La voiture électrique est-elle l'avenir ?
Ca semble déjà écrit, le futur de l'automobile sera électrique ... Toutefois, le passé a déjà démontré que prévoir l'avenir est l'une des choses les plus difficiles qui soit
: les variables et les effets papillons sont nombreux. Alors la question est de savoir si l'avenir est déjà écrit pour la voiture électrique ? Et si oui pour quelles raisons exactement ?
Contraintes énergétiques : le point décisif qui répond à la question
Je commencerai l'analyse du sujet par l'élément crucial, à savoir quelle est l'énergie qui reste à la disposition de l'Homme.
Car comme vous vous en doutez, la transition vers l'électrique n'est pas vraiment un souhait particulier, mais plutôt une obligation (moins l'Homme a eu de pétrole en quantité, plus ses moteurs sont devenus efficients ... Quand on pense aux moteurs de 6.0 litres d'à peine 200 ch des années 60). Le pic pétrolier pour l'extraction conventionnelle (à savoir aspirer du pétrole dans des nappes) a été acté en 2008, et le pic global (incluant le pétrole de schiste) se produit maintenant avec des prévisions allant jusqu'à 2025 pour les plus optimistes d'entre elles (dépend des volumes du schiste, qui sont justement très durs à anticiper).
Cela n'est pas anodin car ça implique un coût qui deviendra sous peu impossible à assumer par les utilisateurs de moteurs thermiques. En effet, quand on dépassera les 2.50 euros au litre (ce qui sera inévitable sous peu de temps), l'abandon de la voiture thermique sera obligatoirement massif pour les particuliers ainsi que pour les entreprises, dont les marges de rentabilité sont souvent minces (un "business model" peut être complètement mis par terre avec un carburant trop cher). Comme le dit Charles Gave, les gens arrêteront d'aller travailler quand le coût de leur voiture sera supérieur à leur salaire.
Tout cela finit donc par être anticipé par les gouvernements qui commencent à prévoir cette transition énergétique pour la voiture. La France va par exemple interdire les voitures thermiques roulant à l'énergie fossile en 2040 (2030 pour Paris). Et les pays à prendre cette décision deviennent nombreux, avec même des échéances plus courtes. Mais c'est 2040 qui revient le plus pour la fin totale du thermique (même Mercedes a prévu l'abandon des moteurs conventionnels pour 2035).
Le passage à l'électrique se fera donc qu'on le veuille ou pas puisque c'est tout simplement les réserves mondiales d'or noir qui commencent à être
cerencées (ou plutôt les réserves restantes, bien qu'encore énormes, induisent un prix bien trop élevé en raison de la loi
naturelle de l'offre et la demande).
L'électrique : la solution à une vie sans pétrole ?
Mais passer à l'électrique est-il une solution à la disparition du pétrole ? Pas totalement si on gratte un peu le vernis ...
Car si on résume, l'Homme s'abreuve à 85% d'énergie fossile pour alimenter les centrales ELECTRIQUES : gaz, charbon et pétrole. Et la réalité montre que les pics concernant le charbon et le gaz arrivent aussi en ce moment (un peu après le pétrole mais le décalage reste anecdotique). On peut donc aussi anticiper une explosion du coût de l'électricité (qui a même commencé à démarrer) de part la raréfaction de ces matières premières fossiles, et donc le problème sera finalement le même.
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Pour résumer de manière plus globale, l'Homme est face à une crise énergétique sans précédent (il a créé toute une société basée sur cette énergie abondante, qui hélas est bientôt à sec ! Son comportement fait donc penser à une personne peu responsable ayant des problèmes avec le surendettement et qui dépense plus que ce qu'il possède. Et on peut aussi s'inquiéter grandement de la très faible résilience de notre mode de vie, bien inférieure à celle des années 40 ! Une crise grave serait donc bien plus néfaste aujourd'hui qu'hier ...). Et pour l'automobile Il cherche un moyen de pouvoir l'abreuver de manière plus diversifiée. En effet, rouler avec une voiture électrique consiste à se propulser grâce à un mix énergétique divers et varié : gaz, pétrole, charbon, nucléaire, solaire et hydraulique. Et le coût de ce mix devrait augmenter moins vite que celui du pétrole seul.
Notons enfin que le pétrole est loin de ne servir qu'à propulser la voiture, il incarne en effet une très grande partie des composants (plastique)...
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C'est donc par contrainte énergétique que l'Homme s'engouffre dans la voiture électrique de masse. Et on peut d'ors et déjà annoncer que la voiture électrique sera "l'avenir", car tout est mis en oeuvre au niveau politique pour que ce soit le cas.
Malgré tout, il faut rappeler que les moteurs thermiques peuvent aussi fonctionner avec un mix énergétique diversifié, avec notamment du renouvelable grâce l'éthanol pour l'essence et l'huile végétale pour le diesel (entre autres, car on peut y mettre encore tout un tas de choses dans nos moteurs, les formes de combustibles sont vraiment nombreuses sur Terre).
L'électrique aggravant ?
Puisque les deux technologies peuvent à elles deux profiter d'un mix énergétique avec notamment du renouvelable, on peut finalement se demander si il ne vaudrait pas mieux éviter la construction de millions de batteries lithium-ion qui s'annonce être un futur scandale environnemental. Car pour le moment le recyclage est si compliqué et coûteux qu'il est totalement délaissé. Et il ne faut semble-t-il pas trop espérer des gouvernements qui n'imposeront jamais le recyclage aux entreprises si ça les met à plat économiquement parlant (la croissance est une priorité sur l'environnement, c'est un fait avéré).
Et on peut donc se poser la question de savoir si nous ne serions pas en train de nous tirer une deuxième balle dans le pieds avec l'emploi massif du lithium-ion, et si il n'aurait pas fallu attendre de trouver une technologie plus vertueuse pour les batteries avant de se lancer à corps perdu de manière précipitée (en réalité c'est parce qu'on a attendu d'être au pied du mur pour se remuer, et on fait donc avec ce qu'on a sous la main, même si ce n'est pas idéal).
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L'électrique (je parle ici du lithium-ion) peut devenir une solution environnementale intéressante et vertueuse si l'ensemble de la population s'équipe de panneaux solaires. Car selon Elon Musk, la surface moyenne des toitures permet à presque tous les foyers d'être en autoconsommation et donc de subvenir eux-même à leurs besoins sans faire appel aux très polluantes centrales électriques. Il est toutefois vrai que la fabrication massive de panneaux solaires et surtout de batteries sera au départ un vrai problème environnementale (déjà qu'on part d'une situation très moyenne il faudrait éviter d'en rajouter).
Voyons maintenant d'autres aspects de la voiture électrique pour tenter de se faire une idée de sa viabilité et de ce que cela impliquerait.
Technique : viable ?
Différence avec une thermique
Techniquement parlant, la différence avec une voiture thermique est colossale ! L'électrique simplifie de manière très importante la conception d'une auto. Alors qu'un moteur thermique se compose d'un nombre très important de pièces (surtout les moteurs modernes), un moteur électrique se résume grossièrement à un stator (bobine de cuivre) et un rotor (aimant).
De plus, pour encore simplifier le tout, un moteur électrique peut monter tellement haut dans les tours qu'on se résigne pour l'instant à leur accoler une boite de vitesse (sauf sur la Taycan qui hérite de deux démultiplications). De ce fait, rouler en électrique consiste à rester constamment en première ... Cela serait évidemment possible avec le thermique si on arrivait à développer des moteurs qui vont à plusieurs dizaines de milliers de tours/minute. Mais c'est techniquement difficile et surtout totalement inutile (la consommation grimpe dans les tours, et surtout un moteur thermique n'a pas son couple et sa puissance fixes dans la plage de régime).
A lire aussi : fonctionnement d'une voiture électrique
En gros, rien qu'un moteur de thermique est plus compliqué que l'ensemble des éléments qui constituent l'ensemble d'une voiture électrique.
Une électrique se limite à un moteur basique (bobines de cuivre et aimants ... Plus simple tu meurs bien que la manière de disposer tout cela au plus juste est primordial pour l'efficience), une batterie au lithium Ion (ou pile à combustible, batterie graphène etc.), des câbles et enfin une électronique de puissance (calculateur, onduleur, hasheur et redresseur pour la majorité des composants).
Une thermique a : un moteur à pistons (soupapes, arbre à cames, culasse, cylindres, pistons, segments, bielles, paliers divers et variés, pompes diverses, plein de fluides à faire circuler, EGR, FAP, catalyseurs, durites, capteurs, moteurs et actionneurs électriques, injecteurs, poulies, courroies, calculateurs etc.) et une transmission (pignons, fourchette, baladeurs, synchros, paliers, arbres etc. Rien que pour une boîte mécanique).
Les entrailles d'une Jaguar i-Pace. A l'avant il n'y a qu'un moteur électrique et une transmission à un rapport (juste un démultiplicateur avec quelques pignons, tout bête et très fiable), sans oublier le basique différentiel bien évidemment.
Conséquences sur l'emploi et l'industrie : désastreux ?
Première conséquence de ce grand changement technique, cela va largement bousculer une industrie mondiale qui se base actuellement sur la conception de moteurs thermiques. Les motoristes et les équipementiers ne savent faire presque que ça (même si ça évolue pas mal), passer à l'électrique représente donc pour beaucoup de sociétés un retour à la case départ, avec comme conséquence l'abandon d'années de recherche et développement sur les pièces liées au thermique ... Sans oublier que l'outil industriel doit aussi être totalement métamorphosé ! Une société qui fabrique des blocs moteurs doit tout changer si elle veut fabriquer des bobines et des électroaimants. De nombreux métiers et entreprises vont disparaître (fabriquer des turbos ou des injecteurs ne servira plus à grand chose par exemple ...)
Bref, tout ce tissu économique lié au thermique sera un réel frein au développement de l'électrique, il n'y en a pas à douter ! Les acteurs défendront leur bout de gras en résistant contre cette nouvelle technologie.
Enfin, au delà de transformer totalement l'outil de production, il faudra aussi revoir totalement les infrastructures destinées au ravitaillement, nos fameuses pompes à essence (qui changeront alors aussi de nom ...).
Réel progrès ?
Le moteur électrique est-il donc un progrès face au thermique ? Et bien de toute évidence on peut dire que oui ... En gros, le moteur thermique représente en quelque sorte "l'âge du feu" tandis que l'électrique est celui de l'électron. Pour preuve, le rendement d'un moteur thermique est de 30 à 40% avec un avantage pour le diesel (donc une perte de 60 à 70% de l'énergie, en chaleur notamment) quand celui de l'électrique est de 80% à 90% (selon aimant permanent ou induit). Rouler au pétrole est donc énergétiquement moins efficient, mais c'est un biais cognitif piégeux pour de nombreuses personnes ...
Car au final nos batteries sont rechargées par du fossile (centrale électriques qui ont le même rendement que les moteurs ...), il revient quasiment au même de rouler à l'électrique (même pire, les pertes électriques de la centrale à l'auto dépassent légèrement les 10%). On peut toutefois espérer que le rendement des centrales soit un peu meilleur car mieux maintenues : bon nombre d'autos mal réglées et mal entretenues (celles qui produisent de gros brouillards ...) circulent sur les routes, sans oublier ceux qui ne conduisent pas de manière optimale et qui utilisent mal leur moteur avec à la clé des consommations trop importantes (cela est amoindri sur une voiture électrique puisqu'il n'y a pas de rapports de boîte).
Vraiment moins polluant ?
La pollution induite par l'électrique est souvent mise de côté par ceux qui ne veulent voir que les émissions polluantes post-fabrication. Il faut en effet savoir qu'une voiture électrique (ceci est une moyenne très grossière mais bon ...) neuve a pollué autant qu'une voiture thermique qui a déjà roulé 100 000 km (moyenne grossière et approximative mais qui donne un point de repère. Car ça peut être encore plus avec des autos ayant de grosses batteries, telles les Tesla ou grosses Allemandes disposant de 100 kWh). La fabrication des batteries est à la fois énergivore et très polluante. Les multinationales étant généralement plus orientées vers les bénéfices que le bien être général, ils ne favorisent donc pas la dépollution lors de la fabrication (rejets dans les cours d'eau, dans l'air, mines etc.).
La voiture électrique n'est donc pas si propre, et cela la pénalisera forcément un peu au niveau de l'image, car cela se sait de plus en plus. Voir ici par exemple.
Et concernant la recharge, comme précisée dans le paragraphe précédent cela consiste à faire marcher des moteur thermiques situés dans des centrales électriques ... Et quant au nucléaire, c'est vraiment truffé de contraintes : déchets ingérables et risques de d'accidents dramatiques qui peuvent décimer des régions entières pour des milliers d'années.
Enfin, il faut noter qu'une voiture électrique abandonnée dans la nature (décharges sauvages nombreuses dans le monde) sera semble-t-il plus polluante qu'une thermique en raison de ses batteries. De plus, le recyclage peut s'annoncer difficile.
Avantages et contraintes d'utilisation
Soyez certain que ce paramètre est crucial pour le développement de cette technologie, car les individus ne sont pas prêts à un retour en arrière niveau confort d'utilisation !
Ravitaillement, contraintes et polyvalence
Le ravitaillement est une des variables les plus importantes pour le développement d'une nouvelle technologie de groupes motopropulseurs. Et si l'électricité est déjà partout dans nos vies depuis des lustres, remplir un "réservoir électrique" met encore pas mal de temps, bien plus que mettre une cinquantaine (voire une centaine pour certains) de litres dans un réservoir. Mais tout cela est relatif.
En effet, les batteries sont des réservoirs de produits chimiques (actuellement lithium Ion) qui libèrent du courant (après avoir ionisé des atomes, c'est à dire après les avoir rajouté des électrons sur les couches externes de ces derniers). Quand la réaction chimique se produit elle libère de l'électricité (déséquilibre chimique qui cherche justement à retrouver l'équilibre par la libération d'électrons). Une fois fait, il faut réinjecter du courant dans cette solution pour qu'elle retrouve son état initial. Hélas, cette opération met encore beaucoup de temps et fait perdre environ 10% de l'énergie (quand vous rechargez 30 kWh de batterie vous avez consommé en réalité 33 kWh). Pour ma part, je considère qu'au delà de 10 minutes pour ravitailler cela devient trop long pour séduire les conducteurs habitués au thermique. Imaginez un peu une pompe où il faut attendre 20 minutes par plein, il y aurait vite la queue (sachant que c'est déjà le cas avec nos thermiques pourtant très rapides à ravitailler) !
Toutefois, il faut reconnaître que les prises électriques sont bien plus répandues que les stations essences, chacun peut donc ravitailler un peu partout (mais encore une fois il ne faut vraiment pas être pressé quand on le fait depuis une prise conventionnelle à courant alternatif).
Malgré tout, il faut comprendre que le ravitaillement d'une électrique ne doit pas être comparé à une thermique. En effet, la majorité des charges se fait chez vous tranquillement pendant la nuit (près de 200 km d'autonomie récupérée par cycle c'est largement suffisant au quotidien, et le plein est fait en 24h), et les superchargeurs ne sont là que pour les longs voyages, avec désormais environ 15 à 20 minutes pour remplir une batterie à 80%. Dans les faits ça ne pose donc pas vraiment de souci pour le quotidien ou même les départs en vacances, il faut être honnête (attention, dans le cas d'une batterie d'au moins 70 kWh !).
Toutefois, il est possible que l'avenir de l'électrique passe par la pile à combustible (hydrogène donc). En effet, une voiture à hydrogène est une voiture électrique dont la batterie se remplit par un liquide et non pas en lui injectant du courant. C'est donc le mélange parfait entre la praticité du thermique et le côté écologique de l'électrique. BMW et Mercedes poussent un peu dans ce sens (sans oublier Hyundai avec la Nexo), et ça fait très longtemps pour la marque à l'étoile (rappelez-vous, la fameuse Classe B de première génération).
Mercedes et BMW font un "push" sur l'hydrogène au salon de Francfort 2019
Gouvernements qui stimulent le marché, voire plus ...
Vous le savez bien, les coups de pouces pour l'achat d'une voiture électrique sont devenus légion dans le monde, notamment en France avec le fameux "super bonus". Si cela est plutôt intelligent, je constate désormais que certains pays vont un peu trop loin. Certains commencent carrément à imposer des quotas sur l'achat des voitures électriques, en gros les consommateurs n'ont plus vraiment le choix.
Hélas, ce genre de méthode va presque à me faire penser à de la dictature ... Les choses doivent en effet se produire naturellement, on peut stimuler mais pas imposer. En forçant la chose, on peut alors se retrouver avec une technologie inadéquate, car on n'a pas encore pris entièrement connaissance des conséquences qu'amèneraient la démocratisation massive de l'électrique (inconvénients qui ne sont pas encore détectés).
En laissant faire les choses naturellement (même en essayant d'orienter un peu celles-ci avec des bonus) on évitera de se tromper. Par exemple, on se rendra peut-être compte que la diffusion massive de batteries sera néfaste, et que la pile à combustible serait finalement une bien meilleure solution. En forçant actuellement l'achat d'électrique au lithium (car il n'y a quasiment que ça), on en aura mathématiquement plus sur les bras dans l'avenir, ce qui peut poser problème si on veut s'en débarrasser.
Ce que je veux dire par là, c'est qu'il s'agit pour moi une erreur de vouloir précipiter les choses en imposant les voitures électriques actuelles (technologie lithium) sachant qu'on trouvera peut-être mieux assez rapidement.
Conclusion, est-ce l'avenir ?
Si les collapsologues ont tort, et donc que notre société ne s'effondre pas sur elle-même dans les 10 à 20 prochaines années (et donc on ressortirait les bons vieux chevaux et vélos !), alors il est quasi certain que la voiture électrique sera LA solution technique d'avenir. Reste cependant à savoir comment on va nourrir les rotor et stator ... Avec du Lithium Ion ? Du graphène ? De l'hydrogène ? ... Bref, le piston est semble-t-il sur la fin même si il perdurera encore quelques temps (il y en a énormément en circulation et on peut y mettre dedans tout un tas de choses, pas seulement du fossile : huile végétale pour le diesel et alcool ou gaz pour l'essence).
Et pour ma part il ne me semble pas prudent de le prédire avec exactitude, car l'avenir se déroule souvent d'une manière qu'on ne s'y attend pas.
Et vous, que pensez-vous de tout ça ? N'hésitez pas à enrichir le débat en partageant vos idées et réflexions en bas de page !
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Dernier commentaire posté :
Par SUNBIRD (Date : 2023-09-23 08:34:39)
Bravo, pour la qualité de cet article ! Belle analyse bien creusée, on est loin du blabla!
ADMINISTRATEUR DU SITE (2023-05-04 18:20:48) : Pour le coup l'électrique est plébiscitée au delà des lobbys ;-) C'est carrément un enjeu d'Etat.
TOP CONTRIBUTEUR (2023-05-05 17:28:24) : Cher admin, et pourtant le niveau scolaire monte ! (titre d'un livre des années 90). Les ingénieurs à la française, type polytechnique, qui ne savent pas fabriquer des ouvres boites électriques, ont l'art aussi de nous vendre des "innovations géniales" qui sont des "usines à gaz électrique". Vous le démontrez assez dans vos analyses techniques. Et puis aujourd'hui, il faut être docteur en tout, pour savoir ce qui nous arrive au quotidien. Sans compter le grand facteur, l'informatisation de tout process. 
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