Overblog Suivre ce blog
Editer l'article Administration Créer mon blog
14 février 2014 5 14 /02 /février /2014 18:19

14 Février 2014

Comme il fallait s’y attendre, le développement de la voiture tout électrique se heurte au problème de la recharge de la batterie. Le problème est simple: Malgré les grands progrès technologiques intégrés dans les batteries au Lithium, leur poids demeure encore assez considérable.

Il a donc été nécessaire de trouver un compromis entre la capacité énergétique embarquée et le poids de la batterie. Après de nombreux essais les constructeurs ont adopté pour la voiture moyenne le compromis 20 kWh / 300 kg.

Ce poids de batterie correspond à celui de quatre adultes, et se trouve en partie compensé par une motorisation électrique en principe plus légère que la version thermique, et par l’économie du réservoir de carburant liquide.

La réserve d’énergie de 20 kWh permet une autonomie de 80 à 150 kms selon la façon de conduire, le poids total du véhicule, et le profil de la route.

Pour « faire de la route » il est donc impératif de pouvoir recharger fréquemment la batterie, et si possible sans attendre des heures, ce qui n’est pas possible aujourd’hui.

En dehors des voitures de location, des taxis et des flottes captives d’entreprises ou de l’Administration (et encore sous certaines réserves), le marché se limite donc à quelques particuliers à deux conditions: Avoir la possibilité de recharger la batterie au domicile la nuit au tarif public actuel du kWh, et disposer d’un second véhicule, à moteur thermique, pour les déplacements longues distances.Mais dans cas l’usager « conscient » achètera de préférence un véhicule hybride, qui permet à la fois de circuler en ville sans polluer et de prendre la route pour un long déplacement.

Le marché du tout électrique en dehors des domaines cités plus haut, se réduit donc comme peau de chagrin, au grand dam des constructeurs qui peinent à convaincre les clients, lesquels sont plutôt attirés par les hybrides.

La voie pour sortir de l’impasse est bien connue, c’est une affaire qui traîne depuis les premiers balbutiements sérieux de la bagnole électrique (1973 ?); il faut non seulement un réseau public dense de recharge des batteries, mais aussi que ces installations autorisent une recharge rapide.

Rappelons qu’aujourd’hui un tel réseau n’existe pas, et que les rares points disponibles ne permettent que des recharges lentes.

L’ouverture des déplacements de quelques centaines de kms aux voitures tout électriques exige de réduire les temps de charge à quelques minutes avec une densité de points suffisante.

Une batterie de 20 kWh peut être rechargée à la maison sur une installation domestique standard avec un abonnement de 15 KVA. L’opération dure 8 à 10 heures, guère plus que pour un gros chauffe-eau électrique. Evidemment il faudra choisir entre le chauffe-eau ou la batterie, ou alors prendre un abonnement supérieur, surtout si, en plus, on veut laver son linge et/ou alimenter deux ou trois radiateurs électriques ! Après avoir vérifié bien sûr que tout cela est bien autorisé par la RT 2012, et surtout la future RT 2020 ( ce qui est loin d’être évident).

Mais sur la route il n’est plus question d’attendre huit heures, ni même deux, pour pouvoir poursuivre son voyage. Un temps de recharge d’une dizaine de minutes est un maximum compatible avec une immobilisation non pénalisante, et avec une fluidité suffisante pour éviter l’encombrement des stations services électriques aux jours de pointe.

Pour recharger une batterie de 20 kWh en dix minutes, il faut une puissance de 120 kW . Le courant fourni est alors de 300 Ampères pour une batterie de 400 Volts. Les prises développées par la profession sont prévues pour ce régime de fonctionnement, et même au-delà pour certaines.

Une station service électrique disposant de dix postes de rechargement devra donc être raccordée au réseau de distribution pour une puissance disponible de 1,5 MW pour tenir compte des rendements de transformation. Une telle puissance correspond à l’alimentation de 125 logements disposant d’un abonnement de 12 KVA !

Il s’agit donc d’une véritable sous-station électrique et non d’un bricolage dans un coin d’une station-service existante.

Il y a en France environ 10 000 stations services distribuant des carburants liquides. Cette densité s’est adaptée au parc actuel de véhicules dont l’autonomie est supérieure à 500 kms (et bien plus avec les diesels modernes). L’autonomie des tout électriques étant de l’ordre de 80 à 150 kms, la densité de stations de rechargement devrait être logiquement quatre fois supérieure à parc équivalent en nombre.

Si donc aujourd’hui le parc automobile était entièrement électrifié, la puissance électrique disponible installée totale atteindrait 60 000 MW, soit la puissance totale que peut fournir le parc nucléaire existant !

Ce qui est évidemment absurde.

Bien sûr cette puissance ne serait pas « appelée » en permanence, de même qu’aujourd’hui la demande de carburant à un moment donné fluctue selon la période, et les cuves des stations services se vident plus ou moins vite. Il n’en demeure pas moins que la puissance électrique qui devra être disponible et installée pour la recharge des voitures sera tout à fait considérable.

Aujourd’hui ce problème n’est pas perçu puisque les voitures électriques n’ont pas encore quitté les pages des magazines, mais demain il faudra faire face à cette accroissement de consommation électrique.

En 2012 la consommation de carburant liquide par les voitures particulières en France s’est élevée à 23 Millions de mètres cubes.

( Source «Livraisons à la consommation » , CPDP, document de l’Inspection Générale des Finances N° 2012-M-065-04).

Ces 23 x 10 (Exp 9) litres représentent environ 230 TWh d’énergie primaire.

Convertis à l’électricité, les mêmes véhicules consommeraient « seulement » le tiers de cette énergie, soit environ 80 TWh en raison du rendement nettement supérieur des moteurs électriques.

Cette énergie est égale à celle de 13 réacteurs nucléaires de 900 MWe.

Mais cette énergie ne sera pas consommée à puissance constante, la demande fluctuera comme elle le fait pour la consommation domestique. Faudra-t-il alors faire appel à des centrales à gaz ou à fuel pour répondre à la demande lors des pics de consommation ?

Et qui peut encore croire qu’un distributeur qui aura investi dans une chaîne de rechargement se contentera de vendre le kWh à 10 centimes ?

Et que l’Etat nous fera généreusement cadeau de la TICPE qui plombe les carburants, et des autres taxes qui agrémentent aujourd’hui nos factures EDF ?

On voit que l’essor de la voiture tout électrique ne dépend pas seulement de la mise au point des batteries et du véhicule, mais qu’il est également conditionné par d’énormes investissements dans les installations de rechargement et dans la gestion du réseau intelligent seul capable de maîtriser les fluctuations de la demande de puissance en harmonie avec l’intermittence des énergies renouvelables, qui fourniront demain l’essentiel de nos besoins.

L’avenir à moyen terme de la mobilité routière reste donc aux solutions hybrides qui peuvent assurer longtemps encore la compatibilité avec les infrastructures existantes d’une part, et la montée progressive des énergies nouvelles d’autre part, elle-même conditionnée par l’évolution du marché de l’énergie, de la situation économique, et de la politique nucléaire de l’Etat.

La passage du bidon à la prise ne se fera pas sans heurts…

Partager cet article

Repost 0

commentaires