La chasse au C02, une affaire qui marche.

4 Juin 2015

La chasse au CO2 bat son plein; désormais la moindre de nos actions est jugée non pas en termes de services rendus mais en fonction de son empreinte Carbone.

Parmi les objets de la civilisation qui sont visés, l’Automobile constitue un gibier de choix. Il faut dire que l’homme moderne a fait de la bagnole une prothèse désormais indispensable, ou du moins ressentie comme telle. C’est ainsi que chaque année en France 29 Milliards de litres de carburants sont brûlés sur l’Autel du progrès ( essence + diesel). Les lois de la combustion étant non négociables, chaque litre de carburant correctement brûlé émet une quantité de CO2 qui ne dépend que de la composition dudit carburant. La seule échappatoire est la réduction de la consommation.

La combustion complète d’un litre de supercarburant produit, entre autres, 2,28 kg de CO2. Un litre de gazole en fournit davantage, 2,6 kg; mais comme la consommation d’un diesel est environ les 2/3 de celle d’un essence, le bilan global est meilleur. Du strict point de vue des émissions de CO2, il vaut donc mieux rouler au diesel.

Ce constat est à nuancer car la nouvelle génération de moteurs à essence affiche une efficacité énergétique très nettement améliorée et l’écart avec le diesel se réduit fortement. La question de savoir si ces nouveaux moteurs polluent davantage que les anciens et seraient aussi nocifs voire plus que les diesels reste ouverte. On en parlera encore longtemps, notamment pour savoir à qui attribuer la fameuse pastille verte sur laquelle le Gouvernement compte pour afficher sa position écologique lors de la conférence de Décembre sur le climat.

De belles joutes en perspective…

Bon an mal an environ 70 millions de tonnes de CO2 sont émises par nos voitures (Essence + Diesel) . Il est donc raisonnable de chercher à réduire ce montant. Le CO2 n’étant pas un gaz polluant, il n’est donc pas sanctionné par la norme Euro anti pollution, qui se contente de le mesurer. Par contre il entre dans le cadre du programme européen de réduction globale des émissions de CO2.

Pour faire simple, les Gouvernements et les constructeurs sont convenus d’un objectif de limite des émissions moyennes de CO2 par kilomètre pour les véhicules neufs, aujourd’hui c’est 100 g . La performance actuelle du parc européen est de 127 g CO2/ km ( Sur les véhicules neufs). Il s’agit d’une moyenne dans laquelle les performances des petites voitures compensent les gaspillages des gros 4x4.

( Pas très moral, mais statistiquement efficace).

La tendance est d’abaisser l’objectif limite à 95g, voire même 90 g dans le futur, si Angela Merkel ne proteste pas trop fort car les grosses bagnoles d’outre-Rhin sont défavorisées. En effet, la quantité de CO2 émise étant peu ou prou proportionnelle à la consommation, et celle-ci étant corrélée à la grosseur du bahut et à la puissance de son moteur, les constructeurs de grosses berlines sont à la peine.

De plus le prochain remplacement de la norme antipollution NEDC par la norme WLTP moins laxiste rendra le challenge encore plus difficile.

La course aux 100 g CO2/km, saint graal de la transition énergétique, impose aux constructeurs des efforts de recherche et une remise en question sur d’une part la technologie ( Moteurs, réduction des frottements, pneumatiques, aérodynamique, etc…) et d’autre part sur le positionnent des gammes sur le marché ( Moins de gros bahuts, pour davantage de petits et moyens modèles).

Les lois de la thermodynamiques étant elles aussi non négociables, il sera extrêmement difficile de descendre en dessous de 80 g CO2/km avec un moteur thermique, puisque cela suppose une consommation inférieure à 3,5 L/100, possible seulement si le véhicule est très allégé et les performances très dégradées, ce qui ne correspond pas au marché (Qui achèterait aujourd’hui une voiture ayant les performances d’une 2 CV ?)

Bien sûr le passage à l’électrique est la solution idéale, mais encore inaccessible sauf dans certaines niches très minoritaires, à cause de l’autonomie encore très insuffisante.

Remarquons au passage que le problème des émissions de CO2 disparaîtra avec l’utilisation des biocarburants puisque le CO2 émis sera recyclable. Il restera le problème de la pollution, que les solutions actuelles pourront résoudre.

Il n’en demeure pas moins que l’objectif de réduction des consommations restera d’actualité, cette fois pour une question de coût les carburants bio.

Pour que les émissions de CO2 d’une voiture à essence soient inférieures à 100 g par km, il faut donc que sa consommation soit inférieure à 4,4 L/100 km. ( Petite règle de trois valable aussi pour le diesel avec des nuances). Et bien entendu il faut également que la combustion soit aussi complète que possible pour éviter l’émission d’hydrocarbures imbrûlés, vivement déconseillée, cette fois par la norme sur la pollution automobile ( Euro 6).

Les émissions de CO2 des véhicules neufs, même si elles ne sont pas sanctionnées par la norme Euro antipollution, sont mesurées au cours du test d’homologation, qui mesure également la consommation et les polluants. Les résultats figurent au catalogue des constructeurs et donc sont portés à la connaissance des futurs acheteurs pour lesquels ils constituent un argument en faveur ou en défaveur du modèle convoité. Une lettre est attribuée au modèle, le A étant bien sûr le top du top, du moins pour le CO2 car pour les performances c’est une autre histoire…On ne peut pas avoir le beurre et l’argent du beurre.

Même si ce test n’est pas représentatif des performances réelles du véhicule, il est donc primordial pour un constructeur d’y obtenir de bons résultats, peu importe ce qui se passera ensuite en utilisation réelle.

Oui c’est idiot, mais c’est ainsi.

( On n’a encore jamais vu, du moins en France, des groupes d’usagers entamer un action en justice contre un constructeur au motif que ses voitures consomment 20% de plus que les valeurs indiquées dans les prospectus).

Une autre norme, WLTP, plus réaliste, est en cours de préparation. Elle devrait être applicable à partir de 2017 . Elle sera moins laxiste et donnera une meilleure image du comportement réel du véhicule, du moins on peut l’espérer.

On peut atteindre le seuil de 100 g CO2/100 km( et même descendre en-dessous) en conservant une technologie classique à laquelle on applique le « downsizing », Par exemple en réduisant la cylindrée du moteur et le poids de la voiture. Mais sans précautions particulières la puissance obtenue sera faible et le véhicule peu attractif.

Pour être efficace, le downsizing doit être accompagné d’un travail sur l’alimentation du moteur (Injection directe, turbo), sur les chambres et la distribution, et sur la gestion (cartographie), sur les frottements, sur le graissage, éventuellement utiliser trois cylindres au lieu de quatre.

L’équation est simple: il s’agit d’obtenir de bons résultats en consommation et émissions de CO2 durant les tests d’homologation, et un comportement brillant en utilisation réelle, là où personne ne viendra mesurer la consommation ni les émissions.

La solution idéale dépourvue d’émission de CO2 est le tout électrique, hélas réservé aujourd’hui à des utilisations spécifiques en raison de son autonomie insuffisante. Et encore faut-il que l’électricité soit produite à partir de sources renouvelables et/ou à carbone recyclable.

Mais l’électricité a un rôle à jouer dans la voiture à moteur thermique pour réduire significativement les émissions de CO2 dans le cadre du test d’homologation, et pour satisfaire à l’obligation du « zéro émission » qui menace de s’installer dans certaines agglomérations.

On entre alors dans le domaine de l’hybride, domaine mystérieux par sa complexité qui cache parfois des pièges.

Les voitures hybrides utilisent une technologie relativement complexe, en sorte que l’usager moyen, déjà peu familier des arcanes de la motorisation thermique classique, se trouve démuni d’éléments de jugement sur la cuisine électrico-thermo-mécanique mijotée sous les capots des modèles hybrides proposés sur le marché.

Le terme même d’hybride est utilisé pour désigner toutes sortes de véhicules très différents combinant un moteur thermique et un ou plusieurs moteurs électriques avec une batterie Li-Ion ou NiMH de capacité variable donnant à l’ensemble des performances elles-mêmes très différentes.

Les moteurs peuvent être couplés, ou non, pour augmenter momentanément la puissance. La présence ou non d’un prolongateur d’autonomie, d’un récupérateur d’énergie au freinage, d’une prise de rechargement de la batterie, sont des éléments importants .

Les constructeurs, profitant d’une part de cette complexité technologique impénétrable par le client moyen, et d’autre part du laxisme des normes officielles de mesure, affichent des performances de consommation susceptibles de séduire un client non prévenu.

On trouve sur le marché deux grandes familles appartenant au genre hybride, qui se distinguent par la philosophie qui a présidé à leur design.

Le premier concept vise une voiture multi usages capable d’une autonomie comparable à celle d’une grande routière à moteur thermique, et susceptible de rouler électrique sur au moins cinquante kilomètres voire plus avec possibilité de rechargement sur le secteur.

Un exemple est l’OPEL Ampera qui est équipée d’un moteur électrique de 110 kW (!) et d’un moteur thermique de 63 kW. La traction est électrique, le moteur thermique est utilisé en prolongateur d’autonomie pour recharger une batterie de 16 kWh. L’autonomie électrique est de 50 à 80 km, ce qui permet largement une utilisation journalière, l’assurance de traverser une agglomération en mode électrique sans émission de CO2, et d’afficher au test d’homologation des émissions de CO2 quasiment nulles ( 27 g CO2/km).

La batterie est rechargeable sur le secteur ou à l’aide du moteur thermique. La consommation d’essence est nulle en mode tout électrique, elle est celle du moteur thermique lorsque la batterie est déchargée. Elle est affichée à 1,2 L/100 au test d’homologation qui est un mix de mode électrique et thermique.

Sur un long parcours routier, donc en mode thermique seul, la consommation est plutôt de 6,5 L, soit une consommation « normale » pour un moteur thermique de 1,4 L et 86 CV, vu le poids de la berline.

Le prix est à la hauteur des prestations: 40 000 euros.

Le second concept, qui vise le marché des véhicules entre 15 et 20 000 euros, donc doit faire appel à des solutions plus économiques. L’économie porte essentiellement sur la partie électrique, qui constitue le surcoût par rapport à un véhicule classique.

Le moteur électrique sera moins puissant, 50 à 60 kW suffiront, et surtout la batterie sera beaucoup plus « légère », 2 à 4 kWh et la technologie pourra être NiMH plutôt que Lithium-ion très onéreuse.

Le moteur thermique associé sera également de puissance modeste. Evidemment l’autonomie en mode électrique sera très faible, de l’ordre de deux kilomètres, presque symbolique, mais suffisant pour donner des résultats intéressants au test d’homologation.Il sera facile d’obtenir moins de 100 g CO2/km.

Un exemple est la TOYOTA Yaris Hybrid. Elle contient un moteur thermique de puissance très modeste (54 kW) et un moteur électrique de 59 kW. Un accouplement mécanique permet de fonctionner sur l’un des deux moteurs au choix, ou sur les deux ensemble pour obtenir une forte puissance.

On voit la grosse ficelle: Le « petit » moteur thermique de 54 kW permet de revendiquer une faible consommation d’essence sur route à condition d’avoir le pied léger: 3,8 L aux cent selon la norme NEDC. La possibilité de coupler les deux moteurs permet d’afficher une puissance max de 100 CV , très attrayante dans les encarts publicitaires.

Ce que le client intéressé ne réalise pas c’est que cette puissance de 100 CV n’est disponible que pendant un très court moment, juste le temps de décharger la petite batterie LiMh ( qui pèse 80 kg quand même).

Le dépliant souligne l’intérêt de rouler électrique en ville. Mais là encore il faudra déchanter car la petite batterie ne lui permettra pas d’aller au-delà de 2 (deux) kilomètres à 50 km/h, ensuite il faudra continuer sur le moteur thermique.

Partant du pont de Saint-Cloud pour aller au centre de Paris, la batterie sera vide avant d’arriver à Billancourt!

Au-delà de cette distance le moteur thermique prend le relais soit pour propulser, soit pour recharger la batterie, ou les deux. Quant aux émissions de CO2 elles descendent à 80 g /km seulement au cours du test d’homologation.

Toutes les voitures hybrides se situent dans l’une ou l’autre de ces familles.

Le poids de la règlementation antipollution d’une part (Normes Euro 6 et la suite), et les contraintes apportées par la création de zones de restriction de circulation d’autre part, entraîneront à terme un bouleversement de la composition du parc automobile.

Il s’y ajoutera une plus grande diversification technologique liée au foisonnement de solutions électriques et ou hybrides ( EV, HEV, PHEV, Full Hybride, Micro Hybride, etc…).

Il s’y ajoutera également une composante sociale liée à l’aspect financier de cette mutation, qui ne pourra être suivie que par la classe aisée dans un premier temps. Aujourd’hui les deux tiers des transactions automobiles portent sur des véhicules d’occasion. Ce marché sera bouleversé par la mise au rebut rapide de véhicules qui, autrefois, auraient eu une seconde vie entre les mains d’usagers peu fortunés.

Le Législateur devra tenir compte de ce problème pour éviter l’émergence d’un pôle de discrimination sociale préjudiciable à l’ordre public.