samedi 7 février 2009

Voitures électriques ou hybrides branchables? Project Better Place


ILLUSTRATION - Groupe de traction de la voiture hybride branchable à moteurs-roues conçue par Pierre Couture de l'Institut de Recherche d'Hydro-Québec, et dont un premier prototype a été présenté en 1994. Pour en savoir plus cliquez ICI et téléchargez l'épisode gratuit «La révolution imminente des véhicules électriques hybrides» du Volume 2 de «Sur la route de l'électricité» (Dessin: Pierre Langlois)

Nous sommes présente- ment à un tournant dans l’histoire de l’automobile, où nous allons devoir investir des sommes considérables pour diminuer notre dépendance au pétrole. L’épuisement rapide de l’or noir, les conditions géopolitiques qui y sont rattachées, les problèmes de pollution atmosphérique et le réchauffement climatique nous incitent fortement à rouler de plus en plus à l’électricité. À cet égard, il est important d’identifier les meilleures technologies à implanter d’ici 2030, afin d’éviter des investissements massifs qui conduisent nulle part, comme les voitures à hydrogène. Doit-on investir dans des voitures tout électrique ou des voitures hybrides qu’on branche?

La compagnie Project Better Place milite en faveur des voitures tout électrique, en proposant d’installer une infrastructure coûteuse de stations de recharge et d’échange des batteries où on pourrait faire le plein d’électricité en moins de 5 minutes. Avec des voitures hybrides branchables, on n’a pas besoin d’installer de nouvelles infrastructures puisqu’on peut faire le plein de carburant PARTOUT aux stations-service déjà existantes, tout en parcourant 80% de notre kilométrage en mode électrique, et en rechargeant une plus petite batterie chaque jour, chez soi ou au travail. De plus, les voitures hybrides branchables jouissent d’une autonomie totale (électrique et carburant) de plus de 700 km, contrairement au 150 km à 200 km environ des voitures tout électrique.

Certains défenseurs du concept Project Better Place disent que ça coûte moins cher d’installer une infrastructure de recharge et d’échange des batteries que de mettre deux moteurs (un électrique et un thermique) dans des voitures hybrides branchables, à grande échelle. Mais, pour en arriver à une telle conclusion, ils doivent certainement exclure le coût des batteries. Car, le coût des batteries performantes au lithium, à longue durée, est d’environ 20 000$ pour donner une autonomie de 100 km à une voiture intermédiaire. En admettant qu’on diminue ce prix de moitié avec une production en grande série, on arrive à 20 000$ de batterie pour une voiture tout électrique ayant une autonomie de 200 km.

Mais, il faut savoir que 2 conducteurs sur 3 font moins de 50 km par jour en Amérique, et encore moins de kilométrage journalier en Europe, en moyenne. Or, une batterie capable de donner une autonomie de 50 km ne coûterait que 5000$ pour en équiper une voiture hybride branchable au lieu du 20000$ pour une voiture tout électrique pouvant parcourir 200 km. Pour la voiture hybride branchable, il suffit d’ajouter 3000$ environ pour y incorporer un moteur-générateur à carburant qui pourra recharger la batterie en cours de route lors des longs trajets. Par conséquent, le coût élevé des batteries fait en sorte que les voitures hybrides branchables coûteraient 12000$ de moins que les voitures tout électrique de même calibre.

Par ailleurs, installer une batterie de 200 km d’autonomie alors qu’une batterie de 50 km d’autonomie serait suffisante pour les besoins journaliers constitue un vrai gaspillage de ressources. N’oublions pas que les réserves mondiales de lithium sont estimées à 11 millions de tonnes, selon le US Geological Survey, et qu’on prévoit qu’il y aura plus de 1 milliards de véhicules sur les routes en 2030.

Maintenant, il faut bien le dire, une autonomie de 200 km pour une voiture tout électrique n’est pas suffisante pour rencontrer l’ensemble des besoins des automobilistes, surtout que ce 200 km descend rapidement à moins de 150 km lorsqu’on utilise le chauffage ou la climatisation. Augmenter l’autonomie de la batterie coûte trop cher et alourdit trop la voiture, puisqu’il faut compter environ 200 kg par 100 km d’autonomie pour les batteries performantes au lithium. Ainsi, pour une autonomie de 400 km on a besoin d’une batterie de 800 kg, ce qui augmente considérablement la consommation d’énergie de la voiture et diminue forcément ses performances.

Enfin, les voitures entièrement électriques font face à une autre problématique, celle de la fragilité accrue face à une panne électrique majeure. Les Québécois qui ont vécu la tempête de verglas de 1998 et ont été privés d’électricité pendant 3 semaines en plein hiver en savent quelque chose. Les voitures tout électriques n’auraient pas pu circuler, alors qu’avec des voitures hybrides branchables on aurait pu alimenter en électricité les maisons à partir des moteurs-générateurs embarqués. La redondance énergétique qu’offre les carburants liquides vaut donc son pesant d’or.

Il est possible que dans 25 ou 30 ans les voitures tout électrique prennent le dessus. Mais avant que cela puisse arriver, il va falloir que les batteries soient capables de stocker 5 fois plus d’électricité pour un même poids que les batteries Li-ion d’aujourd’hui, que leur prix soit dix fois moindre, et que nos réseaux électriques soient décentralisés, pour diminuer leur fragilité. D’ici là, les voitures tout électrique pourraient atteindre au maximum 20% du marché, comme deuxième voiture familiale pour aller travailler et faire les emplettes. Mais, pour cela on n’a pas besoin d’une infrastructure d’échange de batteries, ni de batteries amovibles. Il suffirait d’ajouter graduellement des postes de recharge aux endroits stratégiques, accessibles à toutes les voitures électriques, pas seulement celles de Project Better Place. En fait, la majorité des gens vont simplement recharger leur voiture électrique urbaine chez eux pendant la nuit, au moment où les tarifs sont plus bas.

Notre analyse nous démontre donc que la grande majorité des voitures du prochain quart de siècle devraient être des voitures hybrides branchables capables de parcourir AU PLUS 100 km en mode électrique. Vers 2010, les voitures hybrides branchables pourraient consommer 10 fois moins de carburant que les voitures traditionnelles, puisque 80% de leur kilométrage pourrait se faire en mode électrique et que ces voitures consomment environ la moitié du carburant utilisé par les voitures traditionnelles, lorsqu’elles fonctionnent en mode carburant. Dans 15 ans d’ici, les voitures hybrides branchables avancées vont pouvoir consommer 20 fois moins de carburant que les voitures à essence d’aujourd’hui. On pourra alors se passer de carburant pétrolier et n’utiliser que du biocarburant de deuxième génération (fait à partir de déchets et de plantes NON alimentaires).

2 commentaires:

  1. Ce serait belle option pour l'avenir lorsque nous sommes à court d'options pour les combustibles fossiles. Et ce sera favorable pour la nature, car ces voitures n'ont pas problème d'émission.
    Pile lithium chargeur de piles

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