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19 juin 2017 1 19 /06 /juin /2017 10:21

Faudra-t-il repenser les transports ?

19 Juin 2017
La mobilisation mondiale contre la décision de Donald Trump de se retirer de l’accord de Paris est l’expression d’une volonté universelle des peuples à  se mobiliser contre le changement climatique, du moins il faut logiquement l’interpréter ainsi.
Le chemin vers un monde sans carbone fossile sera semé d’un certain nombre d’épreuves initiatiques auxquelles nous ne pouvons pas espérer échapper.
Certains de nos modes de vie devront subir des modifications, la part de nos dépenses consacrées à l’énergie sera notablement plus lourde, l’organisation du territoire sera impactée, de même que le tissu industriel et le secteur de l’emploi.

Produire de l’énergie à partir de sources renouvelables, n’est que le premier volet de la tâche qui nous attend.
Le second volet, aussi important sinon plus que le premier, consistera à réduire drastiquement la quantité d’énergie que nous utilisons aujourd’hui sans compter, tant elle est disponible sans limite et pour un prix encore abordable, au moins pour le plus grand nombre.
Les transports, gros consommateurs d’énergie fossile, et avec une efficacité énergétique déplorable, sont parmi les premiers sur la liste, avec
nos bâtiments, dont la majorité sont des passoires thermiques.
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Nos voitures particulières consomment chaque année 30 Milliards de litres de carburant, qui représentent 300 TWh d’énergie, soit environ 16% de la consommation nationale d’énergie finale.
( 35 Millions de voitures, consommation moyenne de 7 L/100, et kilométrage moyen de 12 000 Km).

Notons au passage que le rendement énergétique moyen de cette opération est inférieur à 25%, si l’on se base sur l’énergie réelle nécessaire à la roue, qui est en moyenne de 18 KWh/100 Km, comme le démontrent tous les jours les voitures électriques.

Un siècle d’habitudes a suffit pour que trois générations transforment la bagnole en une prothèse désormais inséparable d’un mode de vie considéré comme « normal ».

Si l’on considère un taux d’utilisation moyen de deux personnes par voiture, la dépense énergétique est de 35 KWh/100 Km par voyageur.
( Modulé en fonction du covoiturage).

Pour sa part, la SNCF nous indique que sa dépense est de seulement 2,5 KWh/100 Km par voyageur.

Ce rapport de 14 dans l’efficacité énergétique mérite que l’on s’interroge sur la pertinence de nos choix, et suggère qu’il y a un grand gisement d’économie* d’énergie dans les transports.
*En prenant le même taux d’occupation de deux personnes par véhicule, l’énergie dépensée en voiture électrique est de 9 KWh/100 Km, soit presque quatre fois moins qu’avec du pétrole !
Il reste encore un facteur 3,6 à gagner pour égaler le train, ce qui démontre clairement l’intérêt du transport collectif électrifié sur rail, qui restera la référence dans le futur.

Au siècle dernier l’électrification du réseau ferré s’est opérée sans douleur, plutôt même dans l’enthousiasme, car il s’agissait d’échapper aux escarbilles et d’aller plus vite.
C’est ainsi que le train a échappé à la malédiction du pétrole, au moins pour l’essentiel.

Pour la bagnole, c’est d’abord l’électricité qui a prévalu. Les premières automobiles furent mues par des batteries et un moteur électrique.
Et puis, l’électricité ne pouvant pas se mettre en bidon, le pétrole a conquis la place et nous a conduits à la situation que l’on sait.

L’avantage du pétrole sur le charbon, c’est que, outre son emploi facile, il ne produit pas d’escarbilles, ou du moins celles qu’il produit sont invisibles et donc beaucoup mieux acceptées, malgré les décès prématurés qu’elles entraînent.
Quant aux décès prématurés, il suffit de les attribuer au tabac, à l’alcool, aux émissions industrielles, au chauffage au bois, à l’amiante, à une mauvaise hygiène, ou à quelques  poisons dont Monsanto et consorts sont les grands pourvoyeurs.
Ce qui n’est pas tout à fait faux…
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Déloger le pétrole de sa position de maître du jeu de la mobilité ne sera pas chose facile.
La tentative, maintes fois réitérée, de mettre l’électricité en bidon, c’est-à-dire en batterie pour faire rouler des voitures, a trouvé ses limites dans l’impossibilité de concilier la quantité d’énergie embarquée nécessaire, au moins 100 KWh, avec la puissance acceptable des installations de recharge des batteries.
Recharger une batterie de 100 KWh en dix minutes nécessite une borne de charge de 0,6  Mégawatt, et ceci quelle que soit l’amélioration de la technologie des batteries dans le futur.
( P = E/t )
0,6 Mégawat, c’est la puissance qui permet d’alimenter une centaine de foyers en électricité avec un contrat de 6 KVA .
La multiplication de ces « super bornes » ne serait pas supportée par le
Réseau, déjà surchargé en puissance.
Cette contrainte, incontournable, limite le nombre de véhicules équipés en batteries de 100 KWh ou plus, ce « gigantisme » électrique semble plutôt réservé aux transports collectifs (On y revient).

La voiture hybride, qui s’affranchit des problèmes d’autonomie, utilise pour 85% du temps un carburant liquide, ce qui nous renvoie vers les   biocarburants (Elle n’est électrique que 10 à 15% du temps !).

Les biocarburants de l’avenir, essentiellement troisième génération, n’existent pas encore. Mais leur utilisation n’apportera aucun gain d’efficacité énergétique puisqu’ils seront utilisés dans des moteurs thermiques classiques, et que leur fabrication elle-même sera très énergivore.

La pile à Hydrogène n’est pas encore une technologie mature, et son emploi est conditionné par l’existence d’une filière Hydrogène renouvelable, qui n’existe pas aujourd’hui, loin s’en faut.
Quant au transport de ce gaz dans des bouteilles à 700 Kg de pression, il faudra apporter la preuve de son absence de risque en usage de longue durée (>15 ans) et entre les mains d’usagers dépourvus de compétences techniques particulières ou de formation à la sécurité.

La feuille de route pour l’automobile, et les transports en général, est donc loin d’être remplie.

A ces incertitudes technologiques, il faudra ajouter le coût de la mobilité électrique, qui peut être un facteur clé dans les choix futurs.
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Tout adulte devient dès sa majorité un automobiliste en puissance, et durant toute sa vie, ce qui représente une population de 53 Millions sur un total de 67 M selon INSEE/2016.
66% des automobilistes potentiels possèdent donc une auto, ce qui représente une quasi saturation si l’on tient compte des personnes empêchées juridiquement, financièrement, ou pour des raisons médicales.
Au taux actuel d’accroissement de la population, + 0,4%/an, le nombre de bagnoles avoisinera 40 Millions en 2050, et peut-être bien davantage si le pourcentage d’équipement passe de 66% à 85% par exemple, grâce à la conduite sans chauffeur, qui peut devenir une réalité prochainement.
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Aujourd’hui notre consommation énergétique finale atteint 160 Mtep , soit 1 860 TWh, tout secteurs confondus.
Dans la lettre au père noël de la transition énergétique, « nous » avons demandé une réduction de 50% de ce « gaspillage ».
Si ce souhait est exaucé, avant la fin de ce siècle, cela laisse quand même 80 Mtep à trouver, soit 930 TWh.
Et sans faire appel aux sources fossiles ou au nucléaire bien sûr.
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Dans cette perspective de limitation de la consommation d’énergie finale à 930 TWh, les 300 TWh des seules voitures particulières seront évidemment inacceptables.
La diète énergétique imposée au Pays ne saurait exonérer l’automobile de l’effort général.
Comment réduire drastiquement l’appétit énergétique des bagnoles ?

Les biocarburants ne sont pas la solution, nous l’avons montré plus haut. Toute autre solution qui conserverait le moteur thermique présenterait le même défaut.
On pense notamment au Bio GNC ( Bio Gaz Naturel Compressé).

Il nous reste alors l’électricité, emportée dans une batterie, ou produite à bord par une pile à combustible.
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Aujourd’hui, une seule voiture suffit pour tous les usages, déplacements journaliers de quelques dizaines de Km, ou migrations épisodiques de plusieurs centaines de Km.
(Un réservoir en tôle de 70 litres permet de parcourir 1 000 Km).

Il n’en sera pas de même avec une voiture électrique.

Alors qu’il suffit d’une batterie de 15 à 20 KWh pour les besoins journaliers, il faut plus de 100 KWh pour avoir une autonomie à peu près convenable pour les déplacements sur longues distances.
(Encore que 500 Km d’autonomie moyenne peut s’avérer insuffisant si les bornes de charge ne sont pas à la bonne place…).

Aujourd’hui les batteries sont très chères, leur coût actuel ne permet pas d’envisager une forte croissance du marché, surtout dans la perspective d’une course à la capacité.
L’avenir du tout électrique passe inévitablement par une réduction importante de ce coût.

D’environ 250 euro/KWh aujourd’hui, ce coût devrait descendre sous 30 euro/KWh pour donner au VE une autonomie convenable pour un prix compétitif.

Le coût au KWh est une chose, mais ce qui compte c’est le prix de la batterie.
Or la tendance est à l’augmentation de la capacité des batteries pour augmenter l’autonomie du véhicule.
Aujourd’hui, une batterie de 20 KWh coûte environ 5 000 euro.
Si dans dix ans le coût du KWh est divisé par 3,  la batterie coûtera toujours 5 000 euro si sa capacité est passée à 60 KWh, ce qui est la tendance.

Ce coût de la batterie est aujourd’hui un problème qui préoccupe les constructeurs car le marché du véhicule électrique doit pouvoir se développer hors subvention.
Le bonus actuel de 6000 euro, ou 10 000 euros dans le cas de la mise à la casse d’un diesel, ne constitue en aucun cas un modèle économique.
Il est d’ailleurs contraire aux lois du commerce international, et n’est toléré que pour une phase de lancement.
Quant au bénéfice représenté, théoriquement, par le faible coût de l’électricité, il n’est réel que pour la charge au domicile, encore est-il largement obéré par la perte financière à la revente à cause du remplacement parfois (souvent) nécessaire de la batterie au-delà de 7 ou 8 ans.
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L’horizon n’offre donc pas une image sereine pour la voiture particulière:
- Les biocarburants, même de troisième génération, réduiront les émissions de CO2 mais ne réduiront pas la consommation d’énergie.
- Le coût au KWh des batteries baisse, mais comme leur capacité augmente, le prix reste le même c’est-à-dire beaucoup trop élevé.
Par ailleurs les exigences de puissance pour les bornes de charge deviennent intenables si l’on veut réduire le temps de charge.
- La pile à Hydrogène n’est acceptable que s’il existe de l’Hydrogène vert, lequel sera produit par électrolyse de l’électricité verte, donc un KWh très onéreux.

Dans ce contexte, l’acquisition d’un véhicule électrique à forte autonomie sera un luxe et une dépense qui ne sera pas justifiée par la seule utilisation journalière qui se contente d’une faible autonomie.

Il faudra être un nabab pour acheter (très cher) une voiture capable de rouler 500 Km sans refaire le plein, si le besoin journalier n’excède pas 100 Km.
(Pour ses besoins journaliers distants le nabab se déplace en avion…).

L’usager lambda, qui n’est pas un nabab, ne pourra s’offrir qu’une auto lui permettant de parcourir ses 40 à 50 Km journaliers.
Comment  fera-t-il alors pour emmener sa petite (ou grande) famille sur des parcours de plusieurs centaines de Km ?

On peut dès lors penser que le problème du transport particulier rencontrera un obstacle qui pourrait rendre nécessaire un changement du concept de mobilité.
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Le concept de voiture moyenne multi usages aura vécu.

L’usager moyen devra posséder un véhicule de base adapté à ses besoins journaliers, dont l’autonomie et les performances seront en rapport avec ces besoins et cette gamme de prix. Une batterie de 20 KWh pourra être la norme, compatible avec une autonomie de 150 Km, et la recharge au domicile ou sur une borne publique de puissance raisonnable.

Pour les déplacements lointains, il sera alors nécessaire de faire appel à d’autres solutions, toujours électriques, soit la location d’un véhicule individuel adapté, soit l’utilisation des transports collectifs ferroviaires ou routiers.

Certains, peu nombreux, ont déjà choisi ce type de mobilité, pas forcément pour des raisons écologiques, mais plutôt pour convenance personnelle.
Cette solution ne pourrait être étendue au plus grand nombre qu’à la condition de résoudre les problèmes qui ne manqueront pas de se poser:
Financiers, logistiques, horaires, fréquences, itinéraires, temps de trajet, parkings, location de voiture, etc, etc.

Mais ne rêvons pas. Tant que le pétrole sera disponible en quantités illimitées et pour un coût raisonnable, il ne se passera rien.
(Le prix du baril a chuté de 18% depuis le début de l’année).
Les tentatives actuelles de « forcer » le marché du véhicule électrique à grands coups de subventions sont contrariées par l’absence d’un réseau de charge digne de ce nom, ce qui interdit l’accès aux grands espaces.
Par ailleurs les constructeurs persistent à annoncer des valeurs d’autonomie très exagérées, basées sur des protocoles de mesure fantaisistes, ce qui exaspère les clients qui se trouvent en panne au bout de 100 Km alors que le vendeur leur a « vendu » une autonomie de 200 Km !
Enfin, les annonces mirobolantes de la sortie imminente de nouveaux modèles équipés de batteries de 40, 60, voire 80 KWh, que l’on pourra recharger à la vitesse de la pensée, incitent plutôt à modérer l’empressement des clients peu soucieux d’acquérir un modèle qui sera obsolète l’année prochaine…

Néanmoins ces aléas ne feront que retarder le développement du marché des VE, qui deviendra un « must » lorsque les mesures en faveur de la transition énergétique seront effectivement appliquées.
Notamment l’élimination des véhicules thermiques des agglomérations, et le respect strict des normes antipollution sur l’ensemble du territoire.
La prime à l’achat d’un VE ne doit pas être l’élément moteur de la décision du client, car elle masque la physionomie réelle du marché, qui pourra s’effondrer lorsqu’elle sera supprimée, ce qui se produira inévitablement quand le volume des ventes deviendra significatif.
( 6 000 euro de bonus, c’est quand même 6 Milliards pour un million de véhicules !).
Le train a probablement un très grand avenir…
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