Véhicule électrique
Un véhicule électrique est un véhicule dont la propulsion est assurée exclusivement par un ou plusieurs moteurs électriques. Il peut tirer son énergie de ressources embarquées comme une batterie, ou être connecté à une source extérieure, par exemple via une caténaire. Le moteur peut être embarqué, comme dans le cas de la plupart des véhicules terrestres, ou extérieur comme dans le cas du transport par câble.
Sommaire
1 Description
2 Ferroviaires
2.1 Véhicules à énergie embarquée
2.2 Histoire
2.3 Technologie
2.4 Motorisation
2.5 Types de locomotives
3 Transport par câble
4 Routiers
4.1 Histoire
4.2 Avantages
4.3 Inconvénients
4.4 Emploi
4.5 Voitures
4.6 Camping-cars
4.7 Bus
4.8 Camions
4.9 La mobilité individuelle
4.9.1 Moto électrique
4.9.2 Scooters
4.9.3 Quads
4.9.4 Vélos assistés
4.9.5 Déplacement des personnes à mobilité réduite
4.9.6 Trottinette-patinette électrique
4.9.7 Gyropode
4.9.8 Roue électrique autonome
5 Engins agricoles et engins de chantier
5.1 Tracteurs
5.2 Tractopelle
6 Aérien
6.1 Les applications actuelles avec pilote
6.2 Projets novateurs des années 2007-2017
6.3 Les projets à cinq ans et moins de dix ans
6.4 Des projets à long terme
6.5 Modélisme
7 Navires
7.1 Sous-marins
7.2 Navires produits en série
7.3 Navire de petites série et de recherche
7.4 Avantages de la propulsion électrique
8 Évolutions prévisibles
8.1 Évolution liée à l'amélioration des batteries
8.2 Évolution liée à l'amélioration des réseaux électriques (smart grid)
8.3 Évolution de la modalité d'usage
8.4 Scénarios prospectifs
8.5 Politiques publiques
9 Controverse
10 Notes et références
10.1 Notes
10.2 Références
11 Annexes
11.1 Articles connexes
11.2 Liens externes
Description |
Les véhicules à énergie embarquée stockent celle-ci, dans la plupart des cas, dans des batteries d’accumulateurs électriques, dont le poids représente jusqu'à la moitié de la masse du véhicule ; une alternative est le stockage sous forme de dihydrogène. Pour réduire le poids des batteries, on utilise parfois une pile à combustible, qui requiert un réservoir de gaz dont l'énergie primaire peut être de l'hydrogène, du méthanol ou du méthane, etc..
Parmi ces véhicules électriques, il faut distinguer ceux qui n'ont pas la possibilité de récupérer l'énergie cinétique (freinages et ralentissement du véhicule en descente) des autres capables d'utiliser la réversibilité d'un moteur électrique pour ralentir un véhicule en produisant de l'énergie électrique pour recharger des batteries.
Les véhicules sans énergie embarquée la reçoivent soit à partir du réseau électrique, au moyen de caténaires et de pantographes, soit par un câble de traction, soit encore par induction pour recharger des batteries d'accumulateurs.
Les véhicules hybrides électriques sont équipés d'un moteur thermique qui prend le relais lorsque la batterie est épuisée ou que la puissance demandée est très importante.
Ferroviaires |
Le transport ferroviaire fait surtout appel à la traction électrique ; les transports ferroviaires sont rarement équipés de dispositifs d'énergie embarquée.
Véhicules à énergie embarquée |
Les locomotives Diesel-électrique convertissent l’énergie mécanique d'un moteur Diesel en électricité pour alimenter les moteurs électriques de tractions[1] ce qui permet de faire fonctionner le moteur Diesel à son régime de rendement maximum quasiment en permanence et de supprimer tous les éléments mécanique de transmission de la puissance (embrayage, boite de vitesses, etc.). Le couple et la vitesse est gérés électroniquement, entre autres par l'excitation de la génératrice et des moteurs de traction.
Les tramways avec alimentation par induction n'ont pas besoin de câble et de caténaire[2] ce qui simplifie l'installation et améliore l’esthétique.
Histoire |
En avril 1900, en France, lors de l'exposition universelle, le premier train électrique circule entre Paris et Issy-les-Moulineaux distant d'environ 10 km[3].
Technologie |
Différent types d'alimentation électriques sont, ou ont été, utilisés :
- alimentation par caténaire comme pour la plupart des lignes de trains longue distance, mais aussi la plupart des tramway ;
- alimentation par troisième rail (essentiellement dans les métros) ;
alimentation par le sol essentiellement pour les tramways ;- recharge des batteries par induction (essentiellement pour certain tramways lors des arrêts)[2].
Motorisation |
Dans les premiers trains le, ou les, moteur se situait exclusivement dans la, ou les, motrice ; ensuite les moteurs ont aussi été intégrés aux voitures pour améliorer l’adhérence et augmenter la puissance transmise :
- un essieu moteur dans chaque rame ;
- un moteur dans chaque essieu[a].
Types de locomotives |
Le types des locomotives dépendent souvent de leur type d'utilisation :
Locomotives de manœuvre utilisées surtout pour déplacer de lourdes charges à faible vitesse ;- Locomotives de ligne dont la plupart sont équipées d'une motrice électrique[4] ;
- Locomotives rapides type TGV ou AGV.
Transport par câble |
Pour la plupart des transports par câble, la motricité est assuré par un moteur électrique installé dans l'une des stations. La technique pour obtenir des portées de grande longueur a simplifié son installation, surtout en montagne, le record mondial étant de plus de 3 km entre pilone[5]. Cette caractéristique permet de franchir des obstacles qu'aucun autre véhicule n'est capable de surmonter facilement (entre autres des vallées profondes ou des pentes très élevées où l’adhérence des roues, sur des rails métalliques, serait insuffisante[b]).
Pour les transports urbains sa simplicité de mise en œuvre est un atout majeur, essentiellement dans les villes où le trafic automobile est surchargé et où la place au sol est limitée[c],[6].
Routiers |
Histoire |
Les véhicules routiers électriques ont vu le jour à la fin du XIXe siècle. Charles Jeantaud élabore la Tilbury en 1881, puis la Jamais contente devient la première voiture à franchir les 100 km/h, en 1899. De nombreux petits véhicules de livraison électriques ont également été utilisés et appréciés pour leur silence, entre autres la nuit et notamment postaux. Cependant, les progrès du moteur à combustion interne ont été plus rapides que ceux touchant les accumulateurs, et le véhicule routier électrique est tombé en désuétude. Le transport automobile a commencé à se préoccuper de rechercher dans la voiture électrique un moyen de transport ne polluant pas l'air ambiant durant son fonctionnement, avec l'avènement des questions de pollutions atmosphérique (gaz à effet de serre et particules) et sonore.
Avec l'augmentation du prix des carburants, l'électricité est redevenue une énergie économiquement viable. EDF, qui possède encore 1 500 véhicules électriques, annonce le 5 septembre 2007 un partenariat technologique avec Toyota portant sur l'évaluation et le développement des véhicules hybrides rechargeables et des bornes de recharges, dans les parkings et sur le réseau routier[8].
En 2014, les véhicules électriques modernes ont une autonomie maximale de 500 km. Mais, rapidement, la recherche d'une augmentation de l'autonomie grève la charge utile pour frôler la surcharge pondérale. Un poids à vide élevé est le lot des véhicules électriques. Par comparaison, l'énergie spécifique (exprimée en kJ/kg ou en kWh/kg) d'une batterie moderne est 80 fois moins élevée que celle d'un carburant carboné traditionnel.
En 2017, la vente de véhicules électriques progresse dans le monde : la Chine représente à peu près la moitié du marché mondial (1 200 000 véhicules électriques et hybrides rechargeables)[9]. En Europe, (environ 150 000 nouvelles immatriculations sont émises, portant à plus de 500 000 le nombre de véhicules électriques roulant en Europe) ; il a augmenté de 13 % en France, avec 1,2% du marché national, la plaçant en deuxième position derrière la Norvège. La Zoe de Renault est en tête des ventes, avec 23,8% du marché européen[10].
Avantages |
Les propulsions électriques ont un meilleur rendement que celles à combustion (Diesel, essence, hydrogène), bien que dans une vision globale du véhicule, les batteries très lourdes grèvent l'efficacité et le rendement pour une charge utile donnée.
La charge d'une batterie peut atteindre un rendement de 60 à 95 % selon la technologie (60 à 85 % pour les batteries au plomb, 95 % pour les batteries au lithium utilisées par les véhicules électriques)[11] et l'utilisation (température, rythme de charge…). Le rendement de décharge atteint 100 % tous types de batteries confondus, mais décroît si la puissance demandée est trop forte (suivant la loi de Peukert), dans le cas des batteries au plomb[11]. L'utilisation de l'énergie dans un moteur électrique est de 97 %[réf. nécessaire], d'où un rendement de la prise à la roue de 83 %[réf. nécessaire]. À titre indicatif, le rendement d'un moteur thermique conventionnel est d'environ 30 %, car 70 % de l'énergie consommée est perdue sous forme de chaleur et dissipée par le radiateur.
Il faut cependant ajouter à cela le rendement jusqu'à la prise, qui comprend la production d'électricité et les pertes de transport de l'électricité, dans un calcul de rendement global, pour tirer des conclusions à large échelle. De même, pour les moteurs thermiques, on prend en compte les pertes de raffinage et de distribution.
Une batterie moderne permet d'effectuer plus de 1 000 cycles (soit plus de 200 000 km dans le cas d'une batterie offrant une autonomie de 200 km) pour un coût moyen de 2 centimes d'euros par kilomètre et de 0,25 centime par kilomètre pour l'électricité.
Les véhicules électriques présentent d'autres avantages :
- un « carburant » moins cher que l'essence (calculé sur la base du prix du litre d'essence à 1,50 euro) permettant, pour une utilisation suffisamment intense, d'amortir le surcoût initial de la batterie[12],[13] ;
- leur entretien est simple et peu onéreux, le moteur pouvant fonctionner jusqu'à 1 million de kilomètres.
Inconvénients |
Les véhicules électriques ont aujourd'hui une autonomie limitée (de 200 à 480 km à une vitesse de 110 km/h[réf. nécessaire]).
Le prix d'achat des voitures électriques est élevé malgré les aides étatiques, notamment à cause du coût des batteries, lesquelles sont donc parfois proposées en location par les constructeurs[14]. Le prix de revente dépend fortement de l'état des batteries.
Emploi |
Le développement du véhicule électrique pourrait conduire à supprimer 75 000 emplois en Allemagne, selon une étude commandée par les syndicats et l’industrie automobile allemands à l'institut Fraunhofer de génie industriel, notamment dans le secteur des moteurs et des boîtes de vitesse, sur la base d'une hypothèse de 25 % de voitures électriques d'ici 2030 et de 15 % de modèles hybrides pour seulement 60 % de véhicules à essence ou diesel[15].
Voitures |
Camping-cars |
En juin 2018, Nissan a présenté au salon de l’auto de Madrid une nouvelle déclinaison de son e-NV200 : un camping-car dénommé Nissan Camper, doté d'une batterie de 40 kWh, ce qui lui confère, en principe, une autonomie de plus de 200 km en usage réel[16].
Bus |
En 2017, la Chine compte 370 000 bus et minibus électriques ; les ventes de l'année se sont élevées à plus de 100 000 bus (dont 15 % hybrides rechargeables) ; dans le reste du monde, 2 100 bus électriques sont en circulation en 2017 (Europe, Japon et États-Unis), ainsi que 250 bus à pile à combustible[17].
Jusqu'au début des années 2000, le segment des transports en commun était occupé majoritairement par ceux raccordés à un réseau électrique (tram, trolley, etc.). Quelques lignes de bus, voire de tramway, avec accumulateurs existaient mais étaient en général, cantonnés à des circuits à faible vitesse, distances courtes, en centre-ville.
Ces autobus électriques étaient généralement de petits véhicules équipés de dispositifs de remplacement rapide des accumulateurs d'énergie. L'avantage était la limitation de l'indisponibilité du véhicule pendant les recharges classiques. Ces « racks » interchangeables de batteries (généralement au plomb), étaient souvent calculés pour de petites autonomies pour faciliter leur remplacement (très courtes distances). Ils étaient employés à Rome et à Arcachon pour transporter les passagers dans les petites rues du centre ville fermées à la circulation. L'autonomie, point sensible, les rendait captifs d'une infrastructure importante (changement très régulier des batteries, hangar sur la zone d'exploitation). En 2003, plus de 500 bus électriques étaient en service en Europe, dont plus de soixante-dix en France[18]. Cependant, une nouvelle génération de batterie lithium a permis de fortement améliorer l'autonomie de ces véhicules (de 100 à 200 km d'autonomie avec une charge). Bien que cette technologie soit encore peu répandue, des villes comme Coulommiers ou encore Provins exploitent déjà des bus 100 % électriques avec des batteries lithium construits par la société PVI (ou Power Vehicle Innovation).
On trouve aussi des véhicules hybrides semi-captifs d'un réseau extérieur. C'est la voie choisie pour le nouveau tramway de Strasbourg. Le mode « autobus électrique » en centre ville permet alors de s'affranchir du réseau souvent aérien. Ce second mode permet, à la fois, l'alimentation du système de propulsion et la recharge des batteries. Cette approche permet de s'affranchir du problème de changement de batterie, pour recharge évoqué précédemment. La voie technique choisie à Bordeaux a conduit à inventer un dispositif d'alimentation électrique par le sol (tout nouveau brevet)[réf. nécessaire].
Un bus 100 % électrique, Ellisup (pour autobus ELectrique à batteries au LIthium et SUPercapacités), né d’un partenariat entre diverses entreprises, dont Iveco (le constructeur), EDF (l’électricien) et la RATP (l’exploitant), est en phase de test en 2013 ; ce véhicule à 3 portes et 8 roues, dont la moitié sont motrices et alimentées par des batteries grâce à la technologie moteur-roues développée par Michelin (moteur déplacé dans les 4 roues), ce qui permet de dégager de l’espace et d’accueillir entre 10 et 20 % de passagers en plus ; les batteries lithium-ion sont implantées sur le toit, et un pantographe – dispositif articulé permettant à un engin électrique de capter le courant par frottement sur la caténaire – situé à l’avant du bus lui permet de recharger ses batteries en 4 minutes seulement aux terminus de ligne ; le véhicule est ensuite autonome durant 8 à 10 km. L'homologation est attendue fin 2014 et la mise en ligne à l’horizon 2015[19].
En Chine, des autobus 100% électriques à supercondensateur circulent depuis 2009. Ils se rechargent à chaque arrêt de bus à l'aide d'un pantographe (comme pour un tramway). 30 secondes suffisent pour recharger le bus à 50 % et il faut 80 secondes pour le recharger à 100 %. En février 2013, le département des transports publics de Shanghai a décidé de s'équiper de 200 bus électriques dotés à la fois d'une batterie et de supercondensateurs[20].
En mars 2013, la RATP a commandé 15 autobus hybrides (Diesel/supercondensateur) permettant d'économiser jusqu'à 30 % de carburant[21].
La RATP a annoncé en mars 2014 sa volonté de passer à un parc sans aucun véhicule Diesel d’ici 2025 ; la solution reste à construire, mais sera probablement électrique[22]. À la suite d'un appel d'offres lancé en octobre 2013, la RATP a retenu la proposition de la société Blue Solutions, filiale du groupe Bolloré, pour un contrat de 10 M€ sur quatre ans d'achat de minibus électriques Bluebus utilisant des batteries lithium-métal-polymère implantées sur le toit, assurant une autonomie de 12 km ; deux modèles de bus seront mis en service, avec des capacités de 22 et 80 voyageurs; fabriqué à Laval, le Bluebus est aujourd’hui utilisé dans de nombreuses collectivités comme Tours, Rambouillet, Bayonne, Tarbes et Bordeaux[23]. Les 4 500 bus de la RATP en Ile-de-France, dont 97 % ont aujourd'hui une motorisation diesel, devront être remplacés d'ici 2025 par un parc comptant 80 % de bus électriques et 20 % de bus circulant au biogaz. Une première commande de 20 bus électriques, ayant la même capacité de voyageurs que les bus classiques (90 passagers environ), a été passée fin 2014 à Bluebus, une filiale du groupe Bolloré, pour faire tourner dès 2016 une première ligne 100 % électrique : la ligne 341, qui relie Charles-de-Gaulle-Étoile à la porte de Clignancourt, dans le nord de Paris[24].
Une dizaine de fabricants sont en compétition en 2017 pour le marché des bus franciliens, estimé à plus de 2 milliards d'euros sur dix ans. Les principaux sont Blue Solutions, filiale de Bolloré, avec son usine d'Ergué-Gabéric (Finistère), d'une capacité de 200 bus par an, le chinois BYD qui est en train d’aménager un ancien site Michelin près de Beauvais (Oise) pour en faire une usine d’une capacité de 800 véhicules par an, et le chinois Yutong, numéro un mondial du bus, qui a vendu 37 000 autobus électriques en Chine en 2016 et est représenté en France par la société alsacienne Dietrich Carebus, qui se dit prête à transformer son site près de Strasbourg en usine si les commandes affluent. Le prix d'un bus électrique est d'environ 500 000 €, le double d'un bus Diesel ; la RATP espère obtenir une baisse de ce prix au-dessous du seuil de 400 000 €[25].
La ville chinoise de Shenzhen (plus de 12 millions d’habitants) a annoncé le 27 décembre 2017 l’achèvement de l’électrification complète de ses 16 359 bus ; la municipalité vise l’électrification totale de tous ses taxis, dont 12 518, soit 62,5 % du total, sont déjà électriques[26].
La Chine concentre à elle seule 99 % des 385 000 autobus électriques en circulation dans le monde en 2017 ; 17 % des bus urbains du pays sont déjà électrifiés, économisant 233 000 barils/jour de carburants[27].
Camions |
La problématique est la même pour les transports en commun. Un fabricant américain s'est spécialisé dans ces applications[28]. Les véhicules de voirie, notamment les bennes à ordures, connaissent aussi des versions électriques. Ces véhicules peuvent bénéficier d'une propulsion bimodale, électrique en ville et thermique vers l'usine de retraitement, ou 100 % électrique.
Le salon des poids lourds et utilitaires 2016 à Hanovre (IAA) présente plusieurs véhicules électriques, dont :
- un véhicule de livraison à propulsion électrique Daimler qui sera commercialisé en 2018 ;
- un Crafter électrique de Volkswagen qui peut charger 11 m3 de marchandise et rouler à 80 km/h, qui sera lancé en 2017 ;
- Daimler présente aussi le concept de l'Urban eTruck qui peut transporter jusqu'à 25 tonnes de charge et dont la production à grande échelle est envisagée pour 2020 ;
- Renault Trucks, filiale de Volvo, devrait également lancer en 2020 son camion d'une capacité de 16 tonnes[29].
L'offre de camions électriques était jusque-là peu étoffée : l'entreprise de transport Deret, qui a développé dès 2009 une offre de transport par camions électriques, a acquis pour ce faire 50 camions électriques de 3,5 tonnes du britannique Modec ; mais, les Modec n'étant plus commercialisés, il ne restait que les Renault Trucks de faible emport : 1,2 tonnes ; des hybrides rechargeables de 12 tonnes seraient en projet[30].
Le groupe allemand Siemens expérimente depuis l'été 2011 un démonstrateur d'autoroute électrique (eHighway), équipé de caténaires sur 1,8 km, où circulent deux camions équipés de pantographes afin de tester l'utilisation de ce concept[31] ; l'association Sauvons le Climat cherche à mobiliser des industriels français autour de ce concept ; elle a calculé que l'autoroute électrique permettrait des réductions considérables d'émissions de CO2 : un poids-lourd roulant à l'électricité émettrait environ 140 g(CO2)/km contre 900 g(CO2)/km avec le Diesel ; en Allemagne où l'électricité est plus carbonée, un poids-lourd électrique émettrait 750 g(CO2)/km (émissions qui diminueront progressivement avec la transition énergétique) ; le coût du carburant passerait de 45 €/100 km avec le Diesel à 15 €/100 km à l'électricité, ce qui permettrait de payer l'investissement dans les caténaires et les pantographe ; l'installation d’une caténaire sur autoroute pourrait coûter environ 1 M€/km, alors que par exemple la construction d’une ligne de chemin de fer coûte environ 10 M€/km ; l’entretien d’une autoroute revient à environ 20 000 €/an/km, alors que l’entretien d’une ligne de chemin de fer revient à au moins 100 000 €/an/km ; les caténaires permettraient également d'alimenter des bornes de recharges dans toutes les stations-services des autoroutes pour les voitures ; si la moitié du trafic poids-lourds passe en alimentation par caténaire, le besoin d’électricité serait de seulement 10 TWh/an, soit 2 % de la production actuelle de la France[32].
Tesla a présenté le 16 novembre 2017 son semi-remorque électrique autonome Tesla Semi, dont l'autonomie atteindrait 800 km et dont le coût complet serait inférieur de 20 % à celui d'un camion Diesel ; la production devrait commencer fin 2019[33]. Tesla a reçu environ 200 commandes en quinze jours[34].
En 2018, après la présentation en novembre 2017 du poids lourd électrique de Tesla, les principaux constructeurs de véhicules industriels multiplient les annonces : Volvo Trucks et sa filiale Renault Trucks ont annoncé en janvier 2018 deux projets : une gamme de véhicules électriques de 16 à 19 tonnes dédiés à la distribution urbaine, lancée fin 2019 par Volvo et une autre chez Renault, qui teste depuis 2012 des camions frigorifiques de 12 à 19 tonnes d'une autonomie de 120 kilomètres ; Mercedes-Benz Trucks lancera sa gamme de camions électriques en 2020 et teste son nouveau Urban e-Truck 100 % électrique en versions 18 tonnes et 25 tonnes, d'une autonomie de 200 kilomètres[35].
Daimler annonce le 6 juin 2018 la commercialisation en 2021 d'un camion électrique de 36 tonnes avec une autonomie allant jusqu'à 400 km, le Freightliner eCascadia, ainsi que d'un camion de moyen tonnage, le Freightliner eM2 106, d'une autonomie maximale de 370 km, conçu pour la distribution locale, la livraison d'aliments et de boissons, et les services de logistique du "dernier kilomètre"[36].
Le constructeur chinois BYD, déjà connu pour ses bus et taxis électriques, lance en Europe trois véhicules utilitaires électriques :
- un petit camion électrique baptisé T6, doté de 7,5 tonnes de PTAC avec une motorisation de 335 chevaux et une batterie de 221 kWh ;
- un petit tracteur aéroportuaire baptisé Q1M avec une batterie de 217 kWh, autorisant jusqu’à 46 tonnes de PTAC ;
- un petit fourgon électrique, le T3, avec un moteur électrique de 70 kW couplé à une batterie d’environ 50 kWh[37].
La mobilité individuelle |
En 2017, le nombre de deux-roues électriques sur les routes de Chine est estimé, par l'Agence internationale de l'énergie, à environ 250 millions, et les ventes annuelles en Chine à 30 millions ; la Chine compte aussi 50 millions de trois-roues électriques. Les deux-roues représentent 80 % des véhicules privés de passagers dans la région Chine-Inde-ASEAN (900 millions de deux-roues, dont la majorité utilisent des moteurs à essence)[17].
En France en 2017, 1 676 motos et scooters électriques ont été vendus (+ 28 %), ainsi que 7 645 cyclomoteurs (+ 34 %), soit 1 % et 7 % des deux marchés respectifs[38].
Moto électrique |
En 2014, le record du monde de vitesse pour une moto électrique est détenu par la Mission One de la société californienne Mission Motors (en) conçu par le suisse Yves Béhar qui a atteint une vitesse moyenne de 241,497 km/h, sur deux tours, en 2009, sur la piste du « Grand Lac Salé ».
Les premières compétitions de moto Trial-électrique en France, nommé par les journalistes “e-trial”, sont organisés depuis 2016 par la fédération nationale[39].
Le gouvernement taïwanais a annoncé début 2018 son intention d’interdire, à terme, la vente de véhicules non-électriques ; pour les deux-roues cette interdiction est fixée pour 2035. Taïwan compte 14 millions de motos et scooters pour 23 millions d’habitants. Sur le million de motos vendues à Taïwan en 2017, seulement 40 000 étaient électriques. L’île compte, fin 2017, 1 800 bornes de recharge pour les motos électriques, mais la décision a déjà été prise d’en installer 3 310 supplémentaires dans les 5 prochaines années[40].
Scooters |
En Chine, environ 20 millions de scooters électriques sont vendus chaque année. En France, les ventes n'ont été que de 6 000 en 2017[41].
Le scooter électrique est une application intéressante car la limitation légale à 45 km/h, en France, imposée aux deux roues de moins de 50 cm3 permet des performances proches. Ces scooters électriques se rechargent en quelques heures sur une simple prise de courant 220 V, 16 A.
Les scooters n'ont pas de batterie amovible comme les VAE (vélos à assistance électrique). Rien ne semble s'opposer au fractionnement du poids, car les éléments qui sont en série (ne pas dépasser 15 kg par élément, 150 Wh/kg en Li-ion, 50 Wh/kg en Ni-MH). Plusieurs jeux de batteries permettraient d'augmenter l'autonomie journalière (par exemple pour une flotte de scooters de livreurs de pizza).
On peut attendre d'un scooter électrique une vitesse de 45 km/h pour une autonomie de 40 à 70 km. Les prochaines générations de scooters électriques devraient avoir des performances comparables aux scooters de 125 cm3 : vitesse jusqu'à 110 km/h et une autonomie de 100 km (l'autonomie d'un scooter X9 125 cm3 est comprise entre 280 et 300 km pour une vitesse atteignant 120 km/h).
Quads |
Des quads électriques sont testés par La Poste française pour la distribution du courrier car l'engin est à mi-chemin entre le deux-roue motorisé et la voiture. Si l'expérience est concluante, La Poste compte se doter de 3 000 de ces modèles d'ici à 2012[42].
Le modèle choisi, Mobypost, équipe plusieurs bureaux de poste, notamment dans le Doubs et le Jura ; il associe deux sources énergétiques : l’énergie solaire et la pile à combustible à hydrogène. Ses caractéristiques répondent à son rôle de livraison du courrier : 50 km d’autonomie pour une vitesse de pointe de 50 km/h, la vitesse maximale autorisée en ville. L'électricité et l’hydrogène sont produits par des ombrières solaires, des panneaux placés sur les centres postaux. L’hydrogène ainsi créé est réinjecté dans les réservoirs durant la nuit. Il sert à prolonger l’autonomie de la petite voiture tout en stockant l’énergie solaire, contournant ainsi le problème d’irrégularité de la production solaire[43].
Vélos assistés |
Pour l'ensemble véhicule + passager, le VAE (vélo à assistance électrique) est :
- le plus léger (moins de 120 kg contre 1 200 kg en moyenne pour une voiture) ;
- le plus lent (assisté jusqu'à 25 km/h contre 100+ km/h pour une voiture électrique) ;
- la moitié de l'énergie nécessaire au roulement est fournie par le passager.
- Nota
25 km/h est la vitesse maximale légale, dans l'Union Européenne, au-delà de laquelle l’assistance électrique se coupe. Ainsi, un cycliste roulant en V.A.E. à plus de 25 km/h ne consomme plus d'électricité.
Le VAE est le véhicule électrique qui requiert le moins d'apport d'énergie externe pour son déplacement, et donc le plus faible stockage d'énergie, réduisant ainsi l'importance des problèmes posés par les batteries. Ceci s’explique par un poids et une vitesse plus faibles qui contribuent à réduire fortement l’énergie embarquée. Sont ainsi réduites : l'énergie cinétique (proportionnelle au carré de la vitesse), l’énergie requise pour vaincre la résistance au roulement (proportionnelle au poids) et l’énergie requise pour vaincre la résistance de l'air (proportionnelle à la surface frontale et au carré de la vitesse).
Par ailleurs, une batterie fournissant une autonomie de 60 km est généralement suffisante pour un VAE destiné à un usage urbain ou péri-urbain. À l'opposé, on attend une autonomie bien supérieure pour une voiture (quelques centaines de km). Ainsi, beaucoup de voitures à propulsion thermique ont une autonomie atteignant 1 000 km par plein, tandis qu'une voiture électrique a une autonomie courante de 120 à 500 km selon les modèles.
Le diagramme ci-contre donne la puissance musculaire nécessaire pour mouvoir un vélo.
À 25 km/h, vitesse maximale d'assistance des VAE dans l'Union européenne, les frottements au sol semblent intervenir pour 1⁄3, et les frottements de l'air pour 2⁄3. Une autre façon, plus simple, d'estimer la charge énergétique à embarquer dans un VAE et dans une voiture est de comparer l’énergie réellement embarquée dans les batteries des modèles commercialisés. Ainsi, on trouve fréquemment, dans les VAE, une capacité de batteries de 0,24 à 0,26 kWh et, pour les voitures citadines, des capacités de 12 à 24 kWh, soit un ratio énergétique entre 50 et 100 fois moindre pour un VAE par rapport à une voiture électrique.
Déplacement des personnes à mobilité réduite |
Différents modèles de scooters dotés de 3 ou 4 roues permettent aux personnes à mobilité réduite (personnes âgées ou handicapées) de retrouver une certaine autonomie. Ces véhicules, le plus souvent non homologués pour la route, peuvent emprunter les trottoirs et, d'une manière générale, circuler à l'égal des piétons, à la vitesse du pas soit au maximum à 6 km/h. Plus rarement homologués route, ils se révèlent beaucoup plus dynamiques, pouvant atteindre des vitesses de l'ordre de 25 km/h et requiérant le port d'un casque.
Trottinette-patinette électrique |
Deux familles se distinguent : celle où l'énergie électrique ne sert que d'assistance et celle entièrement mue par la batterie. Les petits modèles légers atteignent environ 10 kg avec une autonomie de 10 km en batterie Ni-MH et 20 km en batterie Li-ion. Il existe beaucoup de versions avec de nombreuses options qui finissent par ressembler à des mini-vélos-assistés ou mini-mobylettes.
En 2017, il s'est vendu en France 1 735 000 engins de déplacement personnel (trottinettes, gyropodes, skate-boards,etc) ; le chiffre d'affaires a bondi de 57 % en un an. Les trottinettes mécaniques arrivent largement en tête (1,33 million, soit près de 77 % du marché), devant les hoverboards (292 000, dédiés aux loisirs davantage qu'aux déplacements urbains) et les trottinettes électriques (102 000), dont les ventes ont progressé de 131 % et représentent 61 % du chiffre d'affaires[44].
Gyropode |
Le gyropode est un véhicule dont la stabilité et la vitesse dépendent entièrement de la position du corps du conducteur sur la plateforme, via des capteurs et des moyens modernes de stabilisation dynamique. Les roues sont côte à côte, au lieu d’être l'une derrière l'autre. Ils sont utilisés dans les lieux très étendus comme les très grands halls d'exposition, les esplanades et les très grands parcs et jardins. Après une période d’apprentissage, souvent jugée délicate, ils donnent une sensation de sécurité étonnante.
Certains modèles peuvent être utilisés en tout terrain mais sont plus délicats à piloter et peuvent nécessiter une période apprentissage accrue, surtout si la vitesse maximum dépasse 15 km/h.
L'autonomie, donnée parfois pour 10 à 20 km, peut ne pas dépasser dans les faits 5 à 10 km en tout-terrain (avec des pentes à plus de 20 %)[45].
Roue électrique autonome |
Un petit groupe de travail a inventé un concept novateur : la roue électrique autonome[46]. L'idée audacieuse a été d'imaginer loger dans le moyeu de la roue tous les éléments techniques de la propulsion électrique autonome : moteur, transmission, système de contrôle (charge, vitesse, freinage, réversibilité) et même batterie. Cette roue motrice est adaptable à tout type de véhicules lents. L'apport majeur du procédé réside dans la proximité entre les forces d'appuis et les centres de gravité des éléments de propulsion les plus pondéraux. La problématique de l'amortissement des masses s'en trouve bouleversée : la bande de roulement reçoit directement le poids de la motorisation autonome, alors que le châssis n'a plus à amortir celle-ci. Ce châssis devient alors un élément de rigidité supportant presque uniquement la charge utile.
- Les autres véhicules électriques individuels
Après la sortie des premiers gyropodes, en 2001[47] pour les USA et en 2004 pour la France, d'autres véhicules électriques sont apparus sur le marché. Si l'utilité des gyropodes est certaine, leur prix de vente est resté en revanche une contrainte majeure pour leur développement. Voici une liste non exhaustive d'autres véhicules électriques utilisant ou non un moteur gyroscopique :
- Gyropode sans guidon[48] ;
- Hoverboard ;
Gyroroue électrique ;- Skateboard électrique ;
- Roller électrique ;
Gyroboard.
Engins agricoles et engins de chantier |
Tracteurs |
Le premier tracteur électrique de série au monde, l'« e100 Vario » du constructeur allemand Fendt, a été présenté au salon Agritechnica à Hanovre en décembre 2017 ; sa puissance d’entrainement atteint 50 kW (75 chevaux) et il autorise jusqu’à cinq heures de fonctionnement en conditions d’exploitation grâce à son pack batteries de 100 kWh[49].
Tractopelle |
La première tractopelle électrique de 26 tonnes a été livrée par Caterpillar à une société de construction norvégienne en janvier 2019 ; sa batterie de 300 kWh pèse 3,4 tonnes et procure une autonomie de 5 à 7 heures en opération, ce qui correspond aux usages d’une majorité de clients[50].
Aérien |
Le transport aérien était jusqu'à présent réputé incompatible avec cette technologie, l'énergie massique du stockage électrique étant, pour l'instant, trop faible.
Toutefois, dans certains domaines, la charge utile peut être très abaissée :
- Domaine du loisir et de la recherche ;
- Domaines des drones.
Des hybrides récupérant de l'énergie solaire, cinétique et pondérale potentiel ont été expérimentés. De nombreux projets à long terme existent.
Les applications actuelles avec pilote |
La masse des nouvelles batteries permet des développements tels que :
- Motoplanneurs
- les motoplaneurs ultra-légers. Le vol se poursuit après le décollage en mode planeur, après rétraction de l'hélice dans le fuselage. (finesse d'un bon planeur, finesse 40 typiquement). Plusieurs modèles sont disponibles sur le marché : « Apis E », « Silent E », « Alatus ME » « Lange Antares 20E ».
- ULM
- il existe des ULM pendulaires à moteur électrique, comme l'Electro-Trike d'Electravia.
- Hélicoptères
- le premier hélicoptère à propulsion électrique, au monde est français ; développé par Pascal Chrétien et Solution F[51], ce démonstrateur technologique a effectué ses premiers vols du 4 au 12 août 2011[52].
Projets novateurs des années 2007-2017 |
Des développements se poursuivent pour améliorer les performances de l'ensemble propulsif et font l'objet de multiples projets, tant dans les universités que chez les industriels. Bien évidemment, l’idéal est de recharger les batteries en vol, au moins en partie, ce qui est envisageable par des panneaux solaires ou par l'utilisation du moteur en générateur électrique à l'occasion d'une descente prolongée, hélice en moulinet. Cette conception permet de réaliser un vol diurne au gré du soleil. L'évolution des performances des panneaux solaires photovoltaïques, en performance et coûts, est telle que cette idée n'est plus une utopie (cf prototype Icare 2). Un appareil électrique modèle réduit, appelé SoLong UAV, (avec batteries et panneaux solaires), a volé plus de 24 heures, puis plus de 48 heures en Californie en 2005[53].
Le 23 décembre 2007 a eu lieu le premier vol de l'avion BL1E Electra, équipé d'un moteur électrique de 26 ch (19 kW) et de batteries Lithium-Polymère. Le pilote–ingénieur d'essais Christian Vandamme, membre de l'équipe Electravia et de l'association APAME (Association pour la promotion des aéronefs à motorisation électrique), a réalisé ce vol historique de 48 min à partir de l'aérodrome d'Aspres sur Buëch (Alpes du Sud). Le BL1E Electra est le premier avion électrique au monde[54],[55],[56].
Des projets associant propulsion électrique, panneaux photovoltaïques et pile à combustible font aussi l'objet d'études en vue de pouvoir réaliser des vols de longue durée à haute altitude.
Le projet de tour du monde en avion solaire Solar Impulse est en développement dès 2003 en Suisse à l'initiative des Suisses Bertrand Piccard et André Borschberg, qui ont déjà réalisé, du 7 au 8 juillet 2010, un vol de 26 heures et 9 minutes sans interruption incluant une nuit entière. Le premier tour du monde en avion propulsé uniquement par l'énergie solaire est réalisé en 2016 avec Bertrand Piccard à ses commandes.
Le 5 septembre 2010, le bimoteur de construction amateur MC15E Cri-Cri a établi un record absolu de vitesse en avion 100 % électrique[57] à 262 km/h lors du meeting de Pontoise, en présence des commissaires de l'Aéro-Club de France[58].
Le 13 avril 2011 le démonstrateur MC30E de la société luxembourgeoise LSA[59] piloté par Jean-Luc Soullier, a établi lors du salon Aero Friedrischafen le premier record FAI impliquant un aéronef à propulsion électrique, en volant à 135 km/h sur un aller retour de deux fois 15 km, mais il n'a pas pu obtenir son homologation. Les trois tentatives suivantes en altitude, vitesse sur circuit et distance sur circuit (ID FAI 16495, 16496 et 16497 du 27 février 2012) ont par contre bien été homologuées par la FAI, devenant les premières du genre hors aéronef à propulsion solaire et paramoteurs. Avec une efficacité énergétique équivalente à 3,4 g de carburant fossile dépensé par kilomètre parcouru en ligne droite et à altitude constante (soit 5 kWh à la vitesse de finesse max de 125 km/h), cet aéronef est l'objet volant piloté le plus économique jamais mis en opérations. Un dernier record de vitesse sur aller/retour de 15 km a été établi en RAL1E à 189,97 km/h le 29 septembre 2012 (ID FAI 16638), puis homologué, le MC30E devenant de ce fait le véhicule aérien électrique piloté, le plus rapide, bénéficiant d'une homologation FAI[60].
Le 25 avril 2014, l'avion électrique E-Fan, qui a été présenté par Airbus Group au Salon de Bourget en 2013, a réalisé son premier vol officiel ; long de 6,7 mètres et large de 9,5 mètres, il a une autonomie de batteries (lithium-ion-polymère) d'une heure maximum. D'ici fin 2017, il sera produit en série, dans une future usine d'assemblage à Mérignac, créant 350 emplois indirects locaux. Il sera commercialisé comme avion-école ; le marché des avions-école est évalué à 21 000 avions sur 20 ans ; la production en série portera sur deux modèles, différents de celui qui a été présenté, (l'E-Fan 1, avec deux sièges en tandem) : l'E-Fan 2, avec deux sièges côte à côte, et l'E-Fan 4, à quatre sièges, avec une autonomie programmée de plus de trois heures. Une étude de marché d'Airbus Group vise un scénario de fabrication de 40 à 80 avions électriques par an ; pour Airbus, c'est une première étape dans la production de générations successives d'avions électriques de tailles croissantes, jusqu'à la construction d'avions gros porteurs tout électriques dans les vingt prochaines années[61].
En 2016, un prototype d'hélicoptère à propulsion électrique, le Volta construit par une PME toulousaine, débute ses premiers vols en France[62].
Mis au point par Airbus, Siemens et Rolls Royce, l’avion hybride e-Fan X réalisera son premier vol en 2020 après une campagne d’essai au sol ; Airbus se chargera de l’intégration globale du système de propulsion hybride et des batteries ; Rolls Royce fournira le turbomoteur, générateur de deux mégawatts et l’ensemble de l’électronique de puissance ; Siemens s’occupera des moteurs électriques, du convertisseur et du système de distribution de puissance. Les phases de décollage et de montée en altitude seront soutenues par des batteries lithium-ion, chacune d’elles disposant d’une puissance de 700 kilowatts. La technologie hybride doit permettre de réduire les émissions de CO2 de 60 % et celles d’oxydes d’azote de 90 %, et de réduire le bruit de 75 %[63].
Les projets à cinq ans et moins de dix ans |
Les phases de roulages et de décollages des avions sont très consommatrices d'énergie, alors que toutes les deux peuvent-être assistés par des moyens externes à l'avion, (les porte-avions ont d'ailleurs nécessité des développements techniques, déjà anciens, dans ce sens). Au moins pour le roulage des projets de robot de roulage sont à l'étude.
Avinor, organisme norvégien chargé du transport aérien, estime que tous les vols d’une durée de jusqu’à 1,5 heure pourront être assurés par des avions totalement électriques d'ici 2040, et va prochainement lancer un appel d’offres pour tester la technologie avec un petit appareil de 19 places dont les premiers essais pourraient commencer dès 2025[64].
Des projets à long terme |
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L'union européenne, Airbus Group et de nombreux industriels et laboratoires se sont associés dans des projets « VoltAir ».
Modélisme |
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Depuis quelques années et la démocratisation de l'utilisation des accumulateurs Lithium-Polymère (LiPo), le monde du modélisme radio-commandé s'est considérablement transformé.
Le poids de ces accumulateurs est nettement moins important que les générations précédentes (NiMh ou NiCd), à pouvoir de décharge équivalent, et associé à des moteurs à haut rendement (« brushless »), permet une utilisation dans bon nombre d'applications.
Ainsi le vol en salle (« indoor »), initialement réservé à des appareils ultra légers (catégorie « cacahuète ») à propulsion par moteur à caoutchouc, est désormais quasi acquis à la cause électrique, de la maquette à l'avion de voltige et les hélicoptères de quasi de toutes tailles (selon la taille de la salle)
On retrouve l'utilisation de l'électrique dans tous les domaines du radio-modélisme : naval, sur roues, aérien (avion, planeur, jet, hélicoptère)
À titre d'indication, le record du monde de durée d'un vol sans couper le moteur a été établi en France le 30 juillet 2008 à la Selles-Saint-Denis par l'équipe Vincent Labrouve et Daniel Lentin avec un appareil « Volenbulle XXL », avec un temps de 12 h 36 min 46 s[65]Source insuffisante .
La technologie LiPo est la plus répandue, mais des nouvelles générations d'accumulateurs sont désormais disponibles proposant un pouvoir de décharge encore supérieur (légèrement plus lourds, ils sont utiles uniquement dans certains domaines d'applications), comme les LiFePo4 (batteries nanophosphate).
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L'offre de bateaux électriques ou hybrides se développe : la société Fortil a vendu en un an 900 bateaux électriques de plaisance équipés d'un panneau solaire capable de recharger la batterie en deux heures ; le projet DEESSE a développé une navette hybride fonctionnant au Diesel et à l'électricité grâce à des batteries au lithium[66], puis une navette tout électrique à destination de la Guadeloupe, avec des batteries rechargeables apportant une autonomie de quinze heures[67].
Sous-marins |
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Dès 1860 la propulsion électrique des navires, avec des batteries, furent utilisées pour les sous-marins de guerre. La très grande discrétion acoustique de ce moyen de déplacement fut leur force. Avant l'apparition de la propulsion nucléaire navale appliqué au sous-marin, leurs déplacements en autonomie à très faibles vitesses rejoignaient pour eux plusieurs impératifs essentiels: une énergie consommée liée au cube de leur vitesse, la recharge au schnorchel très bruyante facilement détectable par l'ennemie, dans des batteries au plomb qui étaient utilisées à ce moment, la quantité d'énergie stockée étant très limité proportionnellement aux besoins d'énergie minimum, cela ne leur permettait donc environ que difficilement plus de vingt heures de plongée consécutives. Cette discrétion ininterrompue leur impose donc des vitesses très réduites en opération. Jusqu'en 1970 c'était un moteur Diesel aspirant l'air par un schnorchel qui permettait les recharges (tiers de la journée environ). Les nouveaux sous-marins ont maintenant plus souvent une énergie provenant d'une mini-centrale nucléaire (pour leur fonctionnement anaérobique, pour l'avantage acoustique et leur autonomie). Mais dans ce cas, la propulsion a une source d'énergie mécanique initiale provenant d'une turbine à vapeur. Elle parvient alors parfois à la propulsion par une chaine d'énergie électrique.
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Si l'énergie initiale reste très majoritairement traditionnelle, même pour les navires commerciaux et militaires la force motrice électrique progresse assez rapidement, par comparaison au tout mécanique ancien. Le schéma traditionnel étant l'arbres d'hélices traversant la coque, muent par des turbines à vapeur ou plus souvent par des moteurs thermiques). En effet maintenant, même pour des très grandes puissances, des solutions motrices électriques sont employées. Pour exemple, les plus grands navires ont maintenant parfois des pods pour les hélices principales: Harmony of the Seas, etc. Les hélices secondaires de sortie de port, pods sont maintenant le plus souvent électriques.
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PlanetSolar, projet suisse initié par l'éco-aventurier Raphaël Domjan réalise entre 2010 et 2012 le premier tour du monde en bateau solaire. Il a parcouru plus de 60 000 km uniquement propulsé à l'énergie solaire.
Avantages de la propulsion électrique |
Ils sont :
- La simplification de la chaîne cinématique, séparant physiquement production de l'énergie mécanique initiale, de la propulsion. Cela facilite les répartitions des volumes, des encombrements et des masses.
- Une grande diminution des résonances harmoniques.
- Une plus grande vélocité et vivacité des rotations du bâtiment.
Évolutions prévisibles |
Évolution liée à l'amélioration des batteries |
Dans le courant de l'année 2005, l'idée de la voiture électrique a refait son apparition. Des projets portés par des industriels étrangers au monde de l'automobile, ont misé sur des technologies de batteries nettement plus performantes que les antiques batteries au plomb. Quelques prototypes ont été produits, dont certains ont été conçus comme des véhicules à part entière et non pas comme des véhicules conventionnels électrifiés.[réf. nécessaire]
L'évolution du marché du pétrole, des autres technologies de véhicules propres et de la sensibilité de l'opinion publique sur les questions de la pollution et des gaz à effet de serre influenceront l'avenir de ces véhicules. Une stimulation de ce segment technique viendra certainement de l'évolution des véhicules semi-captif d'un réseau (énergie non embarquée) (mixte traction-électrique et véhicule électrique).
Les batteries futures devraient être composées de matériaux recyclables et non polluants (c'est-à-dire sans métaux lourds), pour correspondre à cet idéal écologique[68].
Évolution liée à l'amélioration des réseaux électriques (smart grid) |
La concentration des recharges de véhicules électriques, aux heures de rentrée des bureaux, fait craindre en hiver des pointes de consommation. L'anticipation de cette évolution technique par les fournisseurs d'énergie électrique leur fait préparer de nouveau moyens de délestages spécifiques pour répartir ces charges.
Un programme de gestion de l'énergie de type « vehicle-to-grid » a obtenu l'agrément officiel pour son lancement par Nissan et le gestionnaire de réseau en transport d’électricité Amprion dans la ville de Hagen en Rhénanie-du-Nord-Westphalie, dans l'est de la Ruhr : les batteries de voitures électriques (Nissan Leaf), rechargées lorsque l’offre en électricité dépasse significativement la demande, seront utilisées en contrepartie comme sources d'énergie par le réseau lorsque l'offre sera insuffisante (manque de vent ou de soleil)[69].
Évolution de la modalité d'usage |
L’auto-partage de véhicules électriques se justifie facilement car il s'agit de technologies récentes, chères, dont l'entretien, la maintenance, la structure d'exploitation sont très spécialisées. C'est la voie choisie par exemple par Autolib en Île-de-France. En tout, neuf projets se développent en France actuellement si on y rajoute le véhicule hybride de Strasbourg.
Des recherches sur les automatismes et les réseaux intelligents pourraient aboutir avant 2020 à la production de véhicules de type « taxis collectifs », automatiques, ne nécessitant pas de rails, et pouvant aussi être rassemblés en « chenilles » (ex : Taxicol[70]). Les prospectivistes les imaginent éventuellement (type Taxicol) comme pouvant aussi être enterrés (au moins localement au profit de la trame verte et bleue urbaine, en supprimant des routes macadamisées et écologiquement fragmentantes).
Ce type de véhicule pourrait bénéficier d'une source d'énergie plus écologique que le nucléaire ou les énergies carbonées. Il pourrait localement remplacer les voitures actuelles et intégrer une stratégie optimisant le « véhicule partagé » et la consommation d'énergie. La recharge par induction[70] est encore source de gaspillage énergétique, mais le véhicule peut jouer le rôle de « batterie » dans une perspective de troisième révolution industrielle telle que développée par Jeremy Rifkin, de manière à mieux gérer les apports solaires ou éoliens ou l'impact des pointes de mobilité électrique sur la stabilité du réseau électrique[71] qui au-delà d'un certain seuil devient critique (il faut une planification des recharges réparties sur la nuit et hors des pointes de la journée, pour éviter des problèmes possibles en hiver). Jeremy Rifkin propose notamment d'utiliser les véhicules comme des batteries mobiles qui peuvent déplacer de l'énergie électrique stockée dans l'espace-temps.
Scénarios prospectifs |
La Fondation Européenne pour le Climat (European Climate Foundation - ECF), présidée par Laurence Tubiana, a publié en février 2018 une étude sur les bénéfices économiques et environnementaux que pourrait apporter le développement de la mobilité électrique en Europe. Elle prévoit une part de marché de 23 % pour les véhicules électriques en 2030 et de 100 % en 2050 ; dans cette hypothèse, le recours à l’électromobilité permettrait à l’Europe de réduire d‘ici 2030 ses importations de pétrole de 49 milliards €, de créer plus de 200 000 emplois nets supplémentaires et d’accroître le PIB annuel de 0,2%. Lors de la présentation des résultats de l’étude, le vice-président de la Commission européenne Maroš Šefčovič a souligné l’importance de développer en Europe une industrie des batteries pour véhicules électriques, projet qu’il présente comme « l’Airbus des batteries ». L'étude explique la nécessité de développer les solutions de charge intelligente (smart charging) qui permettent d’éviter les pics de consommation et les techniques de charge bidirectionnelle (V2G) qui rendent possible la stabilisation du réseau ainsi le stockage des énergies intermittentes. Les bénéfices environnementaux seraient considérables : d’ici à 2050, les émissions des gaz à effet de serre des automobiles pourraient être réduites de 88 %, soit 70 millions de tonnes par an au lieu de 605 millions actuellement ; pour les oxydes d’azote, les émissions chuteraient de 1,3 million de tonnes à 70 000 tonnes chaque année ; les émissions annuelles de particules fines passeraient de 28 000 tonnes à seulement 750 tonnes[72],[73].
Politiques publiques |
Pour stimuler le développement des transports « zéro émission », des municipalités accordent une série de privilèges aux véhicules électriques : ainsi, la ville de Rotterdam favorise en 2018 les véhicules utilitaires et taxis électriques en leur permettant d'utiliser les voies réservées aux transports en communs et d'effectuer des livraisons sur un créneau qui leur est réservé en soirée[74].
Controverse |
L'origine de l'électricité consommée par ces véhicules, qu'elle soit issue de centrales thermiques à combustibles fossiles ou nucléaires, représente un impact écologique masqué par une apparente « propreté » du véhicule. La pollution de l'air et les émissions de gaz à effet de serre se trouvent ainsi déplacées, ou remplacées par un débat sur l'énergie nucléaire ; si l'électricité est produite par une source d'énergie propre comme des panneaux solaires ou de l'énergie éolienne, se posent des problèmes liés à l'utilisation de terres rares et ceux liés à l'utilisation de cobalt dans les batteries nécessaires pour compenser l'intermittence de ces énergies.
La fabrication des batteries au lithium consomme beaucoup[Combien ?] d'énergie donc émet beaucoup[Combien ?] de gaz à effet de serre. Ce bilan est d'autant plus défavorable que la taille de la batterie est élevée, c'est-à-dire pour les véhicules lourds avec une grande autonomie.
Notes et références |
Notes |
Voir, antre autres, conception technique de l'AGV
Voir, entre autres, le funiculaire de Saint-Hilaire-du-Touvet avec une pente de plus de 80%.
Voir par exemple le cable Cars de San Francisco
Références |
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Les tramways, les bus et les voitures sans fil à la patte, sur urbanews.fr du 1er juin 2012, consulté le 13 août 2016.
Premier train électrique de France : c'est à Issy en avril 1900, sur historim.fr du 18 avril 2013, consulté le 13 août 2016.
Locomotive électrique EP20 pour le transport de passagers, sur alstom.com, consulté le 14 août 2016.
Voir : Quelques faits sur PEAK 2 PEAK, sur histlerblackcomb.com, consulté le 14 août 2016.
Île-de-France : le premier téléphérique urbain prévu en 2021, sur lefigaro.fr du 13 juillet 2016, consulté le 13 aoûut 2016.
Collection Jules Beau - Photographie sportive, volume 20, année 1903, Bibliothèque nationale de France. Le nom du char automobile électrique de la Reine des Reines de Paris 1903 pour la rive droite est indiqué dans La Mi-Carême, paru dans le journal L'Aurore du 16 mars 1903, page 2, 2e colonne. Voir l'article reproduit sur la base Commons. Ce char n'est pas le seul char automobile qui défile en 1903. Le 31 mai de la même année on voit un char automobile qui défile à Roubaix.
Voiture électrique : on a testé le réseau de charge sur autoroute... et c'est une vraie galère, sur 01net.com du 29 avril 2018, consulté le 20 janvier 2019
Chine : 600 000 véhicules électriques immatriculés en 2017, Automobile Propre, 22 janvier 2018.
Eva Gomez, La Norvège et la France en tête des ventes de véhicules électriques en Europe , le 24 janvier 2018, consulté le 28 janvier 2018
Comparaison entre batterie lithium et batterie plomb, sur ebs-batterie.com, consulté le 19 janvier 2019
ADEME, « Les potentiels du véhicule électrique » [PDF], avril 2016(consulté le 20 janvier 2019) : « Le véhicule électrique devient économiquement viable à partir d’un kilométrage quotidien et d’une fréquence d’utilisation permettant d'amortir l’investissement initial. », p. 4.
Le coût d'usage de la voiture électrique par rapport à la voiture thermique
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Non trouvée le 6 juillet 2016, sur bio-mag.fr.
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Non trouvé le 6 juillet 20196, sur aero-blog.com
Electravia
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Luxembourg Special Aerotechnics
Vers de nouvelles conquêtes pour les avions électriques - Georges Gauvin, Temoignages.re, 15 juillet 2015
Airbus : l'avion électrique E-Fan s'envole ... en silence - La Tribune, 26 avril 2014
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Norvège : 100 % d’avions électriques pour les vols courts d’ici 2040, automobile-propre.com, 18 janvier 2018.
« Record du monde de durée électrique battu »(Archive • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?) - Forum, sur modelisme.com, 3 août 2008
Conception d’une navette maritime hybride diesel/électro-solaire, site du Pôle Mer Méditerranée.
La déferlante des nouveaux navires "écolo", site de La Tribune, 18 juin 2014.
Les enjeux autour de la batterie des voitures électriques
V2G, Allemagne : des Nissan Leaf pour stabiliser le réseau électrique, automobile-propre.com, 24 octobre 2018.
Présentation d'un projet de véhicules ; taxis collectif de 22 places ; automatique, dit Taxicol), sur cleantechrepublic.com du 26 avril 2012
Baptiste Roux Dit Riche, L’impact de la mobilité électrique sur la stabilité du réseau Transport , Cleantech Republic.
La mobilité zéro-émission pour booster l’économie européenne, automobile-propre.com, 12 mars 2018.
Low-carbon cars in Europe: A socio-economic assessment, European Climate Foundation, février 2018.
Rotterdam : les véhicules électriques obtiennent des privilèges, automobile-propre.com, 30 mai 2018.
Annexes |
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