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Dimanche 14 mars 2010

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Le concept Better Place et la révolution de la voiture 2.0

Transport | 3 réactions

par Olivier Danielo | 05.02.09

Plusieurs critiques sont récurrentes à propos de la voiture électrique. En premier lieu, à propos de son autonomie. Notons pour commencer que la technologie des batteries a fortement évolué ces dernières années (batteries lithium nanophosphate etc.) et elles sont devenues complètement sûres, contrairement aux premiers modèles lithium qui pouvaient prendre feu. La Tesla Roadster (en vente aux USA et bientôt en Europe) a une autonomie de 350 km. Mais une telle autonomie n’est pas utile avec un réseau de bornes de recharge et de stations d’échange de batterie (échange de batterie en 3 minutes).

Au Danemark, l’entreprise californienne Better Place, en partenariat avec l’énergéticien DONG Energy (éolien), installe par exemple en ce moment 100 000 bornes de recharge sur tout le territoire national (idem en Israël, tandis que l’Australie en installe 600 000 sur la côte est; la Californie, Hawaï, l’Ontario et Tokyo ont également signé avec Better Place).  Erik Rasmussen, le fondateur du Copenhagen Climate Council est enthousiaste : « Ré-inventant notre infrastructure de transport et éliminant complètement les émissions nocives en ayant recours aux énergies renouvelables, Better Place rend vraiment obsolètes les technologies de transition telles que celles qui visent à rendre moins médiocre le rendement des véhicules thermiques ou celles qui consistent à hybrider les véhicules. » [21']

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Pour un pays importateur de pétrole, comme les USA, Israël, ou la France, l’investissement nécessaire au déploiement du réseau Better Place (BP) correspond à la facture de 2 mois d’importation de pétrole. Shaï Agassi, PDG de BP, a mis en avant ce coût relativement modeste dans un article destiné au Président des USA: « un plan Betterplace à l’échelle des USA coûtera 100 milliards de dollars, l’équivalent de 2 mois d’importations US de pétrole » [22]. Installer ce réseau collectif coûtera beaucoup moins cher qu’hybrider individuellement l’ensemble des véhicules, hybridation qui conduit d’ailleurs à alourdir le véhicule (à quoi sert-il de se balader en permanence avec un générateur électrique [23] et 50 litres de carburant s’il est possible d’échanger sa batterie en 3 minutes ?) et à le rendre plus cher à l’achat qu’un véhicule 100% électrique dans le cadre d’un forfait Better Place.

Partout où votre véhicule électrique sera stationné, il aura la possibilité d’être rechargé. Une voiture est stationnée 23 heures sur 24. BetterPlace s’engage à ce que ses bornes fournissent exclusivement de l’électricité verte. Les batteries des voitures électriques connectées au réseau pourront d’une part absorber les pics de production en provenance des centrales à énergie renouvelable, et d’autre part injecter de l’électricité sur le réseau (concept V2G/G2V, Vehicule to grid/grid to vehicule).

Comme le souligne le président d’HydroQuébec, « un million de batteries connectées au réseau, c’est mieux qu’un barrage hydroélectrique pour gérer les périodes de pic de consommation ». [24]

Renault-Nissan s’est allié à Better Place et alimentera le marché danois et israëlien avec une gamme de 9 modèles 100% électriques équipés de batteries offrant une autonomie de 200 km. Dans le passé, l’introduction de la voiture électrique a échoué notamment parce qu’aucune infrastructure n’était en place. Une voiture à essence dans un pays sans stations à essence est inutile, de même qu’un téléphone portable est inutile dans un pays qui ne possède pas d’antennes relais pour transmettre les signaux ; on est alors contraint de jouer au talkie walkie, en appelant un ami situé à moins d’un kilomètre de soi. Une voiture électrique sans borne de recharge est, de la même manière, condamnée à la marginalité. L’approche BetterPlace est donc à ce titre particulièrement pertinente.

Une voiture électrique sans la batterie coûte moins cher que son équivalent thermique à essence

Une deuxième critique courante à propos de la voiture électrique : son coût à l’achat. Là encore, Better Place apporte une solution séduisante: la séparation de la voiture électrique de la batterie. Une voiture électrique sans la batterie coûte moins cher que son équivalent thermique à essence. Imaginez que lors de l’achat d’une voiture à essence, on fasse payer à l’automobiliste la totalité de l’essence qu’il va consommer dans les 10 ans à venir, et qu’on ajoute aussi une part correspondant à l’investissement de la plate-forme offshore d’extraction du pétrole ainsi que l’investissement du pétrolier, des camions-citernes et des stations-service… Personne n’achèterait de voiture à essence !

Pour Shaï Agassi, une batterie c’est de l’e-gasoline.  Avec Better Place, opérateur de mobilité verte, l’automobiliste achète des kilomètres, de la même manière que l’on achète des minutes de communication à un opérateur de téléphonie mobile. Aux USA, un mile (1,6 km) sera vendu 6 cents. 4 cents pour la batterie, 1 cent pour l´electricité, le reste pour Better Place qui devra d’ailleurs dans un premier temps rembourser l’infrastructure mise en place.

L’automobiliste qui souscrit à un forfait BetterPlace a la liberté de recharger la batterie de sa voiture où il veut : à la maison, ou sur l’une des bornes de recharge du réseau (au supermarché, au parking en ville, etc.). Lors des grands trajets, il a la possibilité d’échanger la batterie vide pour une batterie pleine d’énergie verte.

Michael Bernstein, premier directeur général de Macquarie Capital Markets Canada Ltd., a déclaré le 15 janvier 2009 à l’occasion du lancement de Better Place en Ontario: « Le modèle d’affaires de Better Place représente une occasion du tonnerre pour que l’industrie de l’automobile nationale, le domaine de l’énergie propre et le secteur public contribuent à l’élaboration d’un marché du transport écologique au Canada » [25].

Trois experts de la Deutsche Bank qui ont enquêté à propos du business model de BP arrivent à cette conclusion : « En analysant le modèle Better Place, nous concluons que la voiture 100% électrique ne coûtera pas plus cher que son équivalent essence ou diesel (…) Le modèle BP a le potentiel pour éliminer le moteur à combustion interne » [26]

Troisième critique courante : on aura pas assez de lithium. Le lithium est le 23ème  élément le plus abondant sur terre.  Le carbonate de lithium (principalement produit aujourd’hui au niveau  des déserts de sel) coûte aujourd’hui 8 dollars le kg.  Il ne représente que 2% du coût d’une batterie au lithium.

Le carbonate de lithium obtenu par la filière eau de mer coûte aujourd’hui (2007) environ 80 dollars, soit 10 fois plus qu’avec la « filière désert de sel » (continental brine). Cela veut dire que passer du carbonate de lithium des déserts de sel au carbonate de lithium issu de la filière eau de mer n’a qu’un impact modéré sur le coût d’une batterie : une batterie qui coûtait 7000 dollars passe alors à 8400 dollars.

Les réserves mondiales de Lithium de l’eau de mer ont le potentiel d’équiper 18000 milliards de voitures électriques type Tesla Roadster [27].  Et même sans considèrer le lithium de l’eau de mer, les ressources terrestres (évaporites des lacs salés, évaporites géothermales, pegmatites, hectorite etc.) sont largement suffisantes [28]. Les réserves mondiales exploitables (à un coût acceptables selon les critères du marché) de carbonate de lithium (Li2CO3), hormis le lithium de l’eau de mer, sont estimées entre 58 et 150 milliards de kilogrammes, et il n’y a pas eu de véritable exploration compte-tenu de l’abondance de la ressource.

La pénurie de lithium n’est pas pour demain

Le pourcentage massique en carbonate de lithium d’une batterie Lithium ion est de 8% (une batterie de 200kg contient environ 16kg de carbonate de lithium)… Et le Lithium est recyclable à hauteur de 98% ! [29] On le voit, la pénurie de lithium, ce n’est vraiment pas pour demain. La seule menace qui pèse sur les batteries lithium, c’est l’émergence de batteries sans lithium meilleur marché et encore plus performantes ! William Tahil, de l’institut Meridian, estime par exemple que les batteries ZnAir et NaNiCl ont un potentiel encore plus élevé que les batteries lithium [29'].

Juan Carlos Zuleta, économiste bolivien spécialiste du lithium déclare lucidement dans le New York Times du 2 février 2009: « Nous avons [en Bolivie] les plus belles réserves du monde en lithium, mais si nous n’entrons pas la course maintenant, nous perdrons notre chance. Le marché trouvera d’autres solutions pour subvenir aux besoins du monde en batteries. » [29'']  A noter que la concentration lithosphérique en lithium est de 62ppm, ce qui correspond à une quantité globale vraiment énorme, en plus du lithium océanique et du lithium évaporitique et pegmatitique sus-mentionné.

Une technologie très prometteuse émerge en parallèle aux batteries pour le stockage de l’énergie nécessaire aux véhicules électriques: les supercondensateurs. Un supercondensateur se charge en une seconde. Et on peut le charger et décharger un million de fois. EEStor, basée à Cedar Park au Texas,  serait en mesure de commercialiser prochaînement une unité de stockage de l’énergie électrique (Electrical Energy Storage Unit, EESU) offrant une densité d’énergie trois fois supérieure à celle des meilleures batteries au lithium sur le marché. ZENN Motor, un constructeur basé à Toronto annonce la sortie des premières voitures électriques équipées de la technologie EEStor pour l’automne 2009. Et General Motors serait en négociation avec EEStor [29'].  La revue technologique du MIT (Massachusetts Institute of Technology, un centre de recherche de premier plan à l’échelle mondiale) a consacré plusieurs articles sur cette technologie potentiellement révolutionnaire, dont « Better Batteries Charge Up - A startup reports progress on a battery that stores more energy than lithium-ion ones », 5 août 2008 [29'']. A suivre, donc…

Quatrième critique, sans fondements: « nous ne pourrons jamais produire toute l’électricité nécessaire pour alimenter un parc automobile intégralement électrique avec les énergies renouvelables ».  Les USA ont construit 300 000 avions pendant la seconde guerre mondiale. L’Amérique de Barack Obama sera-t-elle capable de construire 80 000 éoliennes de 5 MW (soit 1600 par état en moyenne) pour produire l’électricité nécessaire pour alimenter le parc automobile américain 100% converti à l’électrique et réduire ainsi de 32,5% ses émissions de CO2 ? HydroQuébec a publié une étude sur le sujet :  « l’électrification du quart du parc automobile du Québec (1 million de véhicules) ferait augmenter la consommation d’environ 2,3 TWh (2,3 milliards de kWh). Cela représenterait une infime portion des ventes annuelles d’électricité au Québec, soit 1,3 % des 173 TWh livrés l’an dernier. » [30] L’Institut Fraunhofer a calculé [31] qu’il faudrait fournir 80 TWh pour alimenter le parc automobile allemand entièrement converti à l’électrique.

Le potentiel éolien de la mer Baltique est de 2600 TWh [32] et la technologie HVDC (High-Voltage Direct Current) permet de transfèrer l’électricité sur de grandes distances, avec moins de 3% de perte pour 1000km de transfert sous-marin ou sous-terrain. Enfin, selon l’Electric Power Research Institute, « Plus de 40% de la capacité de production électrique des USA opère en régime réduit durant la nuit et ce sont durant ces heures que les batteries des véhicules seront rechargées. Des études récentes indiquent que si les voitures électriques constituaient la moitié du parc automobile US, une hausse de seulement 8% de la génération électrique (4% en puissance installée) serait suffisante ».

L’éolien peut répondre à lui seul à la totalité des besoins de recharge des batteries

L‘intermittence de la production électrique éolienne n’est pas un problème pour charger des batteries, et cette intermittence est d’ailleurs fortement réduite en connectant les fermes éoliennes les unes aux autres via un réseau HVDC [33]. L’éolien, a lui seul, peut répondre à la totalité de nos besoins [34']. Et l’éolien n’est pas la seule énergie renouvelable. Par exemple, le potentiel solaire mondial est considérable : selon les experts de la NASA et du DLR, nous recevons du soleil une quantité d’énergie 10 000 fois supérieure à celle que l’humanité consomme.

Un flux solaire continu qui ne s’éteindra que dans 5 milliards d’année, ce qui est satisfaisant au niveau durabilité ! Nous savons collecter cette énergie et la convertir en électricité à des coûts compétitifs grâce aux technologies du solaire thermodynamique (Concentrated Solar Power) et du photovoltaïque couche mince (PV thin film). Nous sommes à un tournant de l’histoire de l’humanité, une période de transition aux risques énormes, mais aux opportunités proportionnelles à ces risques. Gageons que nous saurons éviter de perdre du temps et de l’argent avec les fausses solutions comme les agrocarburants ou l’hydrogène et que nous saurons canaliser les investissements vers les solutions vraiment pertinentes sur le plan énergétique, sanitaire, climatique, environnemental, économique et géopolitique [35].

Gageons également que nous sauront utiliser la force du marché pour construire la Green Economy [36] et que nous ne mélangerons pas la fin et les moyens : l’objectif est de concilier la préservation de notre niveau de vie (accès à l’information et à la culture, liberté de se déplacer, accès aux soins, à la démocratie etc.) et la préservation de la planète, et que tous les humains puisse accèder à ce niveau de vie, pas de chercher à punir l’humanité et la société de consommation et de sombrer dans un green communism, une économie planifiée pseudo-écologique et vraiment régressive.

Nous devons aborder la problématique du domptage du marché et de la domestication de la technique sauvage (Hans Jonas) avec une approche de winner, pas avec celle d’un looser. L’écologie punitive décroissante et écologie du progrès à l’américaine, où la notion de LIBERTÉ occupe une place centrale, ont des approches radicalement différentes, et Barack Obama l’a rappelé dans son discours d’investiture le 20 janvier 2009: « Nous n’allons pas nous excuser pour notre mode de vie. Nous allons le défendre sans relâche » [37].

Au sujet de l’idéologie de la décroissance, Alain Lipietz, député vert européen, a une réflexion particulièrement pertinente : « (…) Certains vont faire de cette décroissance une religion : « il faut se serrer la ceinture, consommer moins, arrêter de prendre l’avion pour aller en vacances, etc… » Pour ces personnes, les moyens par lesquels on va réduire l’empreinte écologique deviennent une fin en soi. Pour ma part, je pense que l’objectif est de protéger la nature et notre avenir, et que la réduction de notre consommation est une technique pour le faire, et non l’inverse. Supposons que la fusion froide fonctionne et que cela nous permette de produire de l’énergie sans efforts et sans rien abîmer, en serions-nous satisfaits ? Certains écologistes ne seraient pas prêts à utiliser cette technique. (…) » [38].

Comme le souligne le Prix Nobel de la Paix Al Gore dans un article-phare publié dans le NewYork Times [39], « la bonne nouvelle est que les solutions pour résoudre la crise climatique sont les mêmes que celles qui sont nécessaires pour résoudre la crise économique et la crise de la sécurité des approvisionnements énergétiques » en provenance des régions instables de la planète. En avril 2008 à Hanovre, à l’occasion du Forum « 10 000 Solar Gigawatts for the world » organisé par la fondation DESERTEC (section allemande du Club de Rome), Gunnar Asplund du groupe ABB Power Technologies a posé a question: « La Chine installe chaque semaine 2 Gigawatts de centrales électriques, principalement des centrales à charbon. Est-il irréaliste d’installer dans le monde environ 7 Gigawatts par semaine de centrales thermosolaires pour atteindre environ 10 000 GW avant 2050 ? Nous pensons que non. Si c’est le prix pour sauver le monde, pourquoi hésiter ? »

Richard Buckminster Fuller: « Il n’y a pas de crise de l’énergie, il y a une crise de l’ignorance ». La limite surfacique (cultures alimentaires) sera atteinte bien avant la limite énergétique. Un équilibre reste à trouver entre les surfaces anthropisées (zones urbanisées, cultures alimentaires) et les surfaces naturelles (biodiversité écosystémique, spécifique et génétique [40] ) ; la question de la capacité de charge [41] de la terre est sous-jacente.

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Vos réactions

Olivier | 6.02.09 à 19.39

Précisons que l’électromobilité individuelle est complémentaire à l’électro-mobilité collective (tramway, métro, bus électrique). Pour les centre-ville engorgés, le concept CityCar est également séduisant. Plusieurs électro-innovations favorisent d’ailleurs l’intermodalité : Easyglider, BikeBoard, Segway. Organiser le traffic en ville relève de la compétences des autorités, pas directement des citoyens (indirectement, par leur vote). Et libre à chaque citoyen, dans le cadre de cette organisation collective, d’opter pour le mode de transport de son choix.

http://accel21.mettre-put-idat.....cite/v.jpg

Jacques Cyr | 27.03.09 à 03.15

J’aime pas le concept de Better Place. C’est uniquement une façon de contrôler l’énergie afin que les gouvernements soient capable d’émettre les taxes qu’ils vont perdre avec la disparition de l’essence.

Olivier | 27.03.09 à 04.43

Voiture électrique 2.0 - Pourquoi utiliser des stations d’échange de batterie s’il existe des chargeurs ultra-rapides ?
http://www.electron-economy.or.....77456.html

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