Voiture électrique

Une voiture électrique est une automobile mue par un ou plusieurs moteurs électriques.

La source d'électricité pour les moteurs était à l'origine une batterie d'accumulateurs. Actuellement on peut distinguer plusieurs types de véhicules électriques suivant la source de courant électrique :

• les véhicules avec batteries d'accumulateurs devant être rechargées régulièrement sur des limites spécifiques ;
• les véhicules utilisant une pile à combustible pour la fourniture d'énergie électrique, un approvisionnement en hydrogène ou autre réducteur est nécessaire ;
• les automobiles pourvue de panneaux solaires, le rayonnement du soleil leur sert à produire leur électricité, elles sont autonomes tant qu'il y a assez de soleil ;
• Les voitures associant plusieurs des dispositifs qui ont précédé.

Historique

Le premier véhicule électrique, un train miniature^[1], est construit par Thomas Davenport en 1834. En 1835, Sibrandus Stratingh met au point une voiture électrique expérimentale à échelle réduite ^[2]. D'autres prototypes de voitures électrique ont certainement été fabriqués avant^[3], mais il faudra attendre le perfectionnement du fonctionnement des batteries par Gaston Plante en 1865 puis Camille Faure en 1881 pour que les voitures électriques prennent réellement leur essor. En novembre 1881, Gustave Trouvé présente une automobile électrique à l'Exposition mondiale d'Électricité de Paris ^[4]. À la fin du XIXe siècle, trois modes de propulsion se partagent le marché naissant de la voiture automobile : le moteur à explosion ou «moteur à essence», le moteur électrique et le moteur à vapeur. La voiture électrique connaît un succès certain dans la dernière décennie du XIXe siècle, tant en Europe, et surtout en France^[5], qu'aux États-Unis^[6]. Il s'agit surtout de flottes de taxis pour le service urbain, en lieu et place des fiacres et autres voitures de louages à cheval. Ces voitures étaient pourvues de batteries au plomb pesant plusieurs centaines de kilogrammes qui étaient rechargées la nuit dans des stations spécialisées. On compte aussi quelques véhicules marquants : c'est ainsi une voiture électrique, la Jamais Contente de l'ingénieur belge Camille Jenatzy, qui dépasse pour la première fois les 100 km/h en atteignant 105, 88 km/h le 1er mai 1899.

L'automobile à essence a cependant fini par supplanter la voiture électrique. On retrouve actuellement, dans l'explication de cet échec, les analyses divergentes des déterministes et des constructivistes^[7]. Les uns affirment que la technologie de la voiture à essence doit son succès à sa supériorité économique et technique : la voiture à essence offre plus d'autonomie, est moins complexe à entretenir, etc. Les autres, moins nombreux, critiquent cette explication et affirment que le destin de ces technologies repose principalement sur des facteurs contingents. C'est dans un article de 1955^[8] que John B. Ræ propose une explication déterministe à l'échec de l'automobile électrique. Celle-ci ne serait victime que de ses défauts intrinsèques en comparaison des avantages de la technologie des voitures à essence, et il était inéluctable que ces dernières s'imposent. Ræ explique que le développement de l'automobile électrique au début du siècle fut «une excroissance parasite de l'industrie automobile, et que sa disparition ne fut regrettée que par ceux qui avaient eu la malencontreuse idée d'y investir leur argent.»^[8]. Depuis 1955, la majorité des historiens ont accepté l'explication de Ræ^[9], à l'exception de Rudi Volti^[10], qui fut le premier à remettre en question la thèse du déterminisme^[9]. Plusieurs sortes de raisons techniques et économiques étaient et sont toujours avancées pour expliquer la supériorité intrinsèque de la voiture à essence^[11]. Cependant, au début des années 2000, un ouvrage de David A. Kirsch^[12] défend une perspective plus nuancée. Kirsch soutient en effet, en s'appuyant sur des travaux de sociologie et d'économie de l'innovation (surtout ceux de Paul A. David), que cette technologie aurait pu se développer dans des segments spécifiques du marché automobile, surtout pour les flottes urbaines, si des facteurs contingents et sociaux ne s'y étaient pas opposés. D'autres auteurs^[13], expliquent que la voiture électrique a échoué à cause de problèmes culturels plutôt que techniques.

La technologie de la voiture électrique a par conséquent peut-être perdu une occasion, au début du siècle, de se former en industrie viable, au moins sur certains secteurs (pour le transport urbain). Quoi qu'il en soit, l'idée qu'elle reste une alternative ou un complément viable et prometteur aux véhicules à essence n'a jamais totalement disparu : Les espoirs positionnés dans la technologie des voitures électriques ne date en effet pas d'aujourd'hui^[14]. À la fin des années 1960, la voiture électrique connaît ainsi un regain d'intérêt^[15], grâce surtout au développement de la pile à combustible, et est par exemple présentée à la télévision comme une technologie pouvant s'imposer à assez brève échéance^[16]. Actuellement à nouveau, on voit naitre dans la presse des articles annonçant l'émergence prochaine de cette technologie, sous la pression de l'augmentation du prix du pétrole et du développement des préoccupations environnementales^[17][18], et grâce aux derniers progrès techniques^[19].

Aujourd'hui en France

Aujourd'hui la majorité des voitures électriques est possédée par des entreprises ou par des collectivités territoriales : le principal possesseur de voitures électriques en France est La Poste qui a décidé de tester de nouveaux véhicules électriques : des Cleanova II, basées sur le Renault Kangoo^[20]. La distribution du courrier est spécifiquement stricte pour les véhicules : ces derniers subissent une utilisation urbaine intensive et alternent en permanence départs et arrêts. Leur consommation de carburant est ainsi fréquemment le double de celle d'un véhicule utilisé «normalement».

La Poste exploite actuellement un parc automobile de près de 50 000 véhicules légers et utilitaires et pourrait à terme utiliser seulement des véhicules électriques^[21]. Leur silence et l'absence de vibrations sont surtout particulièrement appréciés des facteurs. La loi française sur l'air impose à certains acteurs (collectivités territoriales, EPIC et entreprises publiques) un taux de renouvellement de 20 % en véhicules propres, qu'ils fonctionnent à l'électricité ou bien au GNV ou au GPL. La notion de véhicule «propre» est néanmoins contestée par les écologistes qui rappellent qu'un véhicule est toujours polluant, que ce soit du fait de l'utilisation de combustible ou de celui des matériaux utilisés pour construire le véhicule.

Selon Frédéric Marillier, chargé de campagne Énergie pour l'ONG Greenpeace France, «sur plus de 2 000 000 de véhicules spécifiques neufs immatriculés en 2006 en France, seuls 14 sont électriques.»[1]

Les voitures récentes

La société indienne "REVA Electric Car Company" produit depuis 2001 la REVA, une petite voiture électrique 2+2 places, d'une vitesse de pointe de 80 km/h et d'une autonomie de 80 km. Vendue en Angleterre depuis 2003 sous le nom de G-Wiz ^[22], la REVA est désormais disponible dans différents pays Européens. ^[23]

Toyota va faire tester par EDF une nouvelle voiture hybride en vue d'une future commercialisation. Cette voiture essence hybride sera rechargeable sur une prise électrique domestique. Ce qui permettra pour les petits trajets de rouler exclusivement à l'électricité, la propulsion essence étant dans ce cas réservée aux trajets plus longs^[24]. Les tests en utilisation normale ont débuté à l'automne 2007.

Lors du salon de Tokyo de la rentrée de cette dite année, Mitsubishi a présenté son iMiev sport (iMiev pour : Mitsubishi Inovative Electric Vehicle) et Subaru son concept car G4e. Ces deux voitures tout électrique ont une autonomie de 200 km^[25].

Le premier camion tout électrique pour les livraisons en ville est déjà en service en Angleterre. Comme à Londres la circulation dans le centre est soumise à péage sauf pour les véhicules électriques, le constructeur Smith Newton a conçu ce camion à cet effet. Il a une autonomie de 80 km et une charge utile de 3, 4 tonnes^[26].

En octobre 2008, la société Michelin a présenté son dispositif Active Wheel de motorisation électrique, qui intègre la propulsion du véhicule à la roue.

Projets originellement prévus pour 2008 mais non confirmés

• En mai 2008, Fiat a prévu sortir les premiers prototypes d'une voiture solaire (dont les batteries pourront être rechargées en partie par des panneaux solaires souples en toiture). Elle aura trois places et une autonomie de 200 km^[27].

• Toujours en 2008, la Cléanova (tout électrique) et la Cléanova plus (hybride) de Dassault devraient arriver sur le marché après avoir été testées par La Poste. Ces véhicules sont conçus sur la base d'un Renault Kangoo^[28].

• La Think City de Think Global sera lancée en 2008 au Danemark et en Suède, ainsi qu'en Allemagne, au Royaume-Uni, en Italie et au Pays-Bas au cours de l'année 2009 selon l'annonce qui a été faite au salon de Genève 2008^[29]. Cette voiture une 2+2 atteindrait les 110km/h pour une accélération de 0 à 50km/h en 6.5 sec. et de 0 à 80km/h en 16 sec. Une pleine recharge de la batterie durant la nuit permettrait une autonomie de conduite urbaine de 210 km. ^[30]

• Autre projet français, la Lumeneo Smera, citadine dévoilée au Salon de Genève 2008. Cette voiture associe les avantages de l'électricité avec un pack de batteries Lithium et deux moteurs de 20 cv chacun à une structure 2 places en ligne s'inclinant pour être particulièrement agile et passer dans les embouteillages. Autonomie annoncée 150Km grâce à un poids contenu de 400Kg. Commercialisation en cours à partir de 24 500 euros et livraisons en juin 2009. [www. lumeneo. fr]

Projets à venir

• Pour 2009, sont annoncées par l'entreprise Bolloré, la Blue Car ^[31] et la Bolloré-Pininfarina ^[32].

• Prévue pour 2010 (originellement 2009), la Zenn Motor Company ^[33] annonce l'arrivé de la CityZenn ^[34] avec une autonomie de 250 à 400 km et une vitesse maximale de 125 km/h. La CityZenn sera vendue entre 25 000 et 30 000 dollars USD. Cette voiture utilisera le supercondensateur EESU de la compagnie états-unienne EEStor qui permettra une autonomie de plus de 250 km pour 5 minutes de recharge.

• L'entreprise de construction automobile américaine General Motors commercialisera d'ici à 2010 un véhicule à moteur électrique et générateur d'appoint thermique, la Chevrolet Volt^[35].

• L'Alliance Renault-Nissan aussi prévoit le lancement d'une voiture entièrement propulsée à l'électricité pour 2010.

• Un projet d'ingénierie OpenSource OScar^[36] prévoit la construction d'un véhicule électrique OpenSource.

Recharge et réseau de distribution

L'auto électrique demande une refonte importante du dispositif de distribution d'énergie pour devenir une alternative viable aux véhicules à combustion.

Dans le cas des accumulateurs, des prises électriques privées (garage) ou publiques (voirie) peuvent permettre le rechargement mais le temps indispensable est important. Une solution envisageable à ce problème de temps de recharge, est l'utilisation de batteries interchangeables, comme c'est déjà le cas des chariots élévateurs utilisés jours et nuit. Le changement de batterie se fait dans un temps identique a celui d'un plein de carburant. Ce dispositif impose une refonte de la structure des voitures. Pour une mise à disposition du public, il faut créer des normes sur les batteries et le contrôle de leur qualité. Selon la viabilité, ce dispositif pourrait être disponible en station-service ou uniquement pour des flottes importantes (services, poste, taxis) ayant leur propre point de service.

Dans le cas des piles à combustibles, il faut repenser tout le dispositif de distribution de carburant pour inclure l'hydrogène à la station service.

Dans le cas de panneaux solaires, leur capacité de charge (liée à la surface exposée) ne suffit pas à recharger la batterie d'un véhicule standard.

Écologie

La voiture électrique est souvent présentée comme une solution efficace pour lutter contre la pollution de l'air, l'effet de serre et la raréfaction des réserves de pétrole dus aux moteurs à explosion. Cependant, quoique le moteur électrique soit «propre» au sens où, il ne produit pas de gaz polluants ni gaz à effet de serre, c'est la production et le stockage de l'électricité consommée par ce moteur qui peut générer diverses pollutions. La nature de ces pollutions dépend du type d'énergie primaire utilisé pour produire l'électricité destiné au véhicule et des batteries. Les parts des types d'énergies primaires étant particulièrement variables d'un pays à un autre, il existe différentes projections quant aux moyens de mise à disposition de l'électricité du moteur. Néanmoins, le bilan global reste favorable au véhicule électrique comparé au véhicule thermique^[37].

Une solution élégante consiste à recharger les batteries des véhicules à partir d'abris à toiture photovoltaïque.

Aussi bien la solution de la pile à combustible que celle de l'accumulateur, pourraient se révéler polluante. Il existe deux façons de fabriquer l'hydrogène utilisé pour les piles à combustibles. La première se fait par réaction chimique à partir de pétrole. Cette réaction produit des gaz à effet de serre, et par conséquent ne résout ni le problème de la raréfaction du pétrole ni celui de la pollution. La seconde se fait par électrolyse de l'eau, ce procédé est non polluant (les seuls produits de réactions sont de l'hydrogène et de l'oxygène) mais consomme énormément d'électricité.

Les partisans d'une prise en compte globale des impacts environnementaux de l'utilisation des automobiles considèrent par conséquent que le défi sociétal de la voiture propre consiste à mettre en place une stratégie de production électrique écologique viable.

Production électrique et pollution

Les voitures électriques fonctionnant avec des batteries d'accumulateur ont besoin d'un réseau électrique proche afin d'assurer la charge de celles-ci. La problématique de la pollution de cette production d'énergie électrique est par conséquent directement liée aux différentes énergies primaires utilisées pour créer l'électricité de ce réseau. Cette situation peut fluctuer beaucoup d'un pays à l'autre : la France produisant 78, 3 % de son électricité par la filière nucléaire, la Norvège 98, 9 % par voie hydraulique et l'Allemagne 80 % par voie thermique à flamme (chiffres de l'année 2005) ^[38]. La pollution générée par la production d'électricité pour ces voitures dépend par conséquent de la zone géographique.

Fin de vie et recyclage

En fin de vie, la dépollution et le recyclage pour les deux dispositifs (pile à combustible et accumulateurs), n'est écologiquement pas neutre. Les composantes fonctionnelles doivent être recyclées, ce qui comporte un coût tout autant en énergie qu'en recyclage de matières potentiellement polluantes. Recyclage indispensable dans l'ensemble des cas dû aux matériaux utilisés pour la construction des deux dispositifs : dans le cas des accumulateurs : plomb, nickel et autres métaux lourds, métaux et produits chimiques pour les piles à combustible. les batteries s'usant vite et vieillissent fortement. Les batteries au plomb se recyclent bien.

Notes et références

[2]

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