La voiture électrique, un gouffre à KWh.

15 Juillet 2011

Faisons l’hypothèse d’un démarrage du marché de la voiture électrique en 2012 ( C’est ce que les constructeurs nous annoncent). Il n’est dès lors pas absurde d’envisager pour la France un parc de un million et demi de véhicules en 2020, de types EV et/ou PHEV* ( 100 000 véhicules la première année, puis une croissance de 15% par an ).

* EV = Véhicule tout électrique.

HEV = Véhicule hybride non rechargeable .

PHEV = Véhicule hybride rechargeable.

Ce qui représenterait 6% du parc de véhicules légers en 2020.

Ces véhicules seront équipés de batteries d’une vingtaine de KWh, c’est du moins le choix qui semble dominer aujourd’hui dans les annonces des constructeurs, avec des variantes entre 10 et 30 KWh selon les modèles et l’usage prévu.

Ce choix permet de fournir une autonomie électrique raisonnable d’une centaine de kilomètres, tout en limitant le surpoids du véhicule. En effet, un PHEV devra supporter le surpoids de la batterie de traction( environ 200 Kg dans la technologie actuelle) et du moteur électrique qui viendra s’ajouter au bloc de propulsion thermique déjà existant.

Plusieurs modes de recharge de la batterie sont possibles:

- Sur une prise domestique de 16 Ampères.

A condition bien sûr que l’usager dispose d’un garage équipé ou d’un accès facile à un tel branchement. Il faut alors environ six heures pour une recharge complète, la puissance appelée sur le réseau étant de l’ordre de 4 KW.

Remarquons tout de suite que si un million et demi de véhicules se branchent en même temps le soir pour la recharge, la puissance appelée sur le réseau sera de 6 GW, soit l’équivalent de sept centrales de 900 MW !!

Il y aura donc manifestement un problème de surcharge du réseau, qui s’aggravera avec la croissance du parc. Nous en reparlerons plus loin.

Les usagers n’ayant pas accès à une prise domestique de 16 A, par exemple ceux qui vivent en appartement, qui n’ont pas de garage privé, ou dont la voiture couche dehors, ou qui sont en voyage loin de leur domicile, auront accès à diverses autres solutions décrites ci-après:

- Des bornes publiques de rechargement.

De telles bornes seraient installées dans les parkings publics et de copropriétés, sur les parkings d’entreprises, d’hôtels, de restaurants, sur les trottoirs au droit des emplacements de stationnement, sur les aires de repos d’autoroutes, sur les parkings de supermarchés, et des centres commerciaux en général. Le branchement sera bien entendu payant, à l’aide de cartes bancaires comme dans les stations en libre service.

Sur ces bornes, le KWh ne sera évidemment pas vendu au tarif public EDF actuel de 12 centimes ! Le prix de marché sera libre et ne dépendra que de l’environnement concurrentiel. Il est important d’en tenir compte dans un calcul de prix de revient.

Il n’est pas impossible que l’Etat impose une taxe sur ces distributeurs d’énergie, pour compenser la baisse de rentrée fiscale sur la TIPP.

Faut-il préciser que ces bornes n’existent pour le moment que dans l’imagination de votre serviteur…

L’usager sera bien inspiré de s’informer de l’existence de cette infrastructure avant d’investir dans un VE ou un PHEV. Peut-être songera-t-il alors à un HEV ( L’exemple type est la TOYOTA Prius ).

Rappelons que ce HEV n’est pas un véritable véhicule électrique, puisqu’il fonctionne essentiellement au carburant classique, sa batterie étant rechargée par le moteur thermique.

- L’échange standard de batterie.

Cet échange «　serait　» pratiqué dans des stations spécialisées. C’est la solution retenue par RENAULT avec le procédé «　Quick drop　» développé en partenariat avec la société Better Place.

Il suppose une infrastructure très lourde, qui ne pourra être mise en place que dans le cadre d’une normalisation des batteries , des procédures de contrôle et de raccordement, avec une garantie d’intéropérabilité et de portabilité de la sécurité.

Toutes choses qui, aujourd’hui, ne sont pas réalisées.

( Des expérimentations sur le terrain sont en cours, à échelle réduite ).

Concrètement, la seule solution disponible fin 2011 à grande échelle pour la recharge des batteries des voitures particulières reste donc la prise domestique de 16 Ampères.

Les autres solutions ne seront viables que lorsqu’elles seront largement implantées sur le territoire, ce qui ne saurait être le cas avant plusieurs années, si elles le sont un jour.

Pour le démarrage du marché, la clientèle particulière sera donc constituée en majorité d’usagers résidants dans des maisons avec garage et/ou possibilité d’accès à une prise domestique 16 A.

Certains préfèreront un HEV, qui les dispensera de tout souci de recharge, mais avec d’autres inconvénients évidemment.

Les véhicules tout électriques ( VE ) pourront intéresser certains taxis, des véhicules légers de livraisons, les loueurs en libre accès ( Autolib ), qui disposeront d’infrastructures spécifiques pour leurs flottes.

Un réseau de bornes publiques de rechargement et/ou de stations d’échange standard ne sera pas opérationnel avant 2015 au mieux, c’est pourquoi la croissance du marché du véhicule électrique sera lente , nous avons retenu le chiffre de 15% par an, qui est conservatif. Cette projection nous conduit à un parc électrique de un million et demi de véhicules VE/PHEV en 2020.

Dans ce volume sont comptés les véhicules particuliers, les véhicules en location libre , une partie des taxis, et des véhicules légers de livraisons. Certains en VE. La plupart en PHEV, quelques-uns en HEV.

Assez logiquement, la plupart de ces véhicules seront rechargés la nuit, au moins partiellement. Il faut donc se préparer à rencontrer, dans la tranche horaire nocturne 20 H - 6 H , une configuration dans laquelle par exemple 80% des véhicules seraient simultanément branchés, soit 1,2 millions. La puissance appelée sur le réseau atteindrait alors 4,8 GW, c’est-à-dire la puissance de cinq centrales de 900 MW.

Ce qui provoquerait un black-out immédiat car cet appel de puissance, considérable en soi, viendra s’ajouter à la demande de puissance habituelle sur le réseau, appareils ménagers, chauffages électriques, éclairage public, etc.

Or nous parlons de 6% du parc automobile. Qu’en sera-t-il lorsque 50% du parc sera électrifié ?

Vers 2020, l’électricité nucléaire sera ( peut-être ) en déclin , et les énergies renouvelables seront tout juste à maturité. De plus, l’énergie solaire est inopérante la nuit, précisément au moment où on en aura besoin, et les procédés de stockage en grand volume de l’énergie électrique ne sont pas encore au point, du moins avec des rendements acceptables.

Il existe donc un réel problème de coexistence entre la voiture électrique et les programmes de sortie du nucléaire et de réduction des consommations d’énergie.

Et nous n’avons pas envisagé les cas extrêmes des besoins en recharge rapide, ni l’éventualité du développement des VE embarquant des batteries de 300 KWh.

Il est donc évident que le développement du véhicule électrique ne pourra se faire sans un encadrement sérieux des procédures de raccordement au réseau électrique afin d’éviter des pics anarchiques de demande de puissance susceptibles de créer des disjonctions régionales.

D’autre part la demande globale d’énergie électrique augmentera d’une manière significative.

En effet, l’énergie nécessaire pour parcourir annuellement 15 000 kms* avec un véhicule électrique, est d’environ 5 Mwh.

* Rappelons que la distance moyenne annuelle parcourue par l’automobiliste français est de 15 000 kms, soit une moyenne de 41 kms par jour.

A terme, 20 millions de véhicules électriques consommeront donc une énergie de 50 Twh par an.

C’est la production de 8 réacteurs de 900 MW.

C’est le prix de la réduction drastique des émissions de CO2 de nos chères guimbardes.

Et ce prix n’est pas précisément dans la ligne des projets de réduction de la consommation électrique préconisée par les tenants du tout renouvelable.

Cette vision du marché peut être bouleversée par un certain nombre de facteurs externes aujourd’hui imprévisibles:

- Une flambée des cours du pétrole.

Un baril à 200 ou 300 dollars susciterait des vocations vers le véhicule électrique. A condition évidemment que le prix du KWh électrique ne suive pas le même chemin, et rien n’est moins sûr.

- Une flambée du tarif public de l’énergie électrique.

Aujourd’hui, la France a le tarif public le moins cher des pays développés d’Europe. Les raisons sont historiques, nous en avons parlé ailleurs.

Ce tarif interdit le développement des énergies renouvelables, dont les prix de revient sont trois à quatre fois supérieurs à ce tarif public.

Le déblocage de cette situation passe par une augmentation du tarif électrique, un doublement paraît indispensable à relativement cours terme.

Ce qui détournerait une partie des usagers de la voiture électrique, sauf si le prix des carburants classiques augmente simultanément.

- L’instauration d’une taxe carbone.

Son effet serait le même qu’une flambée des cours du brut.

- Un problème de sécurité des batteries au Lithium, retardant l’industrialisation à grande échelle du véhicule électrique. Le récent rapport de l’INERIS pointe un certain nombre de facteurs de risques liés à la conception des batteries, à leur fabrication, à leur utilisation, à leur stockage, risques qui peuvent se traduire par un emballement thermique et une explosion suivie d’une dispersion de produits toxiques. Ce rapport insiste sur la nécessité d’améliorer les facteurs de vulnérabilité avant de songer à des fabrications en volume pour le grand public.

( La récente annonce de Renault sur le report à 2014 de la fabrication des batteries est probablement liée à ce problème ).

- Un laxisme dans le programme de développement des infrastructures publiques de recharge des batteries ( Bornes d’accès libre, et stations d’échange standard ). L’impossibilité de recharger la batterie en dehors du domicile serait rapidement dissuasive, le décollage du marché serait lourdement impacté.

- Les aides à l’achat.

Les VE ou PHEV sont des modèles comportant beaucoup d’innovations, ils se démarquent des modèles classiques et ont nécessité de très importantes dépenses d’études et de lourds investissements pour les chaînes de production. Les quantités produites les premières années seront faibles ( à l’échelle d’une production automobile) , les prix de vente seront donc élevés, même en tenant compte des efforts promotionnels.

A un prix de vente élevé pour le véhicule viendra s’ajouter le prix de la batterie, lui-même très élevé puisqu’il s’agit d’un produit entièrement nouveau, dont on ne connait ni la durée de vie, ni les conditions de reprise.

L’Etat devra donc mettre en place un processus d’incitation fiscale ou une prime à l’achat, au moins pour les deux ou trois premières années.

Du montant de cette prime ou de ce crédit d’impôt dépendra l’empressement de la clientèle.

- La location de batterie.

La batterie est un élément très important du prix. De plus, sa technologie est loin d’être stabilisée, de gros progrès sont attendus dans les domaines de la capacité massique, de la sécurité, et bien sûr du prix.

Il est donc raisonnable d’envisager une location de la batterie plutôt qu’un achat.

L’usager sera attentif aux conditions de cette location, qui aujourd’hui ne sont pas connues:

Durée du contrat, possibilité d’en sortir, choix du type de batterie, conditions financières, options, contraintes diverses.

Ces points peuvent être décisifs dans la décision d’achat.

- Le prix du KWh.

Si la recharge sur une prise domestique de 16 A donne bien accès au tarif public de l’énergie électrique ( environ 12 centimes le KWh aujourd’hui ), il n’en sera pas de même lorsque l’usager aura recours à une borne extérieure ou à un échange standard. La surprise peut être de taille.

Personne ne connaît aujourd’hui , et pour cause, la politique tarifaire qui sera suivie par les prestataires de ce service, ni si cette politique sera libre ou encadrée.

Ce contexte aura une influence non négligeable sur le marché.

- La politique tarifaire des assurances.

Qui connaît la grille tarifaire des principaux assureurs pour des véhicules tout électriques, ou PHEV ? Quels critères seront importants à considérer avant l’achat ? Le moteur thermique ? La batterie ? Les deux ?

Et quelles franchises en cas de sinistres ?

( Un rapide sondage auprès d’un assureur important montre que les éléments d’appréciation sont très vagues ).

Encore une interrogation qui peut influencer les décisions des clients entre un modèle électrique et un classique.

- Le service après-vente.

L’existence d’un réseau pour l’entretien et le dépannage est évidemment une condition majeure du développement du marché. Seuls les grands constructeurs disposent des infrastructures capables de s’adapter à la technologie VE/PHEV, de former des techniciens, de développer les outillages et les bancs de contrôles indispensables.

Le marché n’acceptera pas des carences dans ce domaine.

- La politique de taxation des carburants.

L’électricité devient donc un carburant au même titre que le gasoil, l’essence, le GPL.

Aujourd’hui les produits pétroliers supportent la TIPP et la TVA, alors que l’électricité ne supporte «　que　» la TVA. Cette situation ne peut évidemment pas durer. L’Etat ne peut accepter à la fois d’encourager le développement du véhicule électrique par des incitations fiscales ou des primes, tout en laissant les recettes de la TIPP fondre comme neige au Soleil.

Cette dérive sera bien entendu corrigée. La recette n’est pas connue aujourd’hui, sauf de quelques spécialistes de Bercy.

Gageons que le prix du KWh en sera quelque peu affecté…avec d’inévitables répercussions sur les ventes de véhicules électriques.

- La valeur de reprise du véhicule électrique.

L’acheteur d’un véhicule neuf, quel qu’en soit le type, n’est jamais indifférent à sa valeur de revente en occasion.

La technologie du véhicule électrique, entièrement nouvelle, subira de profondes évolutions au fil du temps. Les nouveaux modèles viendront rapidement rendre obsolètes les précédents sortis six mois plus tôt.

Si les premiers acheteurs constatent, au bout d’un an ou deux, que leur merveilleux carrosse s’est transformé en citrouille invendable, nul doute que la courbe des ventes s’en ressentira.

Les constructeurs devront être attentifs à ce «　facteur de vieillissement prématuré　», en prévoyant par exemple une certaine possibilité de remise à niveau de certains organes dans des conditions financières acceptables.

On parle de location pour la batterie, peut-être serait-il sage de prévoir également la location pour le véhicule lui-même….

La manière dont ces problèmes évolueront, et les solutions qui seront proposées, influeront directement sur le succès de ce nouveau marché.

L’arbre de la batterie ne doit pas cacher la forêt des pièges divers qui attendent à la fois les vendeurs et les acheteurs.

Un point important, souvent passé sous silence, concerne l’origine de l’électricité pour charger les batteries:

Le changement de portage des énergies fossiles carbonées vers l’énergie électrique pour nos voitures n’a de sens que si cette électricité est produite sans faire appel à ces mêmes énergies fossiles carbonées !!!

Cela tombe sous le sens, mais il n’est pas inutile de le rappeler.

On n’ose imaginer que les investissements colossaux consentis pour l’avènement le la voiture électrique, avec l’objectif de réduire les émissions de CO2, aboutissent à un accroissement des besoins en énergie électrique, lesquels besoins ne pourraient être satisfaits que par des centrales à flammes fortement émettrices de gaz polluants et de GES !!!

Le développement du véhicule électrique est donc inconcevable sans le développement parallèle très énergique des énergies renouvelables décarbonées.

Faute de quoi il deviendrait obligatoire de conserver les centrales nucléaires et d’en installer de nouvelles, sauf à jeter aux orties les bonnes résolutions du Grenelle de l’environnement, pour augmenter le parc de centrales thermiques à gaz ou a fuel.

J’en connais que cela n’empêcherait pas de dormir…

Il existe bien sûr un programme de capture et séquestration du carbone, mais ce procédé semble destiné à des cas très particuliers, et personne ne semble pressé de l’industrialiser sur une grande échelle.

Nous sommes donc confrontés à un cauchemar de shadoks:

Les engagements du grenelle de l’environnement nous font obligation de réduire les émissions de CO2, et sur cet engagement il y a unanimité.

Pour réduire donc les émissions de CO2, nous investissons des sommes colossales pour développer la voiture électrique ( entre autres ). Le résultat est évidemment un accroissement significatif des besoins en électricité, le shadok de base est capable de comprendre cela.

Mais pour produire cette électricité nous nous interdisons d’utiliser des méthodes émettrice de CO2, jusque là c’est logique.

Une grande partie de l’opinion souhaite également interdire de produire cette électricité avec des centrales nucléaires. C’est leur choix.

Il nous reste donc la solution de faire appel aux énergies nouvelles décarbonées.

Mais, là où les choses se compliquent, c’est que ces énergies ne font l’objet ( en France) d’aucun programme de développement sérieux.

D’autre part on ne sait pas stocker l’énergie électrique, et le Soleil ne brille toujours pas la nuit malgré les progrès de la Science.

Nous ne savons donc toujours pas d’où nous allons tirer l’électricité dont nous aurons besoin pour charger les accus de nos carrosses électriques…

Les shadoks sont perplexes. Ils découvrent avec stupeur que leurs pompes qui aspirent du CO2 par un bout, le rejette par l’autre, anéantissant leurs efforts, à la grande joie des Gibees, qui ont trouvé la solution depuis longtemps:

Ils résolvent le problème de l’indépendance énergétique et de la dette publique grâce à l’extraction des gaz de schiste français, lesquels sont parfaitement aptes à alimenter des centrales électriques dont il suffira de renvoyer le CO2 dans les trous creusés pour extraire le gaz…

Ils pompent aussi, mais ils aspirent du méthane d’un côté, et refoulent du CO2 de l’autre; génial, non ?

Je vous laisse le soin de deviner lesquels sont les shadoks et lesquels sont les Gibees….