Venons-en à présent à la solution de loin la plus satisfaisante sur le plan énergétique, sanitaire et environnemental : la voiture 100% électrique. Lors du récent sommet de Poznan sur le réchauffement climatique, Nathalie Kosciusko-Morizet, ex (et regrettée) secrétaire d’Etat chargée de l’Ecologie, a pronostiqué que « la moitié de la production automobile chinoise sera faite de véhicules électriques en 2020 ». Cette concurrence asiatique pousse les constructeurs automobiles occidentaux à s’y mettre aussi, remettant ainsi en cause, parfois avec difficulté, leurs alliances historiques et juteuses avec les compagnies pétrolières. S’ils ne réagissent pas, ils savent qu’ils prennent le risque de se faire écraser par les asiatiques car la voiture électrique est beaucoup plus intéressante que la voiture thermique pour l’automobiliste : carburant 5 à 10 fois moins cher, accélération puissante, nuisance sonore nulle, zéro pollution toxique, image de modernité, etc.
Michel Freyssinet, directeur de recherche au CNRS et spécialiste de l’industrie automobile, prévient: « Aujourd’hui, on rit des modèles chinois ou indiens mais il ne va pas falloir rire trop longtemps…On va connaître un véritable basculement vers la motorisation alternative dans la décennie qui s’ouvre. Il y aura les voitures hybrides, mais il y aura plus significativement encore les voitures électriques avec batteries. Les Chinois et les Indiens s’y intéressent depuis longtemps. Leurs constructeurs ne font pas reposer leur développement futur sur le moteur à explosion. Or la technologie de l’électrique change radicalement la conception d’un véhicule. Les constructeurs européens traditionnels bénéficient d’un acquis technique qui ne leur sera pas forcément d’un grand secours dans cette nouvelle donne (…) Le véhicule électrique est désormais sur une dynamique sur laquelle on ne devrait pas revenir (…) »[14].
Signal très fort sur le marché de l’imminence de la révolution électrique, l’homme le plus riche de la planète, Warren Buffet, a investi massivement dans le capital du constructeur chinois BYD spécialisé dans l’électrique [15] (Photo ci-dessous : modèle 100% électrique baptisé e6 par BYD, Beyond Your Dreams). Depuis quelques mois, tous les constructeurs (General Motors, Ford, Chrysler, Renault, Volkswagen, Porsche, Fiat etc.) se bousculent dans les salons automobiles pour sortir des cartons leurs modèles électriques et tenter de montrer qu’ils sont les champions de l’écologie. La réalité est qu’ils sentent venir les flammes du dragon chinois.
Les voitures électriques modernes ont un rendement (rendement de la prise à la roue) 4 fois plus élevé (> 80%) que celui des voitures thermiques (20%, rendement de la pompe à la roue) en usage normal. Cela signifie que quand vous faites le plein d’électricité, plus de 80% de l’énergie de ce plein sera effectivement utilisée pour faire avancer votre véhicule.
Le révolutionnaire moteur-roue de Michelin (« rien sous le capot, tout dans les roues »), qui équipera notamment la Will (partanariat Heuliez/Michelin/Orange) offre des perspectives encore plus intéressantes pour la voiture électrique sur le plan efficacité énergétique [16]. Michelin vient d’ailleurs de signer un contrat avec un constructeur chinois [17]. Le moteur électrique synchrone à aimants permanents (PMSM, Permanent Magnet Synchronous Motor ou Permanent Magnet Brushless DC motor) a un rendement maximal, hors électronique de puissance, de 98% [17'] (record à 98,2% [page 14, 17'']). Le moteur-roue (active wheel) Michelin de la Will utilise cette technologie, de même que l’iMIEV Sport de Mitsubishi. Cette dernière « dispose de 2 moteurs-roue synchrones à l’avant de 20 kW chacun et un moteur synchrone de 47 kW à l’arrière, le tout étant asservi et contrôlé par une électronique de type S-AWC (Super All Wheel Control, le système de commande dynamique de véhicule de Mitsubishi) »[17''']. Les voitures électriques 100% solaires utilisées pour les compétitions utilisent également cette technologie PMSM [17''''].
Des rendements bien meilleurs que ceux de la filière carburant liquide
Il existe de nombreuses façons de produire l’électricité : centrales thermiques (charbon, gaz…), centrales nucléaires, centrales à énergie renouvelable (éolien, solaire, géothermie, énergie de la mer etc.). Les centrales à charbon ayant un rendement électrique supérieur à 35%, et les pertes électriques en ligne à l’échelle mondiale étant de 8% (moyenne mondiale), on arrive alors à cette conclusion des experts de l’agence internationale de l’énergie et du WWF [1]: même avec une électricité 100% charbon, le rendement du puits à la roue de la chaîne électrique est meilleur que celui de la chaîne combustible liquide (à noter que les pertes du puits à la pompe des carburants pétroliers sont de 17%). Les centrales à charbon ayant un rendement électrique (35 à 40%) plus faible que les centrales à gaz, des développements sont en cours pour mettre en œuvre des IGCC (Integrated Gasification Combine Cycle [18] ) ; ce sont des centrales où le charbon est gazéifié (ce qui conduit à diminuer considérablement les émissions de dioxyde de soufre et de particules) pour permettre d’employer un cycle combiné et d’augmenter le rendement de conversion à plus de 45%.
Au niveau CO2, le bilan de la filière électrique est également meilleur (et largement) comparé à celui de la filière carburant liquide, quel que soit le carburant utilisé. En moyenne, l’intensité carbonique par unité d’énergie mécanique (CO2 intensity of motive energy) est de 1600 gCO2/kWh (grammes de CO2 par kilowattheure) pour un véhicule essence et de 1350gCO2/kWh pour un véhicule diesel. Aux USA, un véhicule électrique à batterie a en moyenne une intensité carbonique de 1037gCO2/kWh et pour l’Union européenne, de 619 gCO2/kWh [ 1; Fig16 page 91]. A noter qu’1 kWh de capacité de stockage au lithium coûte environ 400 kWh d’énergie primaire aux USA [42]. Une batterie avec une capacité de 20 kWh a nécessité un investissement énergétique de 8 MWh. Cette batterie, après 2000 cycles [19], aura transfèré 40 MWh. Pour tenir compte de la construction de la batterie, il faut donc corriger les données de 20% : le bilan reste très favorable à la filière électrique.
Ajoutons que l’intérêt sanitaire de la filière électrique est considérable. Imaginez-vous Paris, Athènes ou Madrid sans pollution automobile chimique et sonore ? Elon Musk, PDG de SolarCity en Californie, prophétise: « Un jour, quand nous raconterons à nos petits-enfants que nous circulions dans des gros engins bruyants qui crachaient de la fumée toxique en permanence, ils auront du mal à nous croire. » Pour alimenter les moteurs thermiques, les pires solutions sont en cours de développement : pétrole non conventionnel (sables bitumineux de l’Alberta par exemple), charbon liquéfié, huile de palme, éthanol cellulosique.
La Chine construit actuellement le plus grand centre de liquéfaction du charbon du monde [20]. Même si les centrales électriques au charbon ne constituent pas une solution satisfaisante pour alimenter les voitures électriques, il est possible de séquestrer les gaz émis par ces centrales, alors que c’est impossible avec une voiture thermique qui carbure au charbon liquéfié. D’ailleurs, aucun mix électrique dans le monde est 100% basé sur le charbon. Le mix électrique français comporte moins de 10% de fossiles. Enfin, la part des énergies renouvelables va croissante en Europe, aux USA, en Chine et dans le monde entier.
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