Avis n°269
Importance de développer une industrie des batteries en France
, leNotre pays s'est engagé à diminuer ses émissions de CO2, et les transports représentent près de la moitié de ces émissions (150 sur 350Mt de CO2). A lui seul, le transport automobile représente 85Mt de CO2. Cela a été bien compris et notre ministre de l'écologie N. Hulot a bien expliqué l'urgence de développer l'utilisation de la voiture électrique.
Il me semble que notre pays devrait consacrer une grande part de ses efforts dans ce domaine, d'autant que les émissions de CO2 pour la production d'électricité y sont des plus réduites (de l'ordre de 50Kg/MWh, alors que a moyenne européenne approche les 500Kg/MWh). Cet effort me semble engagé par l'industrie française de l'automobile.
Cela nécessite de développer l'usage de voitures purement électriques (exemple de la Zoe de Renault), mais aussi de motorisations hybrides combinant une batterie de taille modeste pour les trajets courts et un moteur thermique qui permette aux utilisateurs de couvrir aussi de plus longues distances. Dans ce dernier domaine, il semble que les constructeurs s'engagent aussi dans cette voie.
Nos constructeurs ont donc engagé un travail de développement industriel dans le domaine de voitures spécifiquement étudiées pour l'électricité, dans le développement de moteurs électriques de haut rendement et d'une grande souplesse d'utilisation ainsi que dans l'informatique permettant une gestion optimisée de la propulsion, de la sécurité et du confort des véhicules électriques.
Il me semble cependant qu'un grave déficit à la fois industriel, d'expertise et de Recherche/développement existe en France dans le domaine des indispensables batteries. En effet, celles-ci ont connu ces dernières années un développement technique considérable et une baisse très rapide de leur prix. Mais elles constituent -et constitueront encore à l'avenir- une part très importante de la valeur ajoutée des véhicules du futur, dépendante évidemment de la capacité de la batterie. Pour une voiture électrique comme la Zoe, c'est plus de tiers de la valeur ajoutée.
Je pense qu'il est important de faire un effort pour combler cette grave lacune de notre pays, car on peut douter qu'en son absence puisse y survivre à l'échéance de dix ans une industrie de l'automobile ou des renouvelables intermittents qui nécessite de prévoir une offre en matière de stockage :
- en développent une activité coordonnée de Recherche/développement dans ce domaine, avec un accent sur l'amélioration des performances des solutions en place et l'exploration de nouvelles formules. Cela nécessite un gros effort de collaboration entre les laboratoires institutionnels et l'industrie.
- en mettant en place la collaboration industrielle qui permette de développer une industrie de cet élément essentiel. Cette collaboration entre industriels souvent concurrents est malheureusement peu pratiquée en France, mais nous devrions nous appuyer sur l'existence de fabricants (Bolloré et la Saft), d'industriels intéressés au développement d'énergies nouvelles (Total), sur l'expérience de EDF en matière de gestion de réseaux et sur les industriels utilisateurs de ces batteries, que ce soit l'automible ou le stockage de l'énergie.
La situation actuelle, où l'effort de développement de cette activité est réduit, ne doit plus durer, et il convient de rasssembler une synergie pour relever ce défi. Cela me paraît bien plus important que les projets peu convaincants sur l'hydrogène.
Commentaires
Véhicules hybrides 2
Je ne dis pas que la voiture 100% électrique ne peut pas avoir sa place, mais pour électrifier massivement la mobilité, le noeud du problème, il me semble, est de mettre au point un véhicule adapté aux besoins des usagers "ordinaires" qui sont les plus nombreux.
Or, comme tout système, un véhicule se dimensionne sur la pointe, c'est à dire principalement dans ce cas :
- Combien de passagers maximum ? Réponse : 4-5 personnes, la taille d'une famille ordinaire.
- Quel autonomie maximale ? Réponse : Il faut pouvoir traverser la France. (même si c'est seulement une fois par an pour les vacances)
De ce fait, les véhicules 100% électriques ne conviennent pas car leur autonomie et surtout leur temps de recharge les cantonnent à des parcours limités.
Même la recharge rapide en 30 minutes est trop longue par rapport aux 2 minutes qu'il faut pour faire le plein d'un véhicule thermique. Outre la perte de temps occasionnée par ce délai, les stations services se retrouveraient engorgées aux heures de pointe.
L'autre solution, qui consisterait à posséder plusieurs types de véhicules adaptés à chaque usage, se traduirait par des surcoûts irréalistes.
La solution du véhicule hybride me semble donc bien adaptée à ce problème du "tout en un".
En ce qui concerne le problème de la puissance des batteries, il est effectivement possible qu'il soit nécessaire de surdimensionner la capacité par rapport à l'optimum.
À propos de l'idée de remplacer le Li par le Na, je voulais simplement dire qu'une batterie plus petite rend son poids moins gênant et ouvre la perspective d'utiliser une autre technologie que le système Li-ion. Il est un fait que le sodium, présent dans l'eau de mer, est plus abondant et plus disponible que le lithium. Des batteries Na-ion pourraient donc, peut-être, couter moins cher.
J'avais déjà lu votre contribution, je suis d'accord.
Le premier poste de consommation de produit pétroliers, c'est le transport routier et c'est donc celui auquel il faut s'attaquer en priorité.
L'électrification est la voie la plus évidente pour y arriver.
Mais le véhicule 100% électrique n'est pas et ne sera probablement jamais adapté aux longs trajets, notamment à cause du temps de recharge.
La grande majorité des usagers resteront donc réticents à son acquisition.
Je suis convaincu, d'ailleurs, que les quelques propriétaires de véhicules électriques disposent également de voitures conventionnelles en complément.
On voit donc qu'il serait nécessaire, pour la plupart des gens, soit de disposer de deux voitures, soit d'un hybride rechargeable.
Or, la seconde solution est forcément nettement moins onéreuse que la première.
De plus, ce type de véhicule peut s'insérer facilement dans le parc actuel, sans nécessiter d'installations particulières :
- rechargement quotidien sur prise domestique (1000 à 2000 W), pas besoin de bornes spéciales.
- ravitaillement en carburant dans les stations services actuelles.
C'est donc celle qui m'apparaît la plus réaliste.
Totalement d'accord avec vous également concernant l'illusion du véhicule à hydrogène.
Outre le rendement médiocre de l'ensemble de la chaîne, cela nécessiterait le déploiement de toute une infrastructure de distribution.
De plus, je suis extrêmement circonspect concernant les questions de sécurité.
Je prends toujours la comparaison avec le propane : les bouteilles doivent être stockées à l'extérieur, alors que la pression n'est que de ≃10 bar.
Aurait-on tout de même le droit de ranger dans un garage une voiture chargée d'hydrogène à 700 bar ?
Tout cela est incohérent.
L'hybride rechargeable sécurisera la fourniture d'électricité
Avec un hybride rechargeable, s'il manque d'électricité, on passe automatiquement sur le carburant liquide (pétrolier ou biocarburant) et on laisse l'électricité à ceux qui ne peuvent pas s'en passer.
C'est un moyen de répondre à l'Autorité de sûreté nucléaire qui nous demande de nous prémunir contre l'arrêt imprévu de plusieurs réacteurs nucléaires.
Il semble que la politique de l'Etat donne la préférence aux véhicules tout électriques. Je pense que c'est une erreur car le tout électrique n'aide pas à renforcer la sécurité d'approvisionnement en électricité de ceux qui ne peuvent pas s'en passer.
Oui mais ...
L'hybride oui mais...
Avec des émissions de CO2 comprises entre 70g/km et 80 g/km à comparer à une voiture essence (même catégorie) de 120g:/km à 140g/km est ce que ça permet d’atteindre l'objectif ?
Je n'en suis pas sûr.
Oui mais .. 2eme
Il me semble que le véhicule électrique à prolongation d'autonomie pourrait être la solution.
Autonomie renforcée et faibles émissions de CO2 entre 10g/km et 20 g/km).
Pour l'instant il n'y a pas beaucoup de modèles, mais ça va peut-être se développer.
Véhicules hybrides
Parfaitement d'accord avec vous sur le concept des voitures hybrides munie d'une petite batterie.
Avec 3 kWh à 5 kWh de capacité, de tels véhicules pourraient réaliser des trajets de 30-40 km environ, c'est à dire la grande majorité des trajets quotidiens.
Les avantages seraient les suivants :
1) La batterie étant de petite taille, environ ⅒ de celle d'une automobile 100% électrique, son prix et son poids seraient réduits d'autant. De plus, la masse de cet élément devenant moins handicapante, l'adoption de technologies n'utilisant pas le lithium (sodium-ion par ex) pourrait être intéressante.
2) La charge serait réalisée quotidiennement de nuit pendant les heures creuses en 4-5 heures avec un chargeur d'une puissance de ≃1000 W qui se brancherait sur une prise domestique ordinaire.
3) Un seul véhicule serait suffisant pour tous les usages, en mode électrique pour les petits déplacements habituels, et en mode thermique pour les plus long trajets.
4) Le découplage entre la vitesse du moteur thermique et celle des roues donnerait une marge d'optimisation supplémentaire aux ingénieurs, autorisant des gains en terme de rendement et de pollution.
5) Ces véhicules ne nécessitant pas d'infrastructures particulières, ils seraient déployables immédiatement.