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Électrique

Bref historique de la voiture électrique

par Yohann Prigent, Mata’i Souchon

Le moteur électrique date du XIXe siècle. Il a été utilisé dans des voitures de manière plus ou moins concluantes, puis en 1899 Camille Jenatzy a conçu une voiture électrique dépassant les 100 km/h nommée la « Jamais Contente ». Elle était alimentée par des batteries branchées directement au moteur. Le record a été possible grâce à deux moteurs électriques placés à l’arrière entre les roues. L’alimentation se faisait par batteries d’accumulateurs Fulmen (80 éléments), qui représentaient près de la moitié du poids total, qui était de 1,5 tonne. Les moteurs étaient en branchement direct sur les roues arrière motrices.

Les performances ont pris du temps à évoluer, comme en témoigne cette vidéo extraite d’une émission de « C dans l’air » diffusée le 18 septembre 2009 sur France 5 :

Extrait de C dans l’air : les performances des batteries IMG/flv/extrait_jc.flv

Depuis les années 1920, la voiture à essence a largement supplanté la voiture électrique, du fait de ses meilleures capacités. De plus, à l’époque, le pétrole était beaucoup moins cher que de nos jours. L’une des rares initiatives gouvernementales qu’on puisse relever dans l’histoire de la voiture électrique est la loi ZEV (Zero Emission Vehicles) instaurée en 1990 en Californie pour obliger les constructeurs automobiles à proposer à la vente 10% de voitures n’ayant aucune émission polluante avant 2003 [1]. Cette loi a cependant été abandonnée cette année-là.

Malgré la faible autonomie comparativement à la voiture à essence, on pourrait être surpris que la voiture électrique ne se soit toujours pas imposée alors qu’elle existe depuis plus d’un siècle. Même si elle est inutilisable sur de longues distances, elle pourrait servir au quotidien. De plus, certains projets ont été abandonnés alors qu’ils auraient pu réussir, à l’exemple de la EV1   de General Motors abandonnée en 2003, qui possédait pourtant une bonne autonomie. Les causes de cette stagnation seront expliquées dans les parties Intérêts des industriels et Intérêts des utilisateurs : les réticences psychologiques des utilisateurs ne sont pas à négliger, et il est certain que l’industrie pétrolière n’avait aucun intérêt à voir ces voitures remplacer l’essence.


Les voitures électriques d’aujourd’hui

par Mata’i Souchon, Yanis Kemer

Les voitures électriques d’aujourd’hui sont axées sur un usage urbain. Elles sont donc souvent de petite taille. Elles restent cependant assez chères : Mitsubishi, par exemple, qui commercialise depuis 2009 au Japon une voiture électrique aux performances respectables (ils annoncent 140km/h en vitesse de pointe et une autonomie flirtant avec les 160 km), vend sa iMiEV à environ 35000€ (mais par la suite, le plein ne coûte qu’environ 2€) [1]. Ce modèle est cependant intéressant pour ses accus, qui ne font que 20% du poids total de la voiture, contre 50% dans la plupart des cas [2]. Ils se rechargent en 5 à 7 heures sur une prise de courant domestique, comme la plupart des véhicules électriques. Mitsubishi travaillerait depuis une quarantaine d’années sur les véhicules électriques. Cette version de la iMiEV est exactement la même que la version thermique, sauf que le moteur est placé à l’arrière du véhicule pour répartir le poids qui est assez proche. Cette voiture aurait une plateforme idéale pour développer une motorisation électrique.

La voiture électrique regagne de l’intérêt chez les constructeurs ces dernières années. Au salon de Francfort (2009), la voiture électrique occupait une place prépondérante [3] : 7 grands constructeurs ont présenté plusieurs modèles électriques qu’ils comptaient lancer prochainement. On compte parmi eux Renault, Peugeot, Volkswagen, BMW... L’Etat a aussi commandé en septembre 2009 40000 voitures électriques [4] destinées à l’administration et les services publics (La Poste, les aéroports de Paris...).

Autres sources de l’article : 100pour100moteur et le livre de Luc Debraine : Les voitures électriques, un futur pour l’automobile

Notes

[1] D’autres voitures sont à l’état de projet, par exemple la BlueCar qui semble prometteuse.

[2] livre de Luc Debraine : Les voitures électriques, un futur pour l’automobile (p.106)

[3] source Le Monde

[4] source Le Parisien


Avantages et inconvénients

par Mata’i Souchon

La voiture électrique est avant tout une solution présentée pour remédier aux problèmes de la pollution dans les villes et de l’épuisement des ressources pétrolières. S’il est vrai que l’énergie utilisée par les voitures électriques n’est pas en elle même polluante (ces voitures n’émettent aucun gaz polluant, on les appelles « voitures à zéro émission »), la production de cette énergie peut causer des problèmes. Effectivement, les pays producteurs d’énergie utilisent des centrales à charbon qui polluent énormément. 78% de l’électricité produite en France est d’origine nucléaire [1] ; ce n’est pas le cas de tous les pays (Danemark par exemple). Malgré tout, cela reste intéressant de centrer les émissions polluantes dans des centrales susceptibles de s’améliorer à l’avenir, plutôt que de laisser tout-un-chacun émettre un peu plus de gaz polluants chaque jour.

Avantages

- La voiture électrique ne vibre pas comme une voiture à essence ;
- elle est aussi très peu bruyante ;
- contrairement au moteur thermique  , il n’y a pas de graisse, de filtre à air, de réservoir, ou d’odeurs ;
- son utilisation est simple, elle est sans boîte de vitesses ;
- ses accélérations sont vives ;
- elle possède un important frein moteur ;
- son rendement   avoisine les 85% contre 35% pour l’essence [2] ;
- contrairement au moteur thermique  , elle n’émet aucun gaz polluant ;
- le réseau électrique existe déjà, il est donc assez facile d’installer des bornes de rechargement.

Inconvénients

- La production des batteries engendre d’importantes émissions de gaz à effet de serre   [3] ;
- Son autonomie laisse encore à désirer, les accus ont des progrès à faire [4]. Ils sont lourds, encombrants, peu puissants (leur pouvoir énergétique est 50 fois inférieur à celui de l’essence [5]) ;
- le lithium nécessaire au fonctionnement des batteries actuelles est concentré dans quelques pays où les négociations sont pas forcément aisées : la Bolivie, le Tibet (essentiellement) ;
- le temps de recharge est élevé, il faut donc installer des bornes de rechargement sur tout le territoire ;
- on ignore les effets de la voiture électrique sur la santé humaine à long terme. En effet, le champ magnétique qui traverse la voiture électrique peut être dangereux pour l’homme, car il émet des ondes à très basse fréquence [6].
- L’État y perd, actuellement : dépense de 5000€ de bonus écologique pour chaque voiture électrique neuve acquise, et diminution des revenus générés par la taxe sur l’essence.
- L’industrie pétrolière devra se reconvertir ou licencier des milliers de personnes travaillant dans ce secteur.

Coût

- Les batteries sont particulièrement chères :

  • Les accus d’une smart valent 10 000 € [7] ;
  • Renault propose ainsi de louer les batteries pour 100€ par mois [8] ;

- La voiture revient donc finalement assez chère, ce qui n’encourage pas beaucoup à en faire l’acquisition lorsque l’on se base sur ses performances. L’État offre donc actuellement une prime de 5000€ à l’achat d’un véhicule électrique neuf [9].

Actuellement, pour répondre au problème du rechargement des batteries, la start-up Better Place a prévu la mise en place d’un réseau de stations de rechargement ou échange de batteries avec Renault-Nissan, au Danemark, en Israël, aux États-Unis et en Australie [10] :

Extrait de C dans l’air : le changement automatique des batteries IMG/flv/extrait_cb.flv
(extrait de C dans l’air, émission du 18 septembre 2009 sur France 5)

Des recherches sont également en cours pour de nouvelles batteries qui permettraient d’atteindre une autonomie de 800 km [11].

A l’avenir, des modèles électriques pourraient être proposés dès les prochaines années [12], mais une généralisation de cette technologie ne pourrait être envisagée avant une vingtaine d’années [13].

Notes

[1] site du CEA

[2] livre de Luc Debraine : Les voitures électriques, un futur pour l’automobile (page 10)

[3] selon une étude britannique, « pour un véhicule électrique de taille moyenne, la consommation sur la durée de vie du véhicule s’élève à 23,1 tonnes de CO2, contre 24 tonnes pour un véhicule avec moteur à explosion. »

[4] Voir notamment cet article sur la déficience des batteries actuelles.

[5] livre de Luc Debraine : Les voitures électriques, un futur pour l’automobile (page 8)

[6] http://www.cartech.fr/news/danger-o...

[7] livre de Luc Debraine : Les voitures électriques, un futur pour l’automobile

[8] Le Monde

[9] Voir cet article de Libération.fr qui donne ce chiffre et traite également des limites de la voiture électrique.

[10] livre de Luc Debraine : Les voitures électriques, un futur pour l’automobile (page 12)

[11] Cartech.fr

[12] Un petit mot de Philippe Rekacewicz

[13] Notes du stand (salon Planète mode d’emploi)