Le véhicule électrique : les défis à relever

Débat BIP-Enerpresse – 14 septembre 2010
Le véhicule électrique : les défis à relever
Présenté comme l’une des solutions à la lutte contre les émissions de CO2, le véhicule
électrique fait, depuis la crise, l’objet de toutes les attentions. Les Pouvoirs publics de
nombreux pays européens misent dessus, entraînant avec eux les constructeurs automobiles
qui présenteront d’ici à la fin de l’année leurs premiers modèles. Reste des problèmes de
taille à résoudre. Quel modèle adopter ? Les batteries seront-elles en location et
substituables, ou un système de recharge (lente, rapide) est-il indispensable ? Les deux sontils vraiment antithétiques ? Peut-on imaginer leur cohabitation ? De ce modèle technicoéconomique découlera une nouvelle répartition des tâches entre les acteurs du secteur.
Elément indispensable de cette technologie, les fabricants de batteries pourraient-ils
s’imposer face aux constructeurs automobiles ? Quelle stratégie ces derniers adopteront-ils ?
Par ailleurs, le véhicule électrique ira de pair avec une autre révolution : les smart grids.
Electriciens et concepteurs de solutions informatiques innovantes joueront un rôle
déterminant dans l’avènement du véhicule propre. Sont-ils prêts à relever ces défis ?
Intervenants :
Jean-Michel CAVRET, directeur de la Stratégie électro-mobilité, BMW Group France
Igor CZERNY, directeur département Transport VE, EDF
Jean-Louis LEGRAND, coordinateur interministériel pour les véhicules "décarbonés"
Christian MOTTET, responsable VE, IBM
Le débat était animé par Romain CHICHEPORTICHE, journaliste à Enerpresse.
Le document ci-dessous est une synthèse des débats, lesquels ne sont pas retranscrits in
extenso.
Romain CHICHEPORTICHE
Les véhicules électriques existent déjà, mais surtout au sein de flottes captives et très peu pour
les particuliers. Le défi pour les professionnels de la filière est donc de parvenir à convaincre
ces derniers d’acheter ce type de véhicules.
Jean-Louis LEGRAND
Différents programmes de recherche et développement (50% du Predit, fonds démonstrateurs
de l’ADEME, plates-formes privé-public) portant notamment sur les véhicules électriques ont
été créés suite au Grenelle de l’Environnement. La crise a ensuite conduit à la mise en place
du Pacte automobile, dans le cadre duquel certains projets d’industrialisation sont soutenus :
batteries, chaîne de traction électrique…
Il y a deux ans, il n’y avait pas une seule voiture électrique de grand constructeur au Mondial
de l’Auto de Paris mais seulement des prototypes. Cette année, de nombreux véhicules
électriques sont présentés et commercialisés ou en voie de l’être. La situation évolue donc
rapidement au niveau des constructeurs.
Des dizaines de modèles de véhicules électriques vont être lancés sur le marché européen au
cours des prochains mois.
Les Pouvoirs publics doivent agir non seulement sur la R&D et l’industrie mais aussi sur le
marché, ce qu’ils font via le bonus-malus et les marchés publics. Un premier appel d’offres a
été lancé sur au moins 23 000 véhicules. Nous avons été surpris par l’importance de l’offre :
nous avons déjà retenu une vingtaine de constructeurs pour continuer le dialogue compétitif !
L’objectif est d’apporter une visibilité aux firmes automobiles.
Autre question, spécifique aux véhicules électriques et hybrides rechargeables :
l’infrastructure. La principale différence entre véhicules électriques et thermiques est la plus
faible autonomie des premiers. La question de la recharge est donc cruciale. Les enquêtes
d’opinion montrent que les automobilistes attendent de pouvoir recharger leurs véhicules
facilement, à leur domicile mais également à l’extérieur, en réassurance.
Igor CZERNY
L’objet de notre débat montre bien que nous sommes maintenant au cœur d’enjeux industriels
stratégiques dans une dynamique qui nous semble irréversible. Le transport décarboné
devient un enjeu majeur, en matière de pollution, de bruit et de santé. La Chine a décidé il y a
quelques semaines de consacrer 15 milliards de dollars au développement du véhicule
électrique ; les Etats-Unis vont consacrer 3 milliards de dollars aux batteries.
Dans ce contexte, des normes et des standards sont nécessaires. Nous y avons d’abord
travaillé en France sous la coordination de Jean Louis Legrand, avec les acteurs concernés.
Puis le gouvernement français à demandé à EDF de présider un groupe de travail francoallemand afin de se mettre d’accord sur des normes communes. Désormais, c’est au niveau
européen qu’un focus group CEN/CENELEC présidé par EDF a été mis en place pour
travailler sur des normes européennes.
Il faut définir par exemple le type de prise pour assurer l’intermodalité, les infrastructures, la
gestion de la facturation, mettre en place des procédures de certification pour les batteries…
Autre question à étudier : faut-il faire de la recharge rapide en courant continu ou alternatif ?
La mise en place de normes passe par ailleurs par une phase de tests en grandeur nature, qui
ont trait tant à des questions techniques que sociologiques. Avec Toyota, nous avons lancé des
essais qui nous conduisent par exemple à nous interroger sur l’aspect du cordon de
rechargement ! Nous allons par ailleurs tester avec BMW une cinquantaine de Mini
électriques à Paris.
Romain CHICHEPORTICHE
Des MINI E ont déjà été testées à Berlin.
Jean-Michel CAVRET
Quelque 2 millions de voitures neuves sont vendues chaque année en France. A l’horizon
2020, les véhicules électriques et hybrides rechargeables pourraient prendre une part de
marché comprise entre 5 et 15%. Si 85 à 95% des voitures neuves resteront non électriques, il
faut néanmoins se préoccuper de la raréfaction de l’énergie fossile et des problèmes de santé
publique.
BMW a décidé en 2007 de développer un plan prévoyant dans un premier temps la
transformation de modèles existants en véhicules électriques, en vue d’introduire en 2013 un
véhicule conçu dès le départ pour être électrique.
En 2007, nous avons décidé de transformer 612 MINI Cooper en MINI E, véhicule électrique
pouvant atteindre 152 km en vitesse de pointe et doté d’une autonomie de 160 km en
utilisation réelle, sachant que la distance moyenne parcourue en France par une voiture est de
moins de 40 km par jour. Nous avons lancé ces tests aux Etats-Unis dès 2008 (Californie,
New York), en Grande-Bretagne (Londres, Oxford) et en Allemagne à Berlin. Un nouveau
test de véhicules électriques a été lancé ces jours-ci à Munich, avant Paris cet automne puis le
Japon et la Chine début 2011.
Selon les premiers retours d’expérience de Berlin, dans 88% des cas, les caractéristiques de la
MINI E conviennent aux automobilistes. La plupart des utilisateurs n’ont pas eu recours aux
bornes de recharge publiques (ils ont rechargé leur véhicule à leur domicile ou au travail et
l’ont fait en moyenne tous les trois jours et demi).
Romain CHICHEPORTICHE
EDF a-t-il prévu d’augmenter ses capacités de production pour faire face à la demande des
véhicules électriques ?
Igor CZERNY
A l’horizon 2020, les véhicules électriques ne représenteront que 1% de la consommation
française d’électricité. Il n’y aura donc aucun problème pour leur fournir l’énergie électrique
nécessaire.
En revanche, il faudra s’assurer que tous les véhicules ne soient pas rechargés en même
temps. Dans le cadre de nos expérimentations, nous mettons en place des systèmes permettant
la recharge en-dehors des heures de pointe. Les expérimentations ont montré que la majorité
des utilisateurs ne rechargent pas leurs véhicules toutes les nuits. Six à sept heures seront
suffisantes, la nuit, pour les recharger.
Jean-Louis LEGRAND
Produire l’électricité nécessaire aux véhicules électriques ne pose aucune difficulté. Le
problème de la pointe, en revanche, est important : cela n’a de sens d’introduire le véhicule
électrique que si l’électricité utilisée est faiblement carbonée. En France, cela ne pose pas trop
de problème compte tenu du parc nucléaire, à condition de rester vigilant sur les
consommations de pointe.
ErDF est missionné par les Pouvoirs publics sur le renforcement du réseau en amont du point
de livraison. Il a aussi une mission naturelle de maîtrise d’ouvrage et d’assistance aux
collectivités territoriales sur ces questions.
En moyenne, un véhicule représente 80 kW en France, si bien que la puissance de l’ensemble
du parc de véhicules représente plusieurs dizaines de fois le parc de production d’électricité
en France ! On pourrait donc utiliser des véhicules électriques pour envoyer de l’électricité
sur le réseau.
Au Danemark, Dong a parfois du mal à vendre son électricité éolienne (en particulier la nuit).
D’où l’intérêt de stocker cette électricité dans les voitures, qui pourraient la restituer ensuite
sur le réseau. Mais cela reste encore de la science fiction aujourd’hui !
Christian MOTTET
La recharge des véhicules électriques devra être intelligente, ce qui permettra de réaliser le
rêve des électriciens : stocker l’énergie. Il faudra veiller à ne pas augmenter la pointe sur le
réseau. L’essentiel des recharges se feront à domicile, c’est-à-dire le soir. Or c’est déjà à cette
heure que l’on observe une pointe sur le réseau électrique. Il faudra donc pouvoir reporter
cette recharge dans le temps, sans pour autant imposer de pénibles contraintes à
l’automobiliste (qui n’a pas envie de devoir se relever à 2 heures du matin pour brancher son
véhicule électrique !).
Dans d’autres pays, là où la production électrique se fait à partir de charbon ou de gaz, il
faudra faire coïncider la recharge avec les moments où la production à partir d’énergies
renouvelables est la plus importante.
Nous participons au Danemark à un projet de pilotage intelligent de la recharge. Ce projet est
mené sur une île située au large de la Suède, où le parc éolien représente plus du tiers de la
production électrique. A certains moments, cette production éolienne ne peut être utilisée et
est donc perdue. Dans le cadre de ce projet, tous les points de recharge sont intelligents :
l’automobiliste peut exprimer ses besoins (heure de charge complète souhaitée). Le besoin de
recharge en kW est alors calculé, pour chaque particulier et pour l’ensemble de l’île. Le
producteur communique de son côté sa production instantanée et son origine (carbonée ou
non). Les prévisions météorologiques sont également prises en compte. Un plan de recharge
est élaboré à partir de l’ensemble de ces éléments, afin que tous les véhicules soient rechargés
à l’heure dite. Le système est tellement fin que les automobilistes sont informés de la part
d’électricité décarbonée qui a permis de recharger leur véhicule.
Romain CHICHEPORTICHE
Ce système serait-il aisément reproductible sur l’ensemble de la France ?
Christian MOTTET
La généralisation passe par la mise en place de bornes de recharge intelligentes. Certes, un
véhicule électrique peut dès aujourd’hui être rechargé à partir d’une prise normale. Mais des
bornes intelligentes seront nécessaires dès lors que la part des véhicules électriques
commencera à être importante. Reste à déterminer le niveau de cette part.
Igor CZERNY
Ces projets sont intéressants mais leur application n’est pas encore pour tout de suite.
Pour préparer l’arrivée des véhicules électriques, il faut faire simple, économique et sécurisé.
80% du temps, le véhicule ne roule pas. Plus de 60% des Français roulent moins de 35 km par
jour. Il faut le plus possible utiliser l’électricité en dehors des heures de pointe et recharger les
véhicules à domicile ou dans les parkings. En voirie, il faudra prévoir à la fois de la charge
normale et de la charge rapide.
A Tokyo, où des bornes de recharge rapide ont été mises en place, on a observé que les
automobilistes utilisaient plus de véhicules électriques… Mais ils n’utilisaient pas pour autant
les bornes de recharge rapide ! Cela montre qu’il est important de rassurer les utilisateurs.
Pour ce qui est du changement des batteries, nous pensons qu’il peut avoir un intérêt pour les
flottes captives. Mais ce type de projets coûte cher, sans compter que les batteries ne sont pas
standardisées à l’heure actuelle.
Jean-Louis LEGRAND
Toutes les expériences conduisent à faire le même constat : 90% à 95% des recharges se font
à domicile, les 5% à 10% restants se faisant dans l’espace public. De même que nous
mangeons 90% du temps à domicile ou dans une cantine, même si des restaurants sont
présents partout. Il faut réassurer les utilisateurs.
Le changement de batteries apparaît intéressant dans la mesure où ce système s’apparente en
temps à un plein d’essence. La charge rapide séduit. Mais plus elle se fait vite, plus elle coûte
cher. La certitude, c’est qu’il faut rassurer. Il faut donc des infrastructures dans l’espace
public.
Les 10% de recharges qui se feront dans l’espace public risquent de mobiliser la moitié des
investissements réalisés dans les infrastructures. Tout cela pour rassurer les automobilistes.
Jean-Michel CAVRET
Il faut dix heures pour recharger une MINI E dont la batterie serait complètement à plat, ce
qui est rarement le cas, avec une prise standard de 16 ampères (230 volts monophasé). En 32
ampères (ce qui est une option en France), il ne faut plus que 3,8 heures. En option 50
ampères, il ne faut plus que 2,4 heures. A Berlin, dans 94% des cas, les utilisateurs n’ont pas
eu besoin d’utiliser des bornes de recharge publiques.
Igor CZERNY
L’électricité permet de disposer en quelque sorte d’une pompe à essence à domicile. Au
Mondial de l’Auto de Paris, nous allons lancer des offres permettant, en partenariat avec des
constructeurs automobiles, de mettre en place un parcours client. Les automobilistes pourront
recharger leur véhicule sur une prise domestique sécurisée. Lorsque des standards de prise
européens auront été fixés, nous nous adapterons. La prise que nous proposons résiste au choc
et est protégée par un disjoncteur différentiel.
Christian MOTTET
On parle toujours des inconvénients des véhicules électriques en oubliant de souligner qu’à
terme, les points de recharge seront beaucoup plus nombreux que les stations-service ne le
sont aujourd’hui.
Igor CZERNY
Les conducteurs qui ont utilisé des véhicules électriques ont du mal à revenir ensuite à des
véhicules thermiques.
Romain CHICHEPORTICHE
Les automobilistes loueront-ils la batterie ou l’achèteront-ils ?
Jean-Michel CAVRET
Il est trop tôt pour le dire concernant la BMW Megacity qui sera introduite en 2013. Les
véhicules électriques du BMW Group seront des véhicules plaisirs. Le segment des véhicules
électriques va être segmenté et comprendra entre autres des véhicules premium.
La nouvelle génération a un rapport beaucoup plus distancié avec l’automobile, soit pour des
raisons économiques, soit parce qu’elle diffère le passage du permis de conduire. Les
véhicules électriques pourraient redonner le goût des véhicules aux jeunes.
Nous avons présenté à la presse la BMW Mégacity, conçue dès le départ pour être un véhicule
électrique. C’est un véhicule quatre places : les véhicules électriques auront les mêmes
gabarits que les autres dans beaucoup de cas. Il n’y a pas de places de parking différenciées
pour les grandes ou petites voitures en ville : il y des places de parking.
Nous travaillons sur les usages, l’inter-modalité, l’auto-partage, sur des voitures beaucoup
plus communicantes… C’est à travers ces éléments qu’il sera possible de recréer du désir
pour l’automobile auprès des jeunes générations.
A Strasbourg, une application d’EDF permet de localiser la borne électrique la plus proche
grâce à la géo-localisation. Il est possible de savoir si cette borne est libre ou non. Cela montre
l’évolution vers des véhicules communicants.
Tous les constructeurs travaillent parallèlement à améliorer les véhicules thermiques, en en
réduisant les émissions de CO2 et la consommation de carburants. Songez qu’aujourd’hui
déjà, nous proposons à la vente un modèle BMW 320d EfficientDynamics développant 163
chevaux, consommant 4,1 litres aux 100 km et émettant 109 g de CO2 par km. Et nos
ingénieurs peuvent encore faire mieux !
Jean-Louis LEGRAND
Le modèle économique changera avec le véhicule électrique. Contrairement à ce qu’on dit
souvent, il ne s’agira pas uniquement d’un véhicule urbain mais plutôt d’un véhicule
périurbain, "rurbain". Dans une ville comme Paris, il faudra peut-être envisager l’auto-partage
pour parcourir les 15 000 km par an nécessités par le modèle économique du véhicule
électrique, qui coûte plus cher à l’achat, à cause de la batterie, mais moins cher en usage car le
plein d’électricité coûte beaucoup moins cher que celui d’essence.
Nous n’en sommes qu’au début des restrictions de circulation en ville pour des raisons
d’encombrement et de pollution. Certaines grandes villes ont déjà mis en place de telles
restrictions.
Les collectivités territoriales sont concernées par le développement du véhicule électrique, de
même que les professionnels du stationnement, de la grande distribution, des mobiliers
urbains… Tous devront jouer un jeu plus collectif qu’à l’heure actuelle. Il est frappant
d’entendre un constructeur comme BMW, marque premium, parler d’auto-partage !
Les collectivités territoriales, qui ont des préoccupations premières de mobilité et
d’occupation du sol (stationnement), joueront un rôle majeur. Nous travaillons sous la
direction du Sénateur Louis Nègre sur un Livre Vert dans lequel nous allons leur expliquer,
ainsi qu’au grand public, les problématiques de standardisation et de normalisation. Nous
aborderons aussi les thématiques économiques. Nous fournirons au final une sorte de boîte à
outils présentant quatre ou cinq modèles économiques permettant aux différents acteurs de se
positionner.
Igor CZERNY
Nous avons mené une étude auprès des élus pour connaître leur position. Pour eux, la mobilité
vise notamment à favoriser les transports doux et à limiter l’usage des voitures en centre-ville.
Les véhicules à faibles émissions de dioxyde de carbone n’apparaissent pas comme une
priorité absolue car les élus cherchent avant tout à promouvoir les modes de transport
collectif. Ils sont cependant persuadés que les véhicules électriques sont des alternatives
naturelles aux véhicules thermiques.
Jean-Louis LEGRAND
D’ici dix à quinze ans, nous serons face à une situation explosive. D’un côté, le pétrole aura
atteint son pic de production et les biocarburants, la liquéfaction du charbon etc. ne suffiront
pas alors que l’hydrogène ne sera pas encore compétitif. D’un autre côté, le parc automobile
mondial devrait avoir doublé. Le marché automobile allemand a baissé de 30% l’an dernier
mais les constructeurs ont accru leur production de 10% outre-Rhin car ils ont exporté 40% de
véhicules supplémentaires vers des pays comme la Chine !
Face à cette situation, nous n’avons pas le choix. Certes, les véhicules thermiques pourront et
seront améliorés pour en réduire la consommation. Mais cela ne suffira pas. De ce fait,
l’électrification du parc est inéluctable. Nous aurons besoin de toutes les solutions (véhicules
tout électriques mais aussi hybrides rechargeables, extendeurs d’autonomie, pile à
combustible…) et ce, à un niveau économique acceptable pour le marché. La problématique
énergétique va devenir cruciale dans le transport terrestre.
Christian MOTTET
D’importants investissements sont en cours pour préparer l’après-pétrole. IBM reçoit des
fonds américains pour préparer des batteries de nouvelle génération qui devraient permettre
d’ici 10 à 15 ans des autonomies beaucoup plus importantes qu’à l’heure actuelle. La
problématique, en la matière, est celle des nanomatériaux.
De la salle
Quels types de batteries sont utilisés dans les tests réalisés par BMW sur ses véhicules
électriques ?
Jean-Michel CAVRET
Dans les premiers tests de MINI E en 2008, des batteries lithium-ion. Entre 2011 et 2013, pour
la BMW Active E sur la base du Coupé série 1, nous utiliserons de nouvelles générations de
batteries lithium-ion, en vue d’une autonomie de 160 km en utilisation réelle.
Tout le monde a compris que le développement des véhicules électriques était inéluctable, y
compris les compagnies pétrolières. Si le véhicule électrique ne fonctionne pas en France, il
ne fonctionnera nulle part ailleurs ! Avec de l’électricité décarbonée, les émissions des
véhicules électriques sont inférieures à 10 g par km.
De la salle
Quelle est l’implication des constructeurs français dans le développement des véhicules
électriques ?
Igor CZERNY
Comme vous le savez, EDF a signé des accords avec Renault et PSA pour favoriser le
développement des véhicules électriques. Les constructeurs français ont été très impliqués
dans les travaux des groupes Legrand sur les infrastructures nécessaires, les standards et les
normes.
Jean-Louis LEGRAND
Ils proposent différents modèles, avec différents partenaires, et sont bien positionnés.
De la salle
En Chine, l’importance des scooters électriques est frappante. On en compte 30 millions. En
France, il semblerait qu’il n’y ait pas de promotion du deux-roues électrique.
Par ailleurs, comment la fiscalité évoluera-t-elle au fil du développement des véhicules
électriques ? Il faudra bien remplacer la TIPP.
Jean-Louis LEGRAND
Le marché du deux-roues explose en France, connaissant une croissance annuelle à deux
chiffres. Cela pose des problèmes de sécurité et d’organisation de la circulation. Le sujet est
abordé via la réglementation, avec une priorité pour les quadricycles, marché qui devrait se
développer fortement.
Les recettes de TIPP ont beaucoup baissé en France par rapport aux années 1990. Dans un
premier temps, comme les véhicules électriques coûtent deux fois plus cher, les recettes de
TVA vont être doublées. Le sujet de la TIPP ne se posera que dans quelques années.
A terme, on envisage de prendre en compte les externalités liées aux émissions de CO2 et
autres polluants, au bruit etc. Ces coûts ne sont pas assumés aujourd’hui par les
automobilistes.
Jean-Michel CAVRET
Nous allons voir se développer de plus en plus de marchés de mobilité de niche. Nos marques
premium automobiles BMW, MINI, Rolls Royce et motos BMW Motorrad et Husqvarna
s’adressent à des profils très différents et sauront réponde à la demande.
Au Mondial de l’Automobile, nous proposerons un scooter électrique sur le stand de la MINI
électrique. Il y sera à titre de concept mais cela montre que nous y réfléchissons.
De la salle
Où en est-on dans la démarche de normalisation relative aux bornes de recharge ?
Jean-Louis LEGRAND
Il existe actuellement 37 normes en chantier. L’an dernier, nous avons mené un travail au
niveau français. Puis nous avons collaboré avec les Allemands sur le sujet. Désormais, un
focus group piloté par la France étudie ce point au niveau européen.
A l’occasion du Livre Vert, nous allons communiquer sur ces questions d’ici quinze jours à
un mois. Nous présenterons les normes existantes et celles en chantier. Cela donnera à tous les
acteurs un guide sur ces sujets.
Nous réfléchissons également à la certification des installations et aux agréments. Le sujet est
beaucoup plus complexe qu’on ne le pense. Mais nous parviendrons à faire des propositions
assez simples et claires pour tous.