hybridation correspond à des puissances de 8 à 15 kW. Un système hybride dit « 48 volts », permet de réduire la consommation d’un moteur essence de 15 à 20%, selon la technologie, pour un surcoût moindre.

L’Hybride classique ou Full Hybrid : La voiture peut être entraînée par deux types de moteurs, séparément ou ensemble. Cela nécessite donc des puissances supérieures à 20 kW. Une gestion de la transmission complexe permet toutes les combinaisons. Le pourcentage d’utilisation du moteur électrique ou autre dépend de la capacité du stockeur d’énergie, qui est rechargé via le moteur thermique et dans toutes les phases de décélération du véhicule.

L’Hybride rechargeable ou Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) : Véhicule doté d’une double motorisation : thermique et électrique, de batteries de grande capacité susceptibles d’être rechargées sur une borne, ce qui leur assure une autonomie de 50 à 60 km en mode tout-électrique, soit 0 émission pour rouler en ville. Cette technologie permettra de concilier les avantages d’un véhicule électrique, pour les petits trajets quotidiens, et d’un véhicule thermique, pour les plus longues distances.

Véhicule Electrique(BEV) Battery Electric Vehicle (Zero Emission Vehicle) : Véhicule équipé uniquement d’un moteur électrique et d’une batterie pour une autonomie moyenne de 400 km. Le mode ZEV (fonctionnement en mode 100% électrique) permettant ainsi zéro émission de CO2.