www.strategie.gouv.frCentredanalysestratgiqueRapport de la mission prside par Jean SyrotaAvec la participation de la Direction gnrale de la comptitivit, de l'industrie et des services (DGCIS)La voiture de demain : carburants et lectricit RAPPORTS & DOCUMENTSJuin 2011Dveloppement durable( La voiture de demain :carburants et lectricit Jean Syrota Prsident Philippe Hirtzman, CGIET Dominique Auverlot, CAS Coordonnateurs Juin 2011 Avec la participation de la DGCIS, Direction gnrale de la comptitivit, de lindustrie et des services, ministre de lconomie, des Finances et de lIndustrie Rapporteurs tienne Beeker, CAS Alan Bryden, CGIET Johanne Buba, CAS Caroline Le Moign, CAS Felix Von Pechmann, Mines ParisTech avec le concours de Galle Hossi, CAS Avertissement Cerapportapourobjetdtudier,pourlavingtainedannesvenir,les perspectivesdedveloppementdesvhiculesgrandpublicmotorisation lectrique vhicule hybride rechargeable ou non, vhicule lectrique avec une attentionparticulirepourlesdonnestechnico-conomiquesrelativesaux batteries.Ilexaminegalementlesconditionsdanslesquellespourraientse dvelopperlesdiffrentstypesdevhicules,enprenantcommerfrenceles volutionsprobablesduvhiculethermique.Cesvolutionsonttprsentes dans le rapport du Centredanalyse stratgique (2008), Perspectives concernantlevhicule grandpublic dici2030,disponiblesurlesiteInternetduCentre, rubrique Publications. Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 3 -Avant-propos LesystmeautomobiletelquilsestbtiaufilduXXesicle nestplussoutenable.Lararfactiondesressources ptrolires,larductionncessairedesmissionsdegaz effetdeserre,lacongestiondenosmtropoles,toutincite lerepenser,dautantqueleparcautomobilemondialne cesse de stendre, aliment par la forte croissance des pays mergents. Unepremireapprocheconsisterevoirlusagequenous faisonsdelavoiture,endveloppantlautopartageetle covoiturage,enpromouvantpartoutocestpossibleles transports en commun ou le vlo. Ces nouvelles mobilits ontfaitlobjetdunrcentrapportduCentredanalyse stratgique1.Unesecondeapprochepourraitimposerune rupture plus radicale : labandon du moteur thermique, grand consommateurdeptrole,auprofitdumoteurlectrique.Le groupedetravailprsidparJeanSyrotaavaitpourmission dtudierlesprobabilitsdunetellervolution,alorsquela plupartdesconstructeursautomobilessesontlancsdans une course linnovation dans ce domaine. Les obstacles ne manquent pas. Il y a tout dabord le prix, les modlesdevhiculeslectriquestantaujourdhuiencore relativementcoteuxparrapportleursquivalents thermiques. Surtout, lautonomie demeure leur talon dAchille avecenparticulierlacontraintederechargesfrquentes. lheureactuelle,ilnexistepassurlemarchdebatteriela foispeuonreuse,fiablesurleplantechnique,disposant dunegrandeautonomieetdunelongueduredevie.Les laboratoiresytravaillentactivementetuncertainnombrede pistesparaissentprometteusesterme,notammentles batterieslithium-air.Lusagedesvhiculeslectriques pourraitainsisedvelopperprogressivement,daborddans desmarchsspcialissflottesdentreprises,vhiculesde transportencommunouservicespostiers,parexemple , puispluslargement,aufuretmesurequelesinnovations technologiques le permettront. (1) Centredanalysestratgique(2010),Lesnouvellesmobilits.Adapterlautomobileauxmodesdeviededemain,rapportdelamissionprsideparOlivierPaul-Dubois-Taine,Paris, La Documentation franaise, dcembre.La voiture de demain- Avant-propos - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 4 -Cesvhiculesaurontlimmensemritedecontribuerrduirelapollutiondansnos mtropoles. Bien entendu, comme le souligne le rapport, on ne peut pas proprement parlerlesdsignercomme zromission .Unevoiturelectriquenepolluepas lorsquelleroule,maislebilanenvironnementalglobaldoitprendreencomptela production de llectricit consomme (ainsi que celle utilise pour la fabrication de la batterie) et dpend donc du mode de production lectrique de chaque pays. Quantauvhiculethermique,ilnacertainementpaspuissesmarges damlioration.Danslesannes1950,unegrossevoitureamricaineingurgitait 30 litresdessencesur100km,uneCitronDSdanslesannes1970buvaitencore 12litressurlammedistance,nosberlinesmodernessecontententde6litres...Le moteurthermiquedevraitencorevoirsonefficacitnergtiquequasimentdoubler dici2030.Ledownsizing,linjectiondirecte,lacommandelectromagntiquedes soupapesdevraientdiviserpardeuxlesmissionsdeCO2.Cesvoiesdamlioration jouerontunrlecrucialcourt-moyenterme :selonlesconstructeurs,lavoiture moteur thermique devrait reprsenter encore prs de 90 % des ventes en 2020. Ondevraitdoncassisterunelectrificationprogressiveduvhiculethermique.Les systmes stopandstart coupentlemoteurlorsquelavoitureestlarrtetle redmarrent ensuite (ou, dans une version amliore, le coupent sous le seuil des 10-20kilomtres/heure) :dansleszonescongestionnes,cessystmesrduiraientles consommationsde20 %25 %.Lesvhiculeshybrides,quiassocientunmoteur thermiqueetunmoteurlectrique(celui-cifonctionnantfaiblevitesse),sont galementappelssedvelopper,dansunpremiertempssurlemarchhautde gamme. Lespouvoirspublicspeuventacclrerlatransitiondeplusieursmanires.Ilest videmmentsouhaitabledinvestirdanslarecherchedelongterme,notammentsur les batteries lithium-air. Par le jeu des incitations et des rglementations ( lachat ou lusage) il est galement possible de favoriser les vhicules tout lectriques mais aussi les hybrides. Enfin, la puissance publique est seule mme dinstaurer les normes et les rglementations qui encadreront le dveloppement des infrastructures ncessaires aux vhicules lectriques de demain (normes des prises et bornes de recharge). Lagrosseberlineroutireetlectriqueneserapeut-trepaspourdemain.En revanche,notreenvironnementurbainpourraitrapidementaccueillirdesvhicules lgerslectriques,deux,troisouquatreroues,quiferontvoluernotreconception desdplacements.LesChinoisontainsimisencirculationplusde120millionsde vloslectriquesenquelquesannesIlestclairquelesformesdemobilitsont appeles changer profondment, en France et dans le monde, au cours des annes venir :cerapportnadautrebutquedecontribuerprparer,etaccompagner, cette volution. Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 5 -SommaireLes grandes orientations .......................................................................9 Les prconisations...............................................................................19 Quelques dfinitions en prambule......................................................23 Introduction Pourquoi parle-t-on nouveau du vhicule lectrique ? ......................25 Chapitre 1 Recherche batterie sre, peu chre, avec grande autonomie et longue dure de vie .........................................................................37 1. Un historique de lvolution des batteries et de leurs applicationsau vhicule lectrique............................................................................................... 38 1.1. Les accumulateurs au plomb ont marqu les dbuts des vhicules lectriques la fin du XIXe sicle .............................................................................................................. 38 1.2. Au dbut du XXe sicle, les batteries nickel-fer sont lorigine dune deuxime gnration de vhicules lectriques....................................................................................... 42 1.3. Les batteries nickel-cadmium apparaissent au dbut du XXe sicle mais ne sont vraiment utilises dans les vhicules lectriques que dans les annes 1990 ....................... 42 1.4. Les batteries nickel-hydrure mtallique constituent dsormais le standard des vhicules hybrides........................................................................................................... 43 1.5. Dautres batteries ont t tudies au cours du XXe sicle mais nont pas russi trouver leur application dans le domaine du transport ....................................................... 45 1.6. Les principaux accumulateurs classiques noffrent quune autonomie de quelques dizaines de kilomtres aux vhicules lectriques .................................................................. 46 2. Les batteries au lithium : une technologie porteuse de progrs.............................. 48 2.1.Certaines batteries au lithium prsentent un risque dincendie..................................... 49 2.2.Plusieurs technologies sont en concurrence................................................................ 51 2.3.Les batteries de demain................................................................................................. 55 3. Les matires premires entrant dans la fabrication des vhicules lectriques : des contraintes plus gopolitiques que de ressources............................................ 63 3.1. Des tensions possibles sur lapprovisionnement en lithium court-moyen terme, le temps que loffre sadapte la demande................................................................... 64 3.2. Dautres matriaux ou mtaux inquitent davantage..................................................... 66 3.3. Le monopole chinois sur la fourniture des terres rares .................................................. 67 4. Le recyclage des batteries lithium-ion est techniquement possible mais non rentable actuellement ............................................................................... 68 4.1. Les techniques de recyclage des batteries lithium-ion : entre voie thermique et voie chimique.............................................................................................................. 69 4.2. Les principaux dterminants de la rentabilit conomique............................................ 70 La voiture de demain- Sommaire - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 6 -5. La comptition industrielle est domine par les pays asiatiques............................. 72 5.1.Le march actuel des accumulateurs est domin par les pays asiatiques ................... 72 5.2. Les batteries du futur donnent lieu de vastes programmes de recherche, notamment au Japon...................................................................................................... 73 5.3. Aux tats-Unis, les programmes de recherche saccompagnent daides financires lindustrie...................................................................................................................... 74 Conclusion : la ncessit dun saut technologique...................................................... 75 Chapitre 2 Les performances actuelles des vhicules lectriques.........................81 1. Autonomie................................................................................................................ 81 1.1. Les cycles normaliss existants ne refltent pas de faon adquate les consommations et lautonomie des vhicules lectriques ....................................... 81 1.2. Impact de la vitesse et de la pente sur la consommation dun vhicule lectrique....... 87 1.3. Lautonomie du vhicule lectrique dpend de lutilisation des auxiliaires, spcialement du chauffage et de la climatisation .......................................................... 91 1.4. Lautonomie relle des vhicules lectriques dpendra beaucoup de lusage quen feront les utilisateurs............................................................................................. 94 1.5. Des systmes performants dinformation des conducteurs sont en cours de dveloppement .......................................................................................................... 97 2. Puissance, acclration, vitesse, rduction de la pollution et du bruit .................... 98 2.1. Les moteurs lectriques permettent une acclration trs linaire et puissante grce un couple lev disponible immdiatement ................................. 98 2.2. Les vhicules lectriques pourraient rduire les niveaux de pollution dans les zones urbaines................................................................................................ 100 2.3. Le bruit .......................................................................................................................... 102 Chapitre 3 Le VE est-il plus conomique que le VTh ?........................................ 109 1. Le prix dachat et les cots dutilisation restent un facteur dterminant de succs pour un modle..................................................................................... 109 2. Prix des batteries, kilomtrage annuel, prix de lnergie et taux dactualisation sont les paramtres dterminants.......................................................................... 110 3. Les cots de revient kilomtriques du VE et du VTh ne sont comparables qu une double condition.................................................................................... 114 4. La comptitivit du VE se dgrade rapidement si lon scarte des hypothses de rfrence ........................................................................................................... 115 5. La Renault Fluence ZE a un cot comparable son quivalent diesel grce au super bonus de 5 000 euros et condition de parcourir plus de 15 000 km/an.. 121 6. son prix actuel, malgr le super bonus, la Peugeot iOn ne semble pas en mesure de concurrencer ses quivalents thermiques ...................................... 125 7. conomie des vhicules hybrides (VH) et hybrides rechargeables (VHR).............. 130 8. Les missions de CO2 du vhicule lectrique rsultent du contenu en carbone de llectricit quil consomme et des batteries quil utilise................................... 135 9. Lexemple du projet Autolib .................................................................................. 139 La voiture de demain- Sommaire - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 7 -Chapitre 4 Rglementation, normes et standards pour le dploiement du vhicule lectrique........................................................................ 143 1. Le dploiement grande chelle du vhicule lectrique suppose une action volontariste en matire de rglementation et de normalisation ............................. 143 2. Limbrication entre la rglementation, la normalisation et les standards............... 144 2.1. La rfrence aux normes dans les rglementations..................................................... 145 2.2. Un contexte rglementaire qui doit tre adapt pour le vhicule lectrique................ 146 3. Normes et standards.............................................................................................. 153 3.1. La normalisation europenne et internationale est encore largement en chantier ...... 153 3.2. Des divergences et une pluralit de solutions pour les prises, les connecteurs et les cbles .................................................................................................................. 155 3.3. Des normes dessais et de performances complter pour valuer la scurit et les performances des batteries ................................................................................ 158 3.4. Des travaux acclrer pour dfinir et harmoniser les protocoles et modalits de communication ........................................................................................................ 160 3.5. Des mandats europens de normalisation qui sont vitaux pour ouvrir un march domestique significatif lindustrie europenne.......................................................... 161 3.6. Une position franaise en principe forte dans la normalisation europenne et internationale mais pnalise par les divergences stratgiques des constructeurs nationaux ........................................................................................ 162 3.7. Des standards qui sous-tendent des modles alternatifs de dploiement du vhicule lectrique................................................................................................... 162 4. Recommandations ................................................................................................. 163 Chapitre 5 Demande et march potentiel des vhicules lectriques ................... 167 1. Entre croissance forte dans les pays mergents et saturation de la demande dans les pays dvelopps...................................................................................... 167 1.1. La crise conomique fait ressortir le caractre atone du march automobile dans les pays dvelopps ............................................................................................ 167 1.2. Les pays mergents sont porteurs dune forte demande, pas ncessairement cologique .................................................................................................................... 170 1.3. La transformation des comportements des consommateurs est contraste .............. 171 2. Les contraintes qui risquent de peser sur les consommateurs ............................. 173 2.1. Le prix demeure le principal facteur dachat ................................................................ 174 2.2. Les contraintes propres aux nouvelles motorisations faonneront leur utilisation ...... 175 3. Comment sortir de la consommation de niche ?................................................... 176 3.1. Une ouverture la prestation de services ? ................................................................. 176 3.2. Une ouverture la demande de deux-roues lectriques ? .......................................... 177 3.3. Cibler le consommateur potentiel................................................................................. 178 La voiture de demain- Sommaire - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 8 - ANNEXES Annexe 1 Les batteries au lithium........................................................................................ 183 Annexe 2 Le moteur thermique essence ou diesel, en constante volution, a encore un bel avenir devant lui .......................................................................... 209 Annexe 3 Les perspectives de progrs communs tous types de vhicules...................... 219 Annexe 4 Synthse dune mission effectue en Chine et au Japon en novembre 2010.......... 245 Annexe 5 Liste des personnes auditionnes.............................................................................. 251 Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 9 -Les grandes orientations

1Un environnement international, politique et sociologique en forte volution Le contexte international se caractrise par la perspective dune forte croissance des parcsautomobilesdespaysmergents,enpremierlieulaChineetlInde.Ilest galement marqu par les annonces de plusieurs constructeurs mondiaux concernant la mise sur le march de vhicules lectriques. Trois grands pays asiatiques occupent doresetdjdespositionsfortesdansledomainedesbatteries :depuisune quinzainedannes,grcelavancepriseaveclesordinateursetlestlphones portables, le Japon, la Core du Sud et la Chine ont russi concentrer lessentiel de laproductionmondialedesbatteries,notammentcellesbasedelithium, considresactuellementcommelavoiedavenirmoyentermeenmatirede stockage dnergie lectrique embarque. Lesintentionspolitiquesen faveur des vhicules dcarbons (tout lectriques et hybridesrechargeables)sesontintensifies.Dansuncontextedemiseentension collective permanente par le dfi climatique (rapports du GIEC1 et de lOCDE, plans et directivesdelaCommunauteuropenne,confrencesdeCopenhagueetde Cancun) et par la hausse du prix du ptrole perue comme durable, des mesures sont prisesdansdiffrentspaysenfaveurdesnergiesnouvelles,desvhicules dcarbons et de nouveaux projets de mobilit. Lecontextesociologiqueavoluetpeuttreunesourcedesurprises.Lopinion publiquedespaysindustrialissenparticulierlaFrance,sansdoutedsoriente parunecommunicationpubliquefoisonnanteetparunemultitudedinitiatives industriellespeucoordonnes(varitdesstratgiesindustrielles,normalisationen cours dlaboration, etc.), semble saccoutumer lide que les habitudes de mobilit vont changer. Le mode de possession dun vhicule est remis en cause et le modle social qui laccompagne semble atteindre ses limites (encombrements de circulation, pollutionurbaine,peut-treprixdescarburants).Danscecontexte,dessondages raliss depuis deux ans font apparatre que les trois quarts des Franais se dclarent prtsacqurirunvhiculelectrique,sousrservequilnecotepaspluscher quun vhicule conventionnel quivalent et que le handicap de lautonomie soit rduit. Enrevanche,endehorsdesconfigurationsurbainesspcifiques(quiconcentrent quand mme prs de la moiti du parc automobile), la voiture particulire reprsente un accessoiredevie incontournable,synonymedemobilitpersonnelleetde libert, voire doutil de travail indispensable. (1) GIEC : Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat. La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 10 -2Quelle motivation peut pousser le consommateur opter pour un vhicule lectrique ? EnFrancecommeltranger,lanne2010avusemultiplierlesdclarationsdes constructeurs industriels sur les vhicules tout lectriques, sans que soient prciss ni lanaturedecesvhicules(prototype,exprimentation,prsrie,testdepartenariat, production de niche) ni le calendrier ni enfin le volume de commercialisation. Faceuneinformationincomplteetparfoistrompeuse,surleplanaussibien techniquequecommercial,leconsommateursemanifestedefaonassezsympa-thiquemaisfinalementpeuferme :lesdclarationsdintention,certeslargement favorables,nengagentgurelespersonnessondes,quiragissentplusune dynamique collective qu une volont personnelle de passer lacte. Loffre industrielle en France est affiche mais reste dbut 2011 et sans doute pour denombreuxmoisencore concrtementinaccessible :Renaultinvestitet communique massivement, avec lobjectif dune offre en 2011 tant pour la France que pourdautrespays(miseenplaceparBetterPlacedunrseaucomportantdes installationsdchangedebatteriesenIsraletauDanemark).LegroupePSAsest lanclepremier,defaoninattendue,enlargissantsonpartenariatavecun constructeurjaponais(Mitsubishi).Laconcrtisationdesprojetsfranco-italiensdu groupe Bollor, sans cesse repousse, a pour prochaine chance le projet Autolib (dmarrageannoncpourlautomne2011avec,enrythmedecroisire,3 000 vhi-cules). Les autres initiatives (Heuliez, Aixam, etc.) ou ralisations (Nissan avec la Leaf, Tesla,dansunregistrecommercial hautdegamme )ont,pourlinstant,unpoids marginal. Ilen est de mme des tests et essais en coursou prvus en 2011 et 2012 (BMW/Minilectrique,Daimler/Smartlectrique,BlueOnlectriquedeHyundai, Toyota hybride rechargeable, etc.). 2.1. Les qualits intrinsques des vhicules tout lectriques profitent la collectivit xLapropulsionparllectricitnengendrepas,auniveauduvhicule,de polluantstoxiquesoudsagrables comme les oxydes dazote (NOx), les particules etleshydrocarburesimbrls.Cestunavantageapprciabledanslescentres-villes encombrs. xLavoiturelectriquenmetpasdeCO2lusage.Cescaractristiquesont conduitpopulariserlevhiculetoutlectriquecommevhicule cologique , dcarbon ouzromission .Cestunecommunicationrussiemaispourle moins surprenante : personne na eu lide de donner au chauffage lectrique limage vertueusede chauffagezromission .Ilfautsavoirquelaproductionthermique dlectricitla plus rpandue dans le monderepose sur le charbon, legaz, le lignite, des produits ptroliers et quelle engendre des missions de CO2, doxyde dazote et departicules.Ilestdoncabusifdeconsidrersystmatiquementlesvhicules lectriques comme une faon de lutter contre le rchauffement climatique. xLebruitestrduit.vitessefaibleoulorsdesdmarragesetacclrations,le moteurduvhiculelectriquemetmoinsdebruitquelemoteurthermique,surtout quand celui-ci est diesel. En ville, donc, le progrs est trs apprciable. vitesse plus La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 11 -leve,lavantageestmoindrecarlesbruitsduroulementetduventsont prpondrants.xLevhiculelectrique,nutilisantpasdecarburant,permetdediminuerla consommation de ptrole (tout en augmentant la consommation dnergie primaire). Cetobjectifpeut,commepourlesmissionsdeCO2,treaussipartiellementatteint parunediminutiondelaconsommationspcifiquedesvhiculesthermiquesoupar lutilisationdagrocarburants.Pourlespaysenqutedindpendanceptrolire, linstar dIsral ou de la Chine, le VE peut cependant apparatre comme la priorit. 2.2. Les insuffisances des vhicules tout lectriques affectent les utilisateurs xLavitessedepointe, largement suffisante pour rouler en ville et sur route, est le plus souvent trs infrieure celle des vhicules thermiques comparables. xLe volume du coffre est plus petit que celui du vhicule thermique comparable, en raisonduvolumedesbatteriesplacespourlinstantsousleplancher(rehaussen consquence),voiredanslecoffre ;uneconceptionnouvelleduvhiculelectrique permettra vraisemblablement de porter remde cet inconvnient. xLevieillissementetladuredeviedesbatteriessontinsuffisammentconnus. Onpeutdoncpenserquelesbatteriesserontdeprfrenceloues,carilestpeu probable quun propritaire puisse supporter le cot du changement de ses batteries en cas de dfaillance, alors quelles reprsentent prs de la moiti du prix du vhicule toutlectrique.Achtera-t-ilalorsunvhiculesansbatterie ?Vraisemblablement,il louera sur longue dure la totalit du vhicule tout lectrique. xLascuritdesbatteries,dumoinspourcertainstypesdemodlesaulithium, nestpasencoretotalementassure(lesretoursdimageaprsdesaccidentsen priodedelancementcommercialpourraientservlercatastrophiques).Lamiseen uvredescertificationsenmatiredescurit(typeINERIS)apparatravite incontournable, tant pour les vhicules hybrides rechargeables que pour les vhicules tout lectriques. xLadurederechargestandard(entre5et8heuressurunealimentation 220 volts, le double en 110 volts) impose une contrainte nouvelle concernant la fois lagestiondutempsdusage,lemodedapprovisionnementlectrique(ilfauttrouver unemplacementavecuneprisescurise)etladisponibilitimmdiateduvhicule. Cettecontraintepeuttrepartiellementcompenseparlaccsdespointsde rechargeacclreourapide,quirestenttoutefoismettreenplacedansleslieux publicsetdontlusagedoitresterexceptionnel,tantenraisondesincertitudessur limpact de leur usage rpt sur la dure de vie des batteries que pour privilgier les rechargesenpriodescreuses.Larechargeserafrquente,sicenestquotidienne. Elle oblige manipuler un long cordon, qui trane sur le sol et salit donc le coffre et les mains de loprateur. xLautonomielimiteestlehandicaplepluslourdduvhiculetoutlectrique.La consommation est trs difficile prvoir car elle dpend du mode de conduite, de la vitesse,delapentedelaroute,delavitesseduvent,delatempratureextrieure (pourlechauffageetlaclimatisation)etdelutilisationdesaccessoires(clairage, essuie-glaces, radio, etc.). Les constructeurs affichent une autonomie souvent proche La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 12 -de 150 km, calcule partir des tests normaliss de consommation, mais en pratique elleestpluttdelordrede80km.Celarevientcirculerenpermanencedansun vhiculethermiquedontlerservoirnauraitquunecapacitde58litresde carburant, soit la quantit qui reste quand la jauge signale lurgence dun passage la pompe ! 2.3. Les modalits dimplantation des installations fixes de charge, tant publiques que prives, restent incertaines Pourlarechargedomicile,lesprisesdecourantdomestiquesactuelles220 volts noffrentpastoujoursdesgarantiesdescuritsuffisantespourdlivrerdefaon rpteleurpuissancemaximaleautorisede3kWhpendantplusdedeuxheures. Des incertitudes subsistent sur le courant quelles pourraient supporter sur de longues priodesrptes.Lalimitationducourantmaximumadmissible13,10voire8 ampres,quirestedailleursprciser,augmenteraproportionnellementladurede charge.Cestpourquoilarechargedomiciledevraprivilgierlutilisation,etdonc linstallation, de prises ddies et scurises et comporter, en tout tat de cause, un contrledelascuritdelinstallationlectriqueenvuedesonutilisationpourla recharge rgulire dun vhicule lectrique. Quant aux installations de recharge dans les lieux publics, y compris sur les lieux de travail,ellesnexistentpasencore.Leurdploiementestprcismentlundes objectifs prioritaires des partenariats engagspar ltat avec lescollectivits locales. Leurnombreetleurrpartitionentrechargenormale(3kW),acclre(22kW)ou rapide(43kW)devronttreoptimissentrelascurisationdelusageretlescots dinvestissement.Lhypothseretenueactuellement,basesurlespremires exprimentations, est que 90 % des recharges se feraient domicile et/ou la nuit, en charge normale 3 kW. Elle reste toutefois vrifier grande chelle. Lamiseenplacedespointsderecharge,lment-cldudploiementdesvhicules lectriques,corresponddespostesfinancirementnonngligeables,tantpourles particuliers(installationdomestiquevrifier,voirescuriserouprisedecharge ddie, le tout pouvant aller jusqu 1 000 euros) que pour les collectivits publiques (parkings, voierie) ou prives comme les entreprises pour leurs salaris ou les grandes surfaces pour leurs clients (le cot dun poste de recharge rapide tant de lordre de 50 000euros).Fautedenormalisationstabilise,lesinstallationsdechargenormale, acclreetsurtoutrapidesontencoresouslecoupdestandardsconcurrents (connectique, courant alternatif ou continu, etc.). La scurit de ces installations aura uncotsignificatif,malconnuaujourdhui,et,danscertainscas,lesconditions dimplantationrestentprciser :remiseencausedecertainesinstallations domestiquesnonconformes,modalitstechniques,rglementairesetjuridiques dinstallation de prises et bornes dalimentation dans les parkings souterrains publics ouprivatifs(rvisiondesrglementsdecoproprit,modalitsducomptagedes consommationslectriques)oudanslesstations-services(installationsclasses), ralisation de lalimentation lectrique des postes de charge publics, etc. 2.4. Rien ne permet aujourdhui de prvoir que la voiture tout lectrique sera moins chre que la voiture thermique Lesdonnesconomiques(horsaidespubliques)sontendfaveurduvhicule lectriqueparrapportauvhiculeconventionnelquivalent,mmesilonprenden La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 13 -compte les effets dchelle en cas de succs. Les calculs de cot global du kilomtre parcourusupposentlaconnaissancedediffrentsparamtresencoreentachs dincertitude,dautantquelemarchdeloccasiondesvhiculeslectriquesetdes batteries nexiste pas encore. Les paramtres les plus importants sont le prix dachat ou de location, le prix de lnergie (sachant que le prix de llectricit connat dans la plupartdespaysdesfluctuationsparalllescellesduptrole),lataxationde lnergie(enFrance,oncompareleprixducarburantfortementtaxauprixde llectricitpeutaxe),laconsommationfuturedesvhiculesthermiqueset,surtout, lenombredekilomtresparcourus(ilestdifficiledaffirmerquelevhiculetout lectriqueestfaitpourlespetitstrajetsurbainstoutenconsidrantquilparcourt 15 000 km ou davantage par an). Dans la plupart des cas, le vhicule tout lectrique sans batterie nest pas moins cher que son quivalent thermique et le surcot des batteries (achetes ou loues) est trs difficilementcompensparlescotsdefonctionnementmoinslevs,mmeen tenant compte de laide actuelle de 5 000 euros en France (plafonne 20 % du prix du vhicule, batterie comprise). Avec les offres commerciales affiches dbut 2011, le cotderevientkilomtriquedunvhiculelectriqueapparatentre20 %et100 % pluslevqueceluidunvhiculeconventionnelusagequivalent,cechiffre dpendant normment du nombre de kilomtres parcourus lanne. Leseffetsdchelleduneproductioncroissantedevhiculeslectriques(hors batterie)devraientengendrerunebaissedescots,enparticulierdanslafabrication des moteurs lectriques, si toutefois le renchrissement attendu de certaines matires premires(notammentcuivreetmtauxnonferreuxissusdesterresrares)nevenait paslacontrebalancer.Laproductionensriedesbatteriesdevraitgalementfaire baisser leur cot unitaire, le prix de 300 euros/kWh tant, pour de nombreux experts, unseuildifficilefranchir,enraisonduprixdescomposantsdebase.Les constructeursauraientalorsunchoixfaire :rduirelehandicapdeprixoubien rduire le handicap du manque dautonomie. 3Les contraintes financires feront plus que les incitations financires pour lessor du march, qui sera plutt celui du vhicule hybride rechargeable 3.1. Lconomie du vhicule tout lectrique nest pas porteuse dun march grand public substantiel Endehorsdequelquesniches,lemarch grandpublic desvhiculestout lectriquesauradumalsedessinerspontanmentdemaniresignificativesurla seulebasedeleurscotsdachatetdusage,mmesilesaidesde5 000euros taient reconduites par les pouvoirs publics (qui auront en outre subir un manque gagner du fait de la perte de la TIPP). Endautrestermes,onvoitmallhorizonpartirduquellevhiculetoutlectrique deviendraitmoinscherquelesvhiculesthermiquesquivalents.Ilestprobableque lespremiersmarchsserontdesmarchsspcialiss.Onpensenotammentaux entreprisesquipeuventdisposerdepointsderechargeinsituetrduirelescots dusagegrceunkilomtrageannuelrelativementlev,avecdesparcours La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 14 -prvisibles. Elles peuvent galement en retirer un avantage en termes dimageou de stratgie :adhsiondespersonnelsconducteurs,gagedeboncomportement (responsabilitsocialeetenvironnementale),compatibilitavecdesobjectifs ngocis(parexemple,contratdobjectifsetdemoyensentreltatetun tablissement public), etc. Diffrentstypesdevhiculestoutlectriquesquinesontpasexaminsdansce rapportpourronttrouverleurplacepourletransportdepersonnes(vhicules lectriqueslgers,quads, quadricycles,vhiculesdeuxoutroisroues)oudansla catgorie des utilitaires lgers, comme ceux utiliss largement par La Poste ou ERDF. Au-del de ces marchs spcialiss (quelques milliers ou au mieux quelques dizaines demilliersdevhiculesparanpourlaFrance),demeurelaquestiondelmergence du march grand public , pour faire dcoller la demande donc la production, et par consquentfairebaisserlesprix.Aujourdhui,leconsommateur moyen neparat passpontanmenttentparuneexpriencequirisquedenepasluirapporter financirement, tout en lui imposant des sujtions nouvelles. 3.2. Des contraintes de circulation seraient favorables la motricit lectrique Si on veut faire merger le vhicule lectrique, il faut donc forcer le march, non pas pardesincitationsfinancirespuissantes(commeenIsralolasuppressiondela taxe limportation des vhicules lectriques quivaut une subvention de 45 % sur le prix dachat) et peu probables sur la dure, mais par des obligations nouvelles qui modifient le spectre des motivations dachat.On peut ainsi crer uncontextefort en faveur de la motricit lectrique en imposant des restrictions de circulation : page lentredezonesurbainesexonrantcertainescatgoriesdevhicules propres ; interdictiondaccsdesvoiesprioritairesoudeszonesurbainesauxvhicules thermiques dont les missions seraient suprieures un seuil donn, voire tous. Un autre mode de discrimination peut consister en la mise en place dune taxe annuelle acquittersurchaquevhicule,avecexonrationtotaledesvhiculeslectriquesou hybrides rechargeables. 3.3. mais les vhicules hybrides rechargeables en seraient les principaux bnficiaires Levhiculehybriderechargeableesttrsdiffrentduvhiculetoutlectrique.Ce dernier se positionne comme un petit vhicule adapt des trajets courts et rptitifs, unmoyendetransporturbain(unsecondvhicule)ouunvhiculedenavetteurs ( commuters ). Le vhicule hybride rechargeable peut quant lui se substituer dans touslesusagesauvhiculethermique,entantlectriqueenvilleetthermiquesur desparcourslongs :ilpeutrespecterdescontraintesrglementairesfavorablesla motricit lectrique, pour peu quil dispose dune autonomie lectrique au moins gale 20 km en conditions relles et que son utilisateur puisse choisir lui-mme son mode de fonctionnement, thermique ou lectrique. Entermesconomiques,levhiculehybriderechargeableestpluscoteuxquele vhiculethermiqueparcequilaunedoublemotorisationetdavantagedebatteries (au moins 5 kWh). Il se compare davantage au vhicule tout lectrique qui a une seule motorisation mais beaucoup plus de batteries (au moins 15 kWh). La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 15 -La recharge du vhicule hybride rechargeable dure environ deux heures. Elle est donc possible sans risque sur des prises existantes en 220 volts, alors que la recharge du vhiculetoutlectriquencessitedesalimentationsscurisesquisontencore mettre en place. 3.4. Il nest pas vident que les achats non justifis par la seule rationalit conomique se portent sur le vhicule tout lectrique Dans ce qui prcde, lhypothse prise en compte est celle dune attitude rationnelle delautomobilisteauplanconomique.Dautrescritresdechoixexistent,par exemple la dmonstration dun statut social, qui conduit choisir certains modles ou certainesmarques,lesoucidescuritquijustifielachatdunvhiculeplusgroset pluslourdquencessaire,ouuncomportementsoucieuxdelenvironnement.Ilya galement lautomobile qui sachte sur un coup de cur, pour faire moderne ou pour le prestige. Le vhicule tout lectrique peut-il profiter de ces divers comportements ? Il y aura sans conteste des acheteurs. Seront-ils en nombre suffisant pour constituer un march significatif ? Levritablelancementdecemarchpourraitaussirsulterdunervolution technologique, toujours envisageable mais rarement prvisible. En ce qui concerne le stockage de lnergie embarque, rien nest moins sr actuellement, les informations disponiblesnelaissantpasentrevoirdemutationtechnologiqueprochaine.Entout tat de cause, lexprience montre quen matire de mobilit automobile, un long dlai estncessairepourpasserdelinnovationladiffusionensriedenouvelles technologies.lhorizonduprsentrapportetsansprjugerdecequipeut survenir, il nest pas apparu de signe prcurseur dune telle rvolution. 4Pour les pouvoirs publics, latteinte dobjectifs gnraux de rduction des missions passe dabord par lincessante amlioration des performances des vhicules thermiques Lamlioration des performances des vhicules thermiques conventionnels est encore etpourlongtempslavoielaplusefficacepouratteindrelesobjectifsglobauxde rductiondespollutionsatmosphriquesurbainesetderductiondesmissionsde CO2.Cettevoie,quipasseparunelectrificationpartielle(stop&start,rcupration dnergie de freinage, etc.) est crdible ( partir de la situation de rfrence de 2007, on peut obtenir des gains de 50 % avec les techniques disponibles) et incontournable (silonconsidreque,horizonde15-20ans,entre85 %et95 %desvhicules neufscommercialissseronttoujoursdesvhiculesmotorisationthermiqueou hybride). ConcernantlesmissionsdeCO2,lesperspectivesattachesauvhiculelectrique sont intressantes en France, mme sil parat exclu de compter exclusivement sur le rechargement de nuit partir dlectricit dorigine nuclaire ou renouvelable. En effet, les utilisateurs, par ncessit, auront tendance recharger leurs batteries ds quils le pourront(enparticuliersurlelieudetravail)etpasseulementdesheureschoisies (spcialement la nuit). Les missions de CO2 des vhicules lectriques du puits la roue risquentdoncdtreenFranceplusprochesde30-40gCO2/kmquedes10-20 gCO2/kmgnralementavancs,cequineremetpasencausepourautantla situation privilgie de la France sous cet aspect.La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 16 -Les mix nergtiques tant, dans les autres pays, gnralement plus carbons quen France(enmoyenne,environ80gCO2parkWhproduit),lesmissionsglobalesdes vhicules lectriques y sont comprises entre 80 et 120 g CO2/km selon les tudes et lespays(Allemagne,tats-Unis,Japon,Isral).EnInde(plusde950gCO2/kWh produit),enAustralie(920gCO2/kWhproduit)ouenChine(800gCO2/kWhproduit), nations o la production dlectricit se fait massivement base de charbon et, pour longtempsencoreprobablement,sanscaptationetsquestrationduCO2,les missionssontquivalentes,voiredpassentcellesdesmeilleursvhiculesdiesel daujourdhui. Ainsi, un fort dveloppement du parc des vhicules tout lectriques en Chine serait catastrophique sous langle des missions de CO2. Cest pourquoi lamliorationdesperformancesdesvhiculesthermiques, dont le poidsseraencoredominantdanslesdcenniesvenir,doitconstituerunevoie prioritaire.Ledurcissementsurlelongterme,au-delde2015,desdispositions communautaireslimitantlesmissionsmoyennesdeCO2desvhiculesvenduspar les diffrents constructeurs (actuellement autour de 130 g CO2/km) doit pouvoir inciter lamobilisationdesprogrstechnologiquesdjdisponibles(unseuilinfrieur 80 g CO2/kmsembleaccessible).LafocalisationsurletraitementduCO2nedevra toutefoispassefaireaudtrimentdelapriseencomptedesautrespolluants (aldhydes,microparticules,etc.).Certes,lesquipementierssontdansleurrle quandilspromeuventleursinnovationsetlesensembliersquandilsveillentla fiabilit des dispositifs et composants proposs. Nanmoins, il est significatif que les ensembliers sous-traitants des grands groupes se plaignent de faon rcurrente de la frilosit de ces derniers intgrer leurs dispositifs pour des raisons de cot, de fiabilit ou dindiffrence commerciale, alors mme que se dveloppent actuellement grands frais des initiatives industrielles et commerciales portant sur des vhicules hybrides ou lectriquesmanifestementpluscoteuxetpluscontraignantsquelesvhicules conventionnels. Dunpointdevueindustriel,lesconstructeursfranaisjouissentdunebonne rputationdanslafabricationdevhiculesthermiquesfaibleconsommation, tantparlamatrisedesmotorisations,notammentdieseldepetitecylindre,quepar lesinnovationsdveloppesparlesquipementiersfranaisenmatiredassistance lectrique et lectronique ou daide la conduite. Endfinitive,comptetenudescontraintesconomiquesetdesnouvellessujtions pratiquesquapportelevhiculelectriqueauxqualitspourtantapprciablesen certains milieux urbains, lavenir du vhicule lectrique en France apparat conditionn par trois lments fondamentaux :xdune part, amorcer la pompe et donner envie au consommateur sur des bases techniquesetconomiquessaines.Lexemplaritdeltat,destablissements publics et des collectivits locales est cet gard une composante importante du succs des vhicules hybrides et lectriques ; xdautrepart,treralistedanslapromotiondesobjectifsetnepasparer abusivementlevhiculelectriquedevertusuniverselles :lapparitiondes vhiculeshybridesetlectriquesnersultepasdunervolutiontechnologique, comme, enson temps, le tlphone mobile ou le micro-ordinateur, au sens o le servicerendulutilisateurestquasimentlemmequeceluidunvhicule thermique ;enrevanche,cesnouvellestechnologiescontribuerontchangerle rapport la mobilit ; La voiture de demain- Les grandes orientations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 17 -xenfin,vivrecesvolutionsverslamobilitlectriquedansuneperspective rsolument europenne. Actuellement, les stratgies industrielles se confrontent ( commencersurleplandelacommunication) :lesdeuxgrandsensembliers franais affichent leurs ambitions (avec des voies bien diffrentes) et prennent des risques (Renault), les constructeurs allemands apparaissent plus en retrait, mme si les budgets de recherche et de dveloppement sont consquents (Volkswagen). Quecesoitauniveaucommunautaireou,danscertainscas,auniveaumondial, lharmonisationdesstandardsestbalbutiante,lanormalisationresteencours dlaboration, la certification en matire de scurit des batteries en est aux prmices, linteroprabilitdessystmesderechargenesttoujourspasassure(connectique, nature et tension du courant, etc.) et la diversit domine en matire dincitation fiscale (primeslachatdesvhicules,fiscalitattachelafournituredellectricitde charge,statutdesachatspardesservicespublics).LaCommunauteuropenne sestdcidetardivementprendredesinitiativessurtoutoupartiedecesenjeux (Stratgie commune de lUnion europenne sur la voiture verte en avril 2010, mise en place mi-2010 dun focus group europen pour coordonner et orienter les travaux de normalisation). Il y a urgence, pour faire face aux ambitions des pays asiatiques qui pourraient, de fait, imposer leurs normes sil nen existe pas dautres.Danscecontexte,linvestissementeuropenenmatiredevhiculehybride rechargeable quipermetdesurmonterunepartiedeshandicapsduvhicule lectriquepur seraitsusceptibledassurerunetransitioncertescoteuse,mais techniquementetsocialementintressanteverslamobilitlectriquedufutur, quidevrarendreaumoinslemmeservicequelesvhiculesconventionnels daujourdhui, lorsque les batteries auront bnfici de progrs substantiels sur le plan technique et conomique. Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 19 -Les prconisationsPourfairefaceaudoubledfiquereprsententlentredansunepriodedeprix levs de lnergie et la mise en uvre de la lutte contre le rchauffement climatique, lespouvoirspublicsdoiventmenerunepolitiquenergtiquenouvelle,caractrise parsonampleuretsapermanence.Danslecasduvhicule grandpublic ,la difficultinhrenteuntelchangementsajoutelecaractreirrationneldeschoixet comportementsdunepartiesignificativedesautomobilistes.Laconsommationdes vhiculeset,plusgnralement,leurniveaudmissionspolluantesdiminueront dautant plus que lconomie, la scurit, le caractre utilitaire auront remplac, dans leur esprit, la fascination pour la vitesse, lacclration, la puissance des vhicules. Pourdiminuerlaconsommationdesvhiculesetleursmissionsdirecteset indirectes, ltat intervient de multiples faons : xlinformation : elle permet de justifier toute nouvelle politique, dy faire adhrer les automobilistes et de leur faire adopter un comportement mieux adapt au nouveau contexte ; xlexemplarit :ltatdoitmontrerlexempleentantquacheteuretutilisateurde vhicules ; xla rglementation : elle permet de rduire la consommation des vhicules et leurs missions, directement ou en limitant la vitesse, la circulation ou le stationnement ; xla taxation : elle concerne le prix des vhicules et celui de leurs sources dnergie ; xlincitationfinancire :ellepeutdissuaderlacquisitiondesvhiculeslesplus consommateurs,aiderlacquisitiondesvhiculeslesplusperformants,en combinant ventuellement les deux options ( bonus/malus ). Les mesures prendre sont traiter, suivant le cas, au niveau communautaire ou au niveau national. 1Caractristiques des vhicules xDiminution de la consommation des vhicules moteur thermique. Elle devrait se traduire par une limite de 70 g/km des missions de CO2 en moyenne pour les vhicules neufs de tourisme. Cettedispositionbnfiquepourlenvironnement,plusrigoureusequelesobjectifs actuellementaffichs(95g/km),aurapoureffetdacclrerlamiseenuvrede diffrentesmesuresdconomiedecarburantassociesunelectrificationdes vhicules. xAffichage du contenu en CO2 du kilomtre parcouru du puits la roue . IlsagitdindiquerenparticulierlesmissionsdeCO2induitesparlusagedun vhicule lectrique.La voiture de demain- Les prconisations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 20 -xHarmonisationdesvitesseslimitessurautoroute130km/heurepourtoute lUnion europenne. Lintrtdecettemesurersidemoinsdanslesconomiesdirectesdecarburantdu faitdunerductiondelavitessemaximumpourlesvhiculesexistantsquedans limpactsurlaconceptiondesvhiculesmisenventesurlemarcheuropen.La perspectivedunelimitationgnralisedesvitessesinciteraitlesconstructeurs concevoirdesvhiculesthermiquesethybridesauxperformancesmoinsleves, donc moins puissants, et obtenir des gains de consommation tous les rgimes et touteslesvitesses,ycomprisencirculationurbaine.Labaissedeconsommation entrane une diminution de la pollution, ce qui est particulirement bnfique dans les centres-villes trs congestionns. xObligation, sous trois ans maximum, de doter les vhicules neufs dun dispositif coupant automatiquement le moteur lorsque le vhicule est larrt. Cettemesureimpliquerait,pourlesvhiculesthermiques,lamiseenuvredun dispositif de type stop & start , dj livr en srie sur plusieurs modles. Alors que lapollutionurbaineestjugeproccupante,celapermettraitderduirede5 % 10 %enmoyenne20 %25 %dansleszoneslespluscongestionnesles missionsdepolluants.viterlefonctionnementdesmoteursthermiquesauralenti, cest rduire la fois la consommation de carburant, la pollution et le bruit. xAssistancelaconduiteautomobile :desquipementsdjdisponiblessur certainsmodlesouprtstrecommercialisspourraienttrerendusobligatoires (affichagesurletableaudeborddelaconsommationinstantaneoudescartspar rapportlaconsommationoptimale,rgulateurdevitesse,jaugedepressiondes pneus, etc.). xMode de propulsion des vhicules hybrides rechargeables : si la circulation des vhiculesthermiquesdevaittreinterditedanscertaineszones,elledevraittre rserveauxvhiculeshybridesrechargeablesenmodedepropulsionlectrique (garanti par un signal visible de lextrieur) et aux vhicules tout lectriques. 2Information sur la consommation et les missions des vhicules xModificationdescyclesdhomologationactuels :ilfautquecescyclessoient plus reprsentatifs de lutilisation moyenne des vhicules. Cescyclesonttconuspourmesurerlaconsommationdecarburantetles missionscorrespondantesdeCO2 desvhiculesthermiques.Ilssontmaintenant utilisspourdfinirlautonomiedesvhiculestoutlectriques.Orlaconsommation desauxiliaires(chauffage,climatisation,dgivragedesvitres,etc.)nestpasprise en comptedanslesmesuresnormalisesactuelles.Ellepeutpourtantreprsenterune proportion significative de la consommation dnergie ddie la seule propulsion du vhicule.Commelesvhiculestoutlectriquesembarquentunequantitdnergie relativementfaible,lautonomieafficheparlesconstructeurs,tablieparlescycles dhomologation actuels, peut tre trs loigne de la ralit vcue quotidiennement. La voiture de demain- Les prconisations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 21 -3Achat et dtention des vhicules xSystmedemalusannuel:prolonger le dispositif de la loi du 25 dcembre 2007 par un systme de malus annuel qui serait, en pratique, une taxe annuelle sur les missionsdecarbone,peruesurlensembledesvhiculesencirculation,comme dans la plupart des autres pays europens. Legouvernementainstaurunsystmedebonus/malusdestinfavoriserlacqui-sition des vhicules dont la consommation est la plus basse et pnaliser ceux dont laconsommationestlaplusleve.Cettedcisionaeuuneffetcourtterme.Son effet sur lvolution globale du parc automobile restera cependant limit si le dispositif ne sapplique pas chaque anne tous les vhicules en circulation. xLimiter les aides publiques aux seuls vhicules lectriques utilisant des batteries innovantes (ce qui exclut par exemple les batteries au plomb classiques). 4Utilisation des vhicules xDonnerauxcollectivitslocalescomptenteslespouvoirsconcernantla circulationenville(autoriserlespagesurbainsdontlatarificationpourratre module en fonction du type de vhicules, interdire la circulation de certains types de vhicules en centre-ville, etc.). xSupprimerdicicinqanslestationnementrsidentiel,aprsavoiraugment progressivement son tarif. Lancessitderserverdesemplacementspourrechargerlesvhiculeslectriques entrane la suppression de nombreuses places de stationnement. Or le stationnement rsidentielsurlavoiepublique quasimentgratuit(Paris, unesemaineauprixdune heure de stationnement normal) engendre dj un surcrot de circulation pour trouver uneplacelibreetdoncuneaugmentationdelaconsommationdecarburantdes voitures (estime environ 20 % Paris). 5Scurit xLesinstallationsderechargedesvhiculeslectriquesdoiventtrescurises. Lesbornesdoiventrespecterdesnormesquilestindispensabledefinalisersans tarder :clarifieretscuriserlesconditionsdechargenormaledomiciledesdivers typesdevhiculeslectriquesenprescrivantuncontrlepralableparune entreprise qualifie de ladquation de linstallation lectrique et en gnralisant linstallation et lemploi de prises ddies en mode de charge 3 (donc assurant parlaprsencedunquatrimefillacontinuitterreentrevhiculeetborne) pourlesvhiculeslectriquesdenouvellegnration,etcommuniquer largement sur les modalits et prcautions pour la charge domicile ; pour les charges normale, acclre ou rapide dans les lieux publics, finaliser unespcificationnormativerelativeauxcaractristiquestechniquesetaux La voiture de demain- Les prconisations - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 22 -conditions denvironnement et dinstallation des stations de charge, et imposer un contrle spcifique de linstallation par une entreprise qualifie ; clarifierlesrgimesrglementairesdeslieuxdestockagedebatteries,dela cohabitation de bornes de charge acclre ou rapide et de points de livraison decarburantsetdelinstallationdebornesdechargeacclreourapideen sous-sol. xMettreenplacedesprconisationsetdesmodesopratoirespourles interventionsdurgencesurdesvhiculeslectriquesaccidentset dvelopper la sensibilisation et la formation des personnels dintervention correspondants. xComplterlesnormesdeperformancesetdessaisdesbatteriespouren couvrirlesprincipauxrisquesetenrendrelapplicationobligatoire,aumoinsdansle cadre europen. 6 Recherche publique Donner la priorit aux thmatiques qui permettent : derduirelaconsommationdesvhiculesthermiques,hybridesrechargeableset lectriques ; damliorerlesperformancesdesbatteries(cot,densitdestockage,scurit, mesureduvieillissement)etdessystmeslectroniquesdecontrleetde puissance. 7Normalisation Lestravauxdenormalisationdoiventtreacclrsetoptimissentreleschelons nationaux,europensetinternationaux.Ilssonteneffetindispensables,tantpour assurer la scurit des vhicules et de leurs composants (batteries en particulier) que linteroprabilit(pourlacharge)etlesperformancesnergtiquesdesvhicules lectriquesetdeleuremploi.Lamiseenplacedun groupestratgique vhicule lectrique lAFNOR et dun focus group au niveau europen, ainsi que la rcente misejourdelaccordentrelISOetlaCEIauplaninternationalvontdanslebon sens. Maisbeaucouprestefairepourconcrtiserlesintentions,raliserles consensusncessairesauplanindustrieletpourarticulercorrectementles rglementations nationales avec les normes europennes et internationales. 8 Transports urbains et autres mobilits Le dveloppement des transports alternatifs (transports collectifs, deux roues, etc.) et une meilleure organisation de la mobilit automobile (autopartage, covoiturage) ne font paspartieduchampduprsentrapport,maisleuramliorationquantitativeet qualitativeestunecldelarductiondelutilisationduvhiculeindividuel.Ces moyensdetransportoffrentgalementdautresvoiesdepntrationdellectricit pour la mobilit urbaine. Il est ncessaire, par ailleurs, de limiter les missions sonores autorises pour les deux et trois roues au niveau fix pour les vhicules de tourisme. Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 23 -Quelques dfinitions en prambuleLes vhicules qui font intervenir llectricit pour se mouvoir sont souvent qualifis de vhiculeslectriques alorsquilsrelventdecatgoriesdiverses,prcisesparla rglementationeuropenneounationale.Danslelangagecourant,laconfusionsest installe, ce qui justifie ces prcisions terminologiques. Le Vhicule moteur thermique (VTh) est un vhicule m uniquement par un moteur combustion interne, sans moteur lectrique li la traction. Cest le vhicule au sens usuel,utilisantpourlessentieldugazoleoudelessence,plusrarementdes agrocarburants, du gaz de ptrole liqufi ou des carburants liquides produits base de gaz ou de charbon. LeVhiculelectrique(VE) est, selon la rglementation europenne, un vhicule qui dispose dune chane de traction lectrique, cest--dire dun systme consistant en un ou plusieurs dispositifs de stockage de lnergie lectrique (une batterie, un volant dinertielectromcaniqueouunsupercondensateur,parexemple),unouplusieurs dispositifsdeconditionnementdelnergielectriqueetuneouplusieursmachines lectriquesconuespourtransformerlnergielectriquestockeennergie mcaniquequiesttransmiseauxrouespourfaireavancerlevhicule .Cestce quonappelleunvhicule toutlectrique ,ouunvhiculelectriquepur.Les anglophones parlent souvent de BEV, pour battery electric vehicle . Les dispositifs destockagedoiventtrergulirementrechargs,soitenraccordantlevhiculelui-mme un rseau de distribution dlectricit, soit laide de moyens de production dcentraliss, soit en oprant un change standard des batteries. LeVhiculehybride(VH) est,selonlarglementationeuropenne,unvhiculedont lapropulsionmcaniqueestassureparlnergieprovenantdedeuxsources embarques : un carburant consommable (identique celui des VTh) ; undispositifdestockagednergie,parexempleunebatterie,uncondensateur, un volant/gnrateur, etc. Larglementationfranaiseretientunedfinitionunpeudiffrente : Vhiculedot de deux moteurs, thermique et lectrique, fonctionnant ensemble ou sparment . La rglementation europenne peut prter le flanc interprtation dans la mesure o tous les VTh sont quips dune batterie, notamment pour alimenter le dmarreur. Si celui-ciestutilispourfairesemouvoirlevhicule,neserait-cequedequelques mtres,cestlarglementationfranaisequiestambigu.Danscerapportsont exclus certains vhicules parfois classs hybrides comme : les vhicules dits micro-hybrides , quips dun alterno-dmarreur ( stop & start ) qui coupe le moteur lors dun arrt et le ractive ds que lon dmarre ;lesvhiculesdits mild-hybrides ,quipsdunsystme stop & start etdun systme de rcupration dnergie au freinage. La voiture de demain- Quelques dfinitions en prambule - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 24 -Ces systmes peuvent engendrer une conomie en consommation significative, mais le fait de ne jamais tre mus par un moteur lectrique les exclut de la catgorie VH. Lesvhiculeshybridesdoiventtredotsdunedoublemotorisation,lectriqueet combustion interne. Ils sont quips dune batterie capable de dlivrer une puissance importantemaisdefaiblecapacit,autorisantdesdplacementsenmodelectrique pur de 2 km environ. Leur intrt est damliorer le rendement global du vhicule, en permettantaumoteurthermiquedefonctionneravecunmeilleurrendement,en combinantpropulsionthermiqueetlectrique.Danslesencombrements,latraction lectrique assure implicitement la fonction stop & start . Cesvhiculestirententirementleurnergieduncombustiblefossile,etllectricit utilise par le moteur lectrique ne provient que de la conversion de ce carburant en lectricit par le moteur thermique et de la rcupration dnergie de freinage. Le Vhicule hybride rechargeable (VHR) est un vhicule hybride dont le dispositif de stockage dnergie peut tre recharg grce une source extrieure dlectricit. En anglaisPHEV(plug-inhybridelectricalvehicle),lesvhiculeshybridesrechargeables sontgnralementdotsdunecapacitdebatteriesembarquesplusimportante que les VH et peuvent se mouvoir en mode lectrique pur sur des distances denviron 15 30 km selon les modles. On peut en distinguer deux principaux types : lesvhiculesdisposantdunedoublemotorisation,combustioninterneet lectrique, et capables de se mouvoir grce chacune delles ; lesvhiculesquipsduneuniquechanedetractionlectrique,maisdisposant dundispositifdeproductiondlectricitembarqubasedecarburant( range extender ). Ces vhicules doivent permettre de rouler en ville grce llectricit, et lors des longs parcours en mode thermique. Un commutateur de mode de fonctionnement doit tre prvu afin que lutilisateur puisse forcer un mode plutt quun autre (par exemple, afin de pntrer dans une agglomration avec la batterie pleine aprs un parcours routier). Les pourcentages dutilisation dans chacun des deux modes, thermique ou lectrique, dpendent donc de lusage que lon fait du vhicule mais aussi de la configuration du vhicule et ventuellement des choix effectus par lutilisateur. Terminologie anglo-saxonne Certainssiglesontdjtintroduitsci-dessus.Lesprofessionnelsutilisentune segmentationdsormaispartageauniveaumondial :vhiculesconventionnels, vhiculeshybridessparsenmicro,mild,full(HEV),plug-inhybridelectricvehicles (PHEV),extendedrangeelectricvehicles(EREV)etenfinlespursbatteryelectric vehicles(BEV).celasajoutentlesvhiculespilecombustiblepurs(FCEV),qui mriterontbienttunaffinementcarlapilecombustiblesera,dansunpremier temps, associe la batterie des BEV (Mercedes a ouvert le ban). Ensuite, sagissant des hybrides, le dimensionnement de la batterie est dtermin par une sous-segmentation entre le parallel (P-HEV), le series-parallel (SP-HEV), le power split (PS-HEV) et le power split avec plusieurs attaques du train (notamment traction et propulsion) dit PS-X-HEV. Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 25 -Introduction Pourquoi parle-t-on nouveaudu vhicule lectrique ?Loindtrercente,lhistoireduvhiculelectriquecommenceauXIXesicleparla conception de diffrents prototypes fonctionnant llectricit, allant de la carriole la locomotive. La batterie rechargeable de Gaston Plant en 1859, amliore par Camille Faureen1881,donnelecoupdenvoilafabricationdespremiresvoitures lectriques.UnpremierprojetdegrandechellevoitlejourNewYorken1897 :la flotte de taxis y sera alors constitue uniquement de vhicules lectriques.AudbutduXXesicle,lesecteurautomobilenenestqusesbalbutiements :les technologieslectriqueetthermiquesontaucoudecoude,faisantleurspreuves dansdescoursesdevitesseoudedistance,oulorsdexprimentationchelle relle.En1900,sur4 200voituresauxtats-Unis,38 %taientlectriques,22 % essence et 40 % vapeur1. Si la voiture lectrique bnficie de certains atouts comme undmarrageetuneconduitefaciles,sarivalethermiqueremporterapidementles suffragesgrcedesamliorationsrapidesenmatiredautonomieetde performance. Elle bnficie en outre dun contexte favorable : le ptrole, un carburant plusfaciledemploicarstockableettransportable,atteintdesprixabordables.La dcouvertedegrandsgisementsptroliersenfaitmmeunesolutionbonmarch2. Autre argument, les progrs technologiques sur les batteries stagnent alors que ceux surlesmoteursexplosionsontpermanents.Lautonomielimitedesvhicules lectriquescommenceconstituerunfreinaudveloppementdunrseaude transport de qualit, jusque-l cantonn aux villes ou au priurbain3. Le lancement de laFordTen1908sonneleglasdelrelectriqueetledbutdelgemoderne de lautomobile.Parlasuite,lhistoireduvhiculelectriquesersumeunesriededvelop-pementsavorts.loccasiondecrisesmajeurescommelesgrandschocs ptroliers,levhiculelectriqueestsouventapparucommeunealternativepossible auvhiculethermiquepourensuiteretomberdansloubli,pourdesraisons conomiquesoudelimitestechnologiques(voirgraphiquesuivant).Ainsi,lepremier chocptrolierde1973etlembargodelOPEPenverslestatssoutenantIsral remettent au got du jour cette technologie, qui apparat comme un moyen de rduire la dpendance lgard du Moyen-Orient et notamment de lArabie saoudite. Mais le dveloppement du vhicule lectrique reste ltat embryonnaire, frein par le peu de progrstechnologiquessurlesbatteriesetpardesprixbeaucouptroplevs.Sous limpulsiondelobbyscologistesetparunevolonttoujoursprgnantedediminuer lesimportationsptroliresnationales,diversesinitiativesvoientlejourdansles (1) Frry F. (2000), Un cas damnsie stratgique : lternelle mergence de la voiture lectrique , IXe Confrence Internationale de Management Stratgique Montpellier, 24, 25 et 26 mai. (2) Les chos (2010), La longue route de la voiture lectrique , 21 juillet. (3) Transport&Environment(2009),HowtoAvoidanElectricShock:ElectricCarsfromHypeto Reality, novembre. La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 26 -annes 1990 : la Californie vote le Zero Emission Vehicle Act en 1990 ; General Motors lancelEV1en1996,unvhiculeproduitunmillierdexemplaires ;unesriede modlesestproposeparPSAdanslesannes1990 ;Renaultralisediffrents prototypesdevoiturescologiques(laZoom,lamicro-citadineen1992ainsique lhybride en 1995) ; en 1997, Toyota lance la Prius, premire voiture hybride de srie ; laCommissioneuropennefinancediffrentsprojetsderecherchesurlevhicule lectrique (Joule I et II notamment). Des cots prohibitifs expliquent en grande partie lchec dun dveloppement grande chelle. Comparaison des prvisions dmergence de la voiture lectrique Source : Frdric Frry, ECP, octobre 2009 Levhiculelectriqueestaujourdhuiprsentnouveaucommeunerponse efficacepermettantdematriser,moyenterme,letriptyquepollution,effetdeserre et rarfaction des rserves de ptrole. Le contexte nergtique, climatique et politique expliquedoncceregaindepopularit.Ilsagitalorsdedistinguerleseffetsde modedestendancesvritablesafindedterminersilanouvellevaguede vhicules lectriques a cette fois des chances de sinstaller durablement. 1Un vhicule pour saffranchir dun ptrole en voie dpuisement ? Lapeurdelpuisementdesressourcesenptrolenestpasnouvelle.Leterme peakoil oupicptrolierasouventfaitlaunedesjournauxpourattirerlattention surlararfactiondesrservesptrolires,bienttinsuffisantespourrpondrela consommationfuture.Pourtant,sileratio rservessurconsommationannuelle taitdetrenteansverslafindesannes1970,ildpassemaintenantquaranteans. Lesraisonsensontdiverses :amliorationdestauxdercupration,dcouvertede nouveaux gisements et de nouveaux ptroles , notamment non conventionnels . Sans mme parler de pic ptrolier, les tensions croissantes sur lquilibre entre offre et demande expliquent la volont du monde politique de favoriser le dveloppement de vhicules saffranchissant, au moins en partie, de lnergie fossile. De fait, la demande en produits ptroliers devrait crotre fortement si les tendances persistent : xlesfluxdemarchandisestransportesdevraientfortementaugmenter,au niveauinternationalcommenational.LesestimationsduCentredanalyse stratgique prvoient que, si les tendances se poursuivent, les volumes changs La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 27 -parvoiemaritimepourraientquadrupler1 :leptroledevradeplusenplustre utilis pour les voies maritimes stratgiques ; xsi le taux dquipement (voitures pour 1 000 habitants) commence stagner dans lespaysdvelopps,laugmentationdesrichessesdanslespaysmergentsse traduit par des flottes de vhicules de plus en plus importantes. Alors que le taux de motorisationdelEuropeestde587vhiculespour1 000habitants,celuidela Chine est de lordre de 40 mais crot un rythme lev2. Ductdeloffre,ilestdifficiledapprcierlesrservesdeptroledisponibles. Lexemplercentdeladcouverteetdelexploitationdegaznonconventionnelsen trsgrandequantit,quintaitpasimaginilyaencorecinqans,estlpourle prouver.Lesnouvellesdcouvertes,laugmentationdestauxdercuprationainsi quelesptrolesdit nonconventionnels (brutsextra-lourdsetsablesasphaltiques du Canada et du Venezuela, ou encore ptrole en offshore profond) laissent penser quedanslesvingtprochainesannes,lacontrainteviendramoinsdumanquede ressourcesquededsquilibres,plusoumoinslongs,entrelescapacitsde production et la demande : xlesvasteschampsquiontjusquprsentassurlamajeurepartiedela production arrivent en fin de vie, pour certains. Souvent plus difficiles exploiter et detailleplusrduite,lesnouveauxgisementsdemandentdavantagede ressourceshumainesetfinancires,cequientranedesdlaisdemiseen exploitation plus importants. Le rythme des dcouvertes sest nettement ralenti depuis les annes 1980 (voir graphique suivant). Les investissements raliser sont considrableset portent aussi bien sur la production et sur le transport que sur la distribution de ptrole3 ; Production et dcouvertes ptrolires 01020304050601960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000-2006Milliards de barils par anDcouvertes Production Source : AIE xla plupart des rserves (70 %) se trouvent entre les mains des pays de lOPEP : la dimension gopolitique de lapprovisionnement ne doit pas tre ignore ; xsilesgisementsdeptrolenonconventionnelconstituentuneressource apprciable,leurexploitationposeuncertainnombredeproblmes (1) Centre danalyse stratgique (2010), Le fret mondial et le changement climatique, rapport de la mission prside par Michel Savy, Paris, La Documentation franaise. (2) Daprs le U.S. Department of Energy, le nombre de voitures en Chine a augment de 20 % par an depuis les annes 2000, contre une moyenne mondiale de 2-3 %.(3) Centre danalyse stratgique (2008), Perspectives nergtiques de la France lhorizon 2020-2050, rapport de la commission nergie prside par Jean Syrota, Paris, La Documentation franaise. La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 28 -environnementaux,comptetenudesgrandesquantitsdeauetdnergie ncessaires pour extraire ce ptrole et le rendre transportable et utilisable1. 2Un vhicule rendu abordable par la hausse du prix du ptrole ? Lesystmedapprovisionnementaperduensouplesse :alorsquelademande ptrolirecontinuedaugmenter,lescapacitsdeproductionsontinsuffisantespour faire face aux alas climatiques et gopolitiques ou aux pics de consommation. Cette tension entre consommation et capacits de production se traduit par une hausse des prix.Le11juillet2008,lecoursduBrentdpassait147dollarsparbaril,soitun triplement en moins de deux ans. Comme lors des deux prcdents chocs ptroliers, en1974et1978,onagitalespectreduneaugmentationpermanentedesprixdu ptrole dans les annes venir, en raison de son puisement inluctable. volution du prix du baril de ptrole de 1860 2009 0204060801001201860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000Dollars US par baril$US courant $US constant (2009) Source : BP Statistical Review 2010 Jusquau milieu des annes 1970, on pensait que le prix du ptrole allait diminuer. La tendancehaussiredepuislors,quiasemblseconfirmerdurantlesannes2000, pourraitinciterlesconsommateursacheterdavantagedevhiculeshybridesou lectriquesdanslespoirdediminuerleurfacturenergtique.Laquestionestde savoirquelleestlconomieraliseselonunusagedterminer(autonomie, parcoursquotidienmoyen,duredevie).Restesavoirsicettehaussecontinue desprixsevrifieralavenir :silesressourcesenptroledevaientsamenuiser, ctdelmergencedenouvellestechnologiesetdenouvellesnergies,onpourrait aller vers une utilisation prfrentielle du ptrole pour le transport. Aujourdhui, plus de35%duptroleentermesdnergieprimairesontutilissendehorsdusecteur destransports2.Enoutre,lespays delOPEP, quicontrlentunegrandepartiedela productionmondiale,sonttributairesdesrevenusptroliers :unefortehaussedes prixaugmenteleurrecettemaiscontribueaussiaudveloppementdenouveaux gisements, bien souvent hors de ces pays. Toute la difficult de la politique de lOPEP estdarbitrerentredesprixsuffisammentlevspourassurerdesrevenus confortablesetdesprixsuffisammentbaspournepasfavoriserlmergencede nouvellespuissancesptrolires.Enfin,lvolutionduprixdubarildpendrade (1) Centre danalyse stratgique (2010), Fret et changement climatique : comment le fret mondial peut-il rduire son empreinte cologique ? , La Note danalyse, n 195, septembre. (2) Agence internationale de lnergie (2010), World Energy Outlook 2009. La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 29 -lvolutiondeschanges :lebarildeptroleeneuroconstantconnatdoncdes variations moins importantes que celles observes en dollar constant (voir graphique suivant). cela sajoute limpact des taxes sur les carburants (TIPP, taxe intrieure sur les produits ptroliers en France), qui attnuent leffet dune ventuelle hausse de prix sur le consommateur. Impact du change et des taxes sur le prix du ptrole en France Source : CAE, Les effets dun prix du ptrole lev et volatile, 2010 3Face lurgence climatique, le vhicule lectrique fait-il partie du panel de rponses possibles ? Silevhiculelectriquepermetdesaffranchirduptrole,nombreuxsontceuxqui voient en lui une contribution possible du secteur des transports la ncessaire lutte contrelechangementclimatique.Ilestvraiquelesconsommationsetlesmissions de ce secteur nont cess daugmenter, mme au sein de lUnion europenne, fer de lance du volontarisme cologique. 3.1. De plus en plus de groupes de pression contre le vhicule thermique Desgroupesdepressionreprochentauvhiculethermiquesesdommages importants sur lenvironnement : xlapollutionlocale,tenuepourresponsabledeproblmesdesantpublique, puisquelesmoteursthermiquesconventionnelsrelchentdesparticulesfineset des gaz toxiques qui peuvent atteindre une concentration dangereuse en ville. La diminutiondelapollutionenzoneurbaineestuncritrequidoittreprisen compte et qui milite en faveur de la voiture lectrique ; xles gaz effet de serre (GES), responsables du changement climatique, puisque le secteur des transports routiers reprsente 10 % des missions mondiales de GES et 17 % des missions mondiales de dioxyde de carbone. Lescritiquessontdirigesplusparticulirementversleslobbysdes ptroliers etdes constructeurs automobiles. Elles rappellent combien lutilisation du vhicule thermique La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 30 -est profitable ces industriels : aujourdhui, le consommateur est captif des ptroliers pourlapprovisionnementencarburantetdesconstructeurspourlentretiendu vhicule qui pourrait tre moins coteux avec les vhicules lectriques (le march des pices dtaches est trs rmunrateur pour les constructeurs). 3.2. Vhicule propre ou moins polluant ? Les vhicules lectriques promettent den finir avec les missions polluantes lusage et avec lamcanique bruyante. Aujourdhui, ces aspects sont systmatiquement mis enavantdanslescommunicationsofficielles,quellesmanentdugouvernementou desconstructeurs.Enralit,lebilancologiquecompletestloindtreaussi favorable au vhicule lectrique. Il dpend en effet de nombreux paramtres : type de vhiculeutilis,usages,procddefabrication,maisenfinetsurtoutdubouquet lectrique du pays dans lequel circulera le vhicule. Un vhicule propre est en gnral dfini comme un vhicule ne produisant quasiment pasdmissionspolluanteslorsquileststationnaireouenmouvement.Sile tout lectrique semble celui qui sen rapproche leplus, on omet toutefois de considrer danscettedfinitionquelafabricationdescomposants,enparticulierdesbatteries, consommedelnergie.Sansoublierque,pourcertainsmodles,lechauffageest assur par de lessence ou des GPL. En outre, les tiquetages carbone annoncs par lesconstructeursnecomptabilisentpaslesmissionsdukWhlectriqueutilis,qui sontdifficilesdterminer :ellesdpendentcertesdelastructureduparcde production(centralethermique,nuclaireoulectricitdoriginerenouvelable)mais surtout des heures o lutilisateur rechargera son vhicule (selon la courbe de charge, les moyens de production appels sont plus ou moins polluants). 3.3. Le vhicule lectrique, seule solution pour le transport individuel ? De la mobilit durable aux amliorations des moteurs thermiques en passant par une meilleure organisation du territoire, le panel des solutions est plus large quil ny parat. Lapremiretapeversuntransportmoinsconsommateurestloptimisationdes performancesdesvhiculesthermiques.Leurconsommationunitairepourraitainsi tre rduite de moiti. Llectrification de lautomobile est une voie de progrs importante, notamment pour rpondre aux problmes de pollution locale en milieu urbain. Si lhybride lectrique ou le tout lectrique rpond cette problmatique, certaines techniques dlectrification progressive, telles que le stop & start , constituent une volution douce du vhicule thermique, qui par consquent ne modifie pas le rapport entre le citoyen et sa voiture, maisquipermetunerductionde5 %10 %enmoyennedelapollutionlocalede lair et de 20 % 25 % dans les centres-villes les plus encombrs. 4Les mesures gouvernementales avantagent-elles les voitures lectriques ? La voiture lectrique ou hybride suscite lintrt des pouvoirs publics depuis quelque temps,silonenjugeparlesdiversprogrammesfinancsparlesgouvernements. Ainsi,laFranceamisenplacedesmesurestechniquesetconomiquesvisant dvelopperlesvhiculesmoinspolluants,spcialementlevhiculelectriquequi La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 31 -bnficiedunbonusde5000euros,plafonn20 %duprixbatteriesincluses1. Outre-Atlantique,legouvernementObamapariesurledveloppementduvhicule lectrique et investit massivement dans les batteries. Lors de sa campagne lectorale, Barack Obama avait promis quun million de ces voitures seraient mises en circulation dici 2015. Il aannoncen 2009un investissement de 2,4 milliards de dollars pour lamlioration des batteries. Par ailleurs, le gouvernement fdral propose une remise dimpts( taxcredit )de7 500dollarspourlachatdecertainstypesdevhicules. Des tats offrent des aides supplmentaires, telle la Californie (plus 5 000 dollars). La Chine a quant elle introduit un mcanisme de subventions pour les voitures propres pourdesmontantspouvantatteindre12 000euros,cequiestconsidrablepourle pays.Ilsagitenprioritdediminuerladpendanceauptroleetlapollutionlocale due au transport, mais aussi de rorienter lindustrie. Les aides de lADEME ne semblent profiter ni lenvironnement ni aux avances technologiques LAgencedelenvironnementetdelamatrisedelnergie(ADEME)octroieuneaide compriseentre2 000et3 000 eurospourlesacheteursdevoituresparticuliresetde vhicules utilitaires lgers lectriques qui ne bnficient pas du bonus. La liste complte de ces vhicules peut tre trouve sur le site Internet de lADEME2. Onpeutsinterrogersurlapertinencedecetteaide.Eneffet,detelsvhiculesontdes performances bien modestes (45 km/h de vitesse de pointe pour lEstrima Biro ou encore la LigierBeSun)etnepeuvent se substituerqudesvhiculesthermiquesayantunefaible consommation, de lordre de 2 3 l/100km. Par ailleurs, leur dure de vie semble limite, la plupartdentreeuxtantencorequipsdebatteriesauplombcommelaLigierqui naffiche que deux ans ou 600 cycles de garantie, pour une autonomie de 25 75 km selon lusage. SansmmeentrerdansledbatducontenuenCO2dukWhlectriqueetdecelui ncessaire la fabrication des batteries, on voit que les missions vites pendant la dure de vie de ces vhicules est de lordre de la tonne de CO2. En rapprochantcette valeur du niveaudelasubvention 2 000ou3 000 euros onobtientuncotdelatonnedeCO2 viteplusde100foissuprieurauprixdespermisdmissionsurlemarcheuropen, actuellement proche de 15 euros/t CO2. Pasplusqulenvironnement,cetteprimeneparatpouvoirprofiterauxavances technologiques.Eneffet,laplupartdesvhiculessubventionns pournepasdireleur crasante majorit (en plus de ceux cits ci-dessus, notons la Reva, lElectric Car VOLTEIS, Start Lab - Open Street, etc.) sont dots de batteries au plomb, technologie suffisamment mrepourneplusncessiterdesubventions,maissurtoutaujourdhuicompltement dlaisse par les grands constructeurs de VE pour les batteries au Li-ion sur lesquelles les recherches continuent. LUnioneuropenneachoisilavoierglementaireendcidantdimposeraux constructeursautomobiles3 desmissionsmoyennesdeleurflottedevhicules infrieuresenviron130 g CO2/km(lechiffretantcalculparconstructeuren (1) Aidelachatde5 000eurospourtoutachatdunvhiculemettantmoinsde60 gCO2/km (dcret n 2010-447 du 3 mai 2010 modifiant le dcret n 2007-1873 du 26 dcembre 2007 instituant une aide lacquisition des vhicules propres). (2) www.ecocitoyens.ademe.fr/financer-mon-projet/vehicule/aides-aux-vehicules-electriques. (3)Lesconstructeursproduisantmoinsde10 000vhiculesparanpeuventsefairedispenserde cette mesure sous certaines conditions. La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 32 -fonctiondupoidsmoyendesvhiculesquilproduit)partirde20121.Dansun premiertemps,seuls65 %desvhiculesdesconstructeursserontinclusdansle calculdelamoyenne.Cepourcentageaugmenteraprogressivementjusquen2015. Dans le calcul de la moyenne, les vhicules mettant moins de 50 g CO2/km comptent pour3,5voituresen2012,cequiamplifieleffetenfaveurdesvhiculeslectriques pursetdesvhiculeshybridesrechargeables2.LesmissionsdeCO2despremiers sontconsidresnulles( zromission ),cequisupposeunbnficemassifpour lesconstructeursquipourraientavoirpayerdes primessurlesmissions excdentaires allantjusqu95 eurospargrammemoyenexcdentaireetpar vhicule vendu3. Les vhicules hybrides rechargeables peuvent eux aussi contribuer faire baisser la moyenne des constructeurs, leurs missions tant calcules selon une mthodedecalculpluscomplexe4 :oncommencelecycledemesureavecun vhiculeauxbatteriescharges,onrouleenmodelectriquejusqudchargement desbatteriespuisonroule25 kmaveclemoteurthermique ;ensuite,ondiviseles missionsdeCO2mesurespendantcecycleparladistancetotaleparcourue (distanceenmodelectrique+25 km).Ensefondantsurcesmthodesdecalcul, Opelrevendique,parexemplepoursonAmpera,desmissionsinfrieures 40 g CO2/ km, et pourrait ainsi bnficier tant des mesures dincitation franaises que des bonifications europennes pour le calcul des missions moyennes de CO2. Cesmesurespeuventconduiredesconstructeursspcialissdanslesvhicules thermiques puissants mettre sur le march des modles tout lectriques pour la seuleraisonqueceseraitmoinscoteuxquedepayerdespnalitspour dpassement des limites dmissions fixes par la rglementation europenne. Une consquence surprenante de la rglementation europenne : quand les systmes de taxe favorisent les stratgies vhicules lectriques des constructeurs les moins vertueux LarglementationeuropennefondesonsystmedetaxelmissiondeCO2surles missionsmoyennesdelaflottedevhiculesvendusparunconstructeur.Dansce systme,chaquevhiculelectriquevenduvientcompenserdemaniresignificativeles pnalits induites par les vhicules qui dpassent les seuils affichs : un constructeur ayant unestratgievertueusesurtoutesagammeestdoncmoinsaiddansunestratgie ambitieuse en matire de VE quun constructeur peu vertueux. Illustronsleraisonnementparlexemplefictifdunconstructeurautomobiledontles vhicules vendus ont une masse moyenne gale 1 372 kg, de sorte quil est autoris pour sa flotte des missions moyennes de CO2 de 130 g/km. Comparons alors deux scnarios pour lanne 2012 : xscnario 1 : le constructeur vend 1 000 000 vhicules thermiques neufs par an dont les meilleurs 65 % mettent en moyenne 140 g de CO2/km. Il est donc oblig de payer une (1)Rglement(CE)n 443/2009duParlementeuropenetduConseildu23avril2009tablissant desnormesdeperformanceenmatiredmissionspourlesvoituresparticuliresneuvesdansle cadredelapprocheintgredelaCommunautvisantrduirelesmissionsdeCO2des vhicules lgers. (2) Cemcanismediminueensuitegraduellementjusquen2016,ounvhiculelectriqueest comptabilis avec un facteur 1. (3)Pourlesdpassementsdeplusde3 gCO2/km.Pourlesdpassementsinfrieurs,ilsagitde chiffres entre 5 /g excdentaire et 25 /g excdentaire et par vhicule vendu. (4) Le calcul se fait conformment au rglement (CE) n 715/2007, selon la mthode prvue pour les voituresparticuliresdanslerglement(CE)n 692/2008,dcritedanslerglementn 101dela Commission conomique des Nations unies pour lEurope. La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 33 -primesurlesmissionsexcdentairesde710eurosparvhiculeneufvendu,cequi correspond un total de 710 millions deuros . xscnario 2 : le constructeur vend 1 000 000vhicules thermiques neufs par an dont les meilleurs 65 % mettent en moyenne 140 g de CO2/km mais vend en plus 10 000 vhi-cules lectriques neufs par an au sein de lUnion europenne (soit presque 1 % de ses ventesdevhiculesneufs).Danscescnario,samoyennedmissionsprendreen compte dans le calcul des primes sur les missions excdentaires est denviron 133 g deCO2/km.Ainsi,ildevrapayer39eurosparvhiculeneufvenduetsafacturefinale sera de 39 millions deuros. La comparaison des scnarios montre que la vente de 10 000 VE a produit une conomie pour le constructeur dun montant de 671 millions deuros. Dans le cas de figure considr, chaque vhicule vendu lui a permis dconomiser environ 70 000euros. Deux scnarios illustrant pourquoi un constructeur automobile pourrait avoir intrt vendre des vhicules lectriques au vu de la rglementation europenne Diffrence:671millionsdeurosChaquevhiculelectriquevendupermetdoncdconomiser:70 000Primesurlesmissions excdentairespayerparleconstructeur:710millions deuros1000000 vhiculesthermiques vendus(140g(CO)/km)Scnario1Primesurlesmissions excdentairespayerparleconstructeur :39millions deuros1000000 vhiculesthermiques vendus(140g(CO)/kmparvhiculethermique)+10000vh.lectriquesvendusScnario2 Si le rsultat ne dpend pas du nombre absolu de vhicules vendus, il dpend du rapport entrevhiculesthermiquesetvhiculeslectriquesvendus,avecunesensibilitrelative-mentfaibletantque,danslescnario2,leconstructeurestencoreobligdepayerdes pnalits ( primes ). Ds que le nombre de vhicules lectriques vendus est suffisant pour vitertoutpaiementdepnalit,lajoutdunvhiculelectriquenaplusdeffet,etfait baisserlavaleur(moyenne)associelaventedunvhiculelectrique.Aveclesmmes chiffres que prcdemment, on obtient par exemple : a) si le constructeur ne vend que 1 000 vhicules lectriques (moins de 0,1 % de ses ventes totales), lconomie associe la vente dun vhicule lectrique est de 70 702 euros. En revanche, leffet sur la somme totale payer reste faible ; b) si le constructeur vend 5 000 vhicules lectriques, lconomie associe la vente dun vhicule lectrique passe 69 905 euros ; c) enrevanche,sileconstructeurvend15 000vhicules,ilnestplusobligdepayerde primes.Par consquent,lconomie associe la ventedun vhiculelectriquebaisse plus fortement et passe 47 333 euros. Lersultatdpendbiensraussidupointdedpartduconstructeurenmatire dmissionsdeCO2.Avecleshypothsesdedpart,unconstructeurdontlesmeilleurs 65 % de vhicules neufs nmettent que 135 g de CO2/km arrivera plus rapidement au point oilnauraplusbesoindepayerdepnalit,etlconomieassocielaventedun vhicule lectrique ne sera que de 23 500 euros. En revanche, un constructeur dont les meilleurs 65 % de vhicules vendus mettraient 150 g de CO2/km retirerait 72 968 euros de la vente dun vhicule lectrique (toutes les autres hypothses restant gales par ailleurs). La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 34 -Aprs2012,lesconstructeursdevrontprendreencompteunpourcentagepluslevde leursvhiculesvendusdanslecalculdesmissionsmoyennesdeleurflottedevhicules vendus, jusqu 100 % en 2015. Supposons que le constructeur de lexemple ci-dessus ait fait des efforts et ait russi faire en sorte quen 2015, la moyenne des missions de CO2 detoussesvhiculesneufsvendusdanslUnioneuropennesoitarrive135 gde CO2/km.En2015,lesvhiculeslectriquesquilvendranecompterontplusquepour 1,5 vhiculeet1en2016.Touteschosesgalesparailleurs,lconomiequunvhicule lectrique lui apportera sera de 18 908 euros, ce qui demeure considrable. Lavaleurcalculedpenddoncduncertainnombredefacteursmaisresteconsquente dans un bon nombre de cas. Elle est importante pour les constructeurs natteignant pas les objectifsfixsenmatiredmissionsdeCO2.Lesconstructeursatteignantdesniveaux dmissionsconformesauxobjectifspeuventnanmoinsbnficierdelaventedun vhicule lectrique, car le rglement CE n 443/2009 mentionne la possibilit de crer des groupementsdeconstructeurs,etainsidevendredefactosesdroitsdmissions.Un constructeurpourradoncbnficierduvhiculelectriqueoubienenvitantlepaiement dunepnalitsurlesmissionsexcdentairesoubienenobtenantdesrevenus supplmentairesgrcedesaccordsavecdautresconstructeursmoinsbienplacsen termes dmissions de CO2. Enconclusion,lesordresdegrandeurexpossci-dessusmontrentque,danscertaines circonstances, les constructeurs pourraient, pour ne pas payer de pnalits lUE, avoir intrtdonnergratuitementdesvhiculeslectriques.Mmesicecasdefigurenest pasenvisageablepourunemultitudederaisons,lesordresdegrandeurprsents peuvent inspirer les constructeurs dans le choix de leur politique commerciale et clairer lelecteursurlesmotivationsdequelquesconstructeurspourlancerleursvhicules lectriques. 5 chaque constructeur son vhicule lectrique : vitrine ou pari sur lavenir ? Depuisquelquesannes,Renaultmultiplielesdclarationsenfaveurduvhicule lectrique. Le constructeur franais a ainsi chiffr 4 milliards deuros linvestissement dj effectu pour le premier modle de voiture lectrique qui sera mis sur le march lafin2010,laNissanLeaf.Aveccesdiffrentsmodles,Renaultdclareviserune production totale de 500 000 units dans les cinq ans. La course au vhicule lectrique est lance. En 2010, PSA Peugeot Citron a annonc lalivraisonde500vhiculeslectriquessurlanne,5000en2011,voire25 000en 2013.PeugeotaenvisagdespartenariatsavecVeolia(pourfournirdesvhicules danslecadredufuturAutolibetpourtudierplusprcismentloptimisationdes chargesdesvoitures)etavecGreenwheels(pourundploiementdeplusieurs centaines de vhicules aux Pays-Bas, puis en Allemagne et au Royaume-Uni). Lcologie est dans lair du temps et cela na videmment pas chapp aux services marketingdesdiffrentesmultinationalesquicommencenttrebienrodespour capitalisersurcephnomne.Le toutlectrique apparat,aummetitreque lhydrogneetlapilecombustibleilyaquelquesannes,commeunetechnologie de pointe. Arborer son modle de voiture lectrique, cest se placer lavant-garde et affichersondynamisme.LinitiativedeRenaultpourraitgalementconduireses concurrentsseprparertouthasard,seulefindeprendredateetdoccuper toute la gamme. La voiture de demain- Introduction - Centre danalyse stratgiqueJuin 2011 www.strategie.gouv.fr - 35 -6Et si la Chine misait sur le vhicule lectrique ? Devenue le plus grand march mondial depuis le dbut 2009, la Chine est dsormais le troisime producteur dautomobiles. Si lindustrie automobile chinoise pariait sur la voiture lectrique, cela contribuerait efficacement au dploiement grande chelle de ce vhicule. Ensenrichissant,lesChinoispassentdelabicycletteauvlolectrique,maisils entendentbienpossder,lavenir,desvoitures,symbolesdundveloppement russi limage de celui des pays du Nord (voir, en annexe 4, le compte rendu dune missioneffectuedanscepaysennovembre2010).LaChinerflchitalorsau dploiement de petits vhicules lectriques, qui rsoudrait les problmes de pollution localeetdembouteillages.Pourlegouvernement,ledveloppementdunenouvelle technologie,encorenonmatriseparlespaysduNord,sonnecommeunnouveau dpart pour lindustrie automobile chinoise. En 2008, la NDRC (National Development and Reform Commission) et le ministre de laTechnologieontmisenplaceuncomitdexpertssurlesnouvellestechnologies1. Le dveloppement de voitures fonctionnant aux nouvelles nergies a t intgr dans leplanderestructurationetdestimulationdelindustrieautomobile.Lobjectifest double. terme, il sagit de dvelopper la production nationale de vhicules propres, et dobtenir des droits de proprit intellectuelle. Le gouvernement chinois sapprte lancerdegrandstravaux pilotes surlesnouvellesnergies,grcedes subventions et des primes issues des recettes fiscales. Il a ainsi allou 2,9 milliards de dollarssur