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Quelles énergies pour épauler le tout électrique dans le transport du futur ?

Image par Nils Herrig

Transport

Quelles énergies pour épauler le tout électrique dans le transport du futur ?

Par la rédaction

Le 30/06/2021 et modifié le 30/06/2021

Les constructeurs automobiles et les pouvoirs publics semblent privilégier les modèles 100 % électriques dans leur stratégie de transition énergétique. Cette technologie, en phase de maturation, doit pourtant contourner un certain nombre d'obstacles, comme la question de l’autonomie, l’extraction des ressources utilisées pour la fabrication des batteries et la production de l’électricité de recharge. 

Pour accélérer cette fameuse transition, le tout électrique a besoin d’être combiné à d’autres solutions viables, comme le bio-éthanol, le rétrofit et l’hydrogène.

 

Une longueur d’avance pour le bio-éthanol en France

Les voitures fonctionnant à l’essence végétale ne sont pas nouvelles en France. Elles circulent sur nos routes depuis 2007, sous l’appellation « véhicules flexfuels ». Ce sont des modèles dotés d’un boîtier d’origine qui fonctionne avec tous les carburants de type essence. 

Des voitures à essence converties avec un boîtier E85 homologué peuvent aussi rouler au Superéthanol-E85. Ce carburant contient entre 65 et 85 % de bio-éthanol

Ce combustible produit jusqu’à 90 % de particules fines en moins. Par rapport à l’essence, il émet 75 % de gaz à effet de serre en moins. 

L’autre avantage de cette énergie alternative réside dans son accessibilité.

La production de bio-éthanol est assez simple. Le combustible s’obtient à partir de la fermentation de l’amidon et des sucres contenus dans les résidus de transformation de céréales et dans les betteraves sucrières. Cette facilité de production se ressent sur le coût : le litre de ce biocarburant coûte environ 0,60 euros, soit moitié moins cher que l’essence Sans-Plomb.

Les défenseurs de l’économie locale y trouvent également leur compte. 

La France assure en effet près du tiers de la production de bioéthanol en Europe, sur 300 000 hectares de surface agricole. 

Les entreprises et particuliers qui conduisent un véhicule polycarburant ou doté d’un boîtier E85 Homologué peuvent donc se féliciter de soutenir en même temps l’économie nationale et les efforts de réduction de la pollution atmosphérique.

Selon les estimations, 90 % des véhicules du parc français sont éligibles à une conversion au « flexfuel ». 

Les consommateurs qui préfèrent acheter des modèles polycarburants d’origine disposent par ailleurs d’un large choix parmi les solutions homologuées proposées par les grandes marques, comme Land Rover et Ford (Fiesta Van, Transit Connect, Kuga FHEV, EcoBoost mHEV, Puma EcoBoost et Fiesta EcoBoost). L’absence d’offre d’origine de la part des constructeurs français constitue certainement la seule ombre au tableau du bioéthanol.

Pourtant, le bio-éthanol est le seul carburant dont la consommation a progressé l’année dernière (+4%). On dénombre actuellement plus de 2400 stations-services capables de fournir cette essence végétale, un nombre qui s'accroît de deux stations nouvellement équipées tous les deux jours. 

À l’heure actuelle, le bioéthanol semble être l’alternative la mieux placée et la moins chère aux combustibles fossiles sous réserve de ne pas entrer en concurrence avec des productions alimentaires, de ne pas polluer les sols avec des cultures intensives et enfin d’améliorer le taux de retour énergétique.

 

La pile à combustible, autre outsider de la transition énergétique

La technologie des piles à combustible repose sur la conversion de l’hydrogène en électricité via une réaction chimique contrôlée. Les batteries des voitures à hydrogène contiennent donc en réalité des piles à combustible qui produisent de l’électricité aussi longtemps qu’elles sont alimentées en hydrogène. Cette solution fait lentement son incursion sur le marché des professionnels. Il faut dire que l’hydrogène a de solides atouts à faire valoir :

  • L’autonomie

C’est clairement son point fort par rapport aux modèles tout électriques. Les voitures à hydrogène franchissent facilement une distance de 700 km ou plus. Le temps de charge est d’ailleurs très réduit : 5 minutes suffisent pour refaire le plein.

  • Zéro pollution

Une voiture à hydrogène ne rejette en théorie aucun gaz à effet de serre. La transformation de l’hydrogène génère uniquement de la vapeur d’eau. Cette solution n’est pas pour autant totalement neutre en énergie, si l’on tient compte des rejets occasionnés par les autres composants (carrosserie, équipements électroniques, pneus, etc.). Néanmoins, elle constitue clairement une alternative très crédible face aux voitures thermiques.

 

Les grands défis de l’hydrogène

La voiture à hydrogène a tous les arguments pour devenir un pilier de la transition énergétique du secteur automobile. Encore faut-il résoudre les problèmes liés à la production de l’hydrogène. On obtient ce gaz à partir de l’électrolyse de l’eau ou par reformage du gaz naturel avec de la vapeur d’eau surchauffée. 

Le vaporéformage produit actuellement plus de 90 % de l’hydrogène utilisé par l’industrie automobile, ce qui est très problématique. En l’état actuel des choses, la pile à combustible ne règle pas vraiment la dépendance de l’industrie automobile aux combustibles fossiles.

  • La question de l’hydrogène propre

La production d’hydrogène par électrolyse de l’eau n’est pas non plus exempte d’inconvénients. En plus d’être très coûteux, ce procédé consomme une grande quantité d’électricité, qui peut également provenir d’énergies fossiles. L’État français a bon espoir de régler ce problème et a investi 100 millions d’euros pour développer une technologie de production d’hydrogène « propre ». Les acteurs privés semblent partager cet optimisme et commencent à investir dans l’hydrogène. Toyota et AirLiquide exploitent actuellement le plus grand parc de taxis à hydrogène au monde à travers leur coentreprise HySetCo.

Hopium mise aussi beaucoup sur l’hydrogène pour ses voitures du futur. Ce constructeur français vient même de dévoiler son premier prototype alimenté par une pile à combustible. La future berline de luxe Hopium Machina a atteint une vitesse maximale de 200 km/h et promet une autonomie allant jusqu’à 1000 km. 

Les commandes pour cette voiture, facturée à plus de 120 000 euros, sont déjà ouvertes. Les autres constructeurs, dont Stellantis et Renault, développent aussi leur propre projet, tout comme les équipementiers automobiles Faurecia, Michelin et Plastic Omnium.

  • L’obstacle des coûts

Technologie encore marginale, l’hydrogène coûte encore trop cher, ce qui explique peut-être la faiblesse de l’offre grand public en France. La Hyundai Nexo et la Toyota Mirai sont les deux seuls modèles disponibles actuellement, pour un prix catalogue dépassant 75 000 euros. Le manque d’infrastructures de recharge freine également l’essor de cette technologie. Là aussi, le prix d’installation est en cause : il faudrait en effet débourser entre 500 000 et 1 000 000 d’euros pour aménager une station-service hydrogène.

Malgré ces barrières, les analystes prédisent un avenir plutôt radieux aux voitures à hydrogène. Elles devraient représenter 10 % du parc automobile mondial en 2050.

 

La tentation du rétrofit

Le principe du rétrofit est autorisé en France depuis avril 2020. Cette alternative consiste à convertir une voiture thermique diesel ou essence en véhicule électrique homologué, en remplaçant son bloc moteur et quelques autres équipements.

 Même si elles ont donné leur accord, les autorités françaises se montrent encore prudentes vis-à-vis de cette solution. Le rétrofit est autorisé seulement pour les voitures de transport de passagers âgées de 5 ans ou plus. 

Autre condition : la transformation doit permettre une conservation de 65 à 100 % de la puissance maximale de la version thermique. Enfin, le poids de la voiture rétrofitée doit se situer dans une tranche de plus ou moins 20 % de celui du modèle d’origine.

À la différence de l’hydrogène, le prix constitue l’un des principaux arguments du rétrofit. Une conversion en bonne et due forme coûte entre 10 000 et 30 000 euros, prime à la conversion comprise. 

À ce tarif, plusieurs conducteurs pourraient être tentés de transformer leur voiture ancienne ou voiture de collection. Ce marché attise déjà les convoitises en France, avec pas moins de cinq entreprises spécialisées dans le rétrofit déjà bien en place, à l’instar de Transition-One, Ian Motion, MCC, Retrofuture et Noil. 

Selon les estimations, au moins 65 000 voitures thermiques pourraient être rétrofitées dans les cinq prochaines années. Et il y a fort à parier que les performances de ces véhicules convertis à l’électrique vont amener d’autres propriétaires automobiles à céder à la tentation du rétrofit.

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