Voiture électrique

Une voiture électrique est une automobile mue par la force électromotrice de moteurs électriques alimentés par une batterie d'accumulateurs.

En novembre 1881, Gustave Trouvé présente une automobile électrique à l'Exposition internationale d'Électricité de Paris. À la fin du XIXe siècle, trois modes de propulsion se partagent le marché naissant de la voiture automobile, le 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 notamment en France qu'aux États-Unis. Il s'agit principalement de flottes de taxis pour le service urbain, en lieu et place des fiacres et autres voitures de louages à cheval. Ces voitures étaient munies de batteries au plomb pesant plusieurs centaines de kilogrammes qui étaient rechargées la nuit dans des stations spécialisées.

À la fin des années 1960, la voiture électrique connaît ainsi un regain d'intérêt, grâce notamment au développement de la pile à combustible, et est présentée comme une technologie pouvant s'imposer à relativement brève échéance.

Aujourd'hui à nouveau, on voit apparaître  l'émergence prochaine la voiture électrique, sous la pression de l'augmentation du prix du pétrole et du développement des préoccupations environnementales et grâce aux progrès techniques.

La compagnie californienne Tesla Motors vend depuis 2008 une petite voiture électrique de sport. La Tesla Roadster est une voiture électrique dont l'énergie provient uniquement d'une batterie de lithium. Malgré son prix de 100 000 $, elle rivalise facilement avec des voitures trois fois plus chères. Zéro émission, 350 km d'autonomie, 0-100 km/h en moins de 4 secondes et une vitesse de pointe à 200 km/h, elle se recharge en quelques heures. Plus récemment la firme a présenté sa berline familiale de luxe, le Model S. Avec un prix de base de 50 000 $, jusqu'à 480 km d'autonomie, recharge rapide en 45 minutes et recharge complète en 4 heures, 0-100 km/h en moins de 6 secondes et jusqu'à 7 personnes et toujours zéro émission. Un autre modèle plus abordable serait en préparation, avec un prix de 20 000 $ à 30 000 $.

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 nominale de 80 km. Vendue en Angleterre depuis 2003 sous le nom de G-Wiz, la REVA est maintenant disponible dans différents pays européens. Deux modèles sont disponibles depuis 2009 : la « REVAi », à batteries au plomb, et la « REVA L-ion » à batteries lithium-ion, dont l'autonomie nominale est de 120 km.

Selon l'ONG Transport & Environment les ventes de véhicules électriques ne devraient commencer à être notables que vers 2030 pour atteindre environ 25% des véhicules neufs en 2050. Le problème principal reste le coût et les capacités des batteries qui grèvent la rentabilité des véhicules électriques par rapport aux technologies traditionnelles. L'association pointe aussi le problème de l'alimentation en électricité: en Europe un remplacement complet du parc par des véhicules électriques entrainerait un accroissement des besoins de 15%. Faute d'investissement dans les énergies renouvelables, ce surplus risque de provenir principalement du charbon et du nucléaire.

 

Aujourd'hui en France la majorité des voitures électriques est possédée par des entreprises ou par des collectivités territoriales .

La Poste exploite un parc automobile de près de 50 000 véhicules légers et utilitaires. La Poste  a décidé de tester la voiture  électrique : Cleanova II, basée sur le Renault Kangoo. La distribution du courrier est particulièrement exigeante pour les véhicules : ces derniers subissent une utilisation urbaine intensive et alternent en permanence départs et arrêts. Leur consommation de carburant est ainsi couramment le double de celle d'un véhicule utilisé dans des conditions habituelles. La Poste  pourrait à terme utiliser uniquement des voitures électriques.

En 2010, Toyota et EDF testent une nouvelle voiture hybride en vue d'une future commercialisation. L´expérimentation a lieu dans la ville de Strasbourg. Cette voiture essence hybride sera rechargeable sur une prise électrique domestique. Ce qui permet pour les petits trajets de rouler exclusivement à l'électricité, la propulsion essence étant dans ce cas réservée aux trajets plus longs.

En octobre 2008, la société Michelin a présenté son système Active Wheel de motorisation électrique, qui intègre la propulsion du véhicule à la roue, mais également une suspension active. (Le concept du moteur roue électrique est né en 1900 sur la voiture Lohner-Porsche et a déjà été perfectionné entre autres par Pierre Couture d'Hydro Québec.)

L'Alliance Renault-Nissan lancera des véhicules électriques; en particulier l'usine Renault de Flins devrait assembler dès 2011 des véhicules Renault ZE, automobiles urbaines polyvalentes destinées au grand public, conçus dès le départ pour la seule propulsion électrique.

Citroën va commercialiser la C-zéro  en fin année 2010, une voiture citadine tout électrique. 

Difficultés de recharge des batteries  et réseau de distribution

Les batteries actuelles  permettent difficilement d'assurer une autonomie suffisante à la voiture électrique, et nécessitent des temps de recharges long. Certaines voitures  électriques sont donc munies de générateurs électriques internes : moteur thermique classique assurant selon la situation une partie de la traction ou une fonction de groupe électrogène (véhicule "hybride"), pile à combustible ou autre groupe électrogène, éventuellement des panneaux solaires intégrés à la carrosserie.

La généralisation des voitures électriques impliquerait le développement d'équipements collectifs connexes pour la recharge hors de chez soi : stations de recharge (ou d'échange de batteries vides contre des pleines), centrales électriques supplémentaires pour fournir l'énergie électrique se substituant aux carburants actuels, développement massif de l'industrie des batteries, etc

La voiture électrique demande une refonte très importante du système de distribution pour offrir un nombre de prises et sites de recharge suffisant, et pour permettre une recharge rapide.

- l'électricité n'est rentablement disponible en suffisance que la nuit, entre 22 h et 6 h du matin, et plutôt en été.

-des prises électriques privées (garage) ou publiques (voirie) peuvent permettre le rechargement, mais le temps de rechargement reste important (toute une nuit, pour une rentabilité optimale). Plus on veut recharger vite, plus la consommation électrique augmente et plus la batterie chauffe.Une solution imaginée à ce problème est l'utilisation de batteries interchangeables, préalablement rechargée la nuit (Système courant sur les chariots élévateurs utilisés jour et nuit). Un changement de batterie est aussi rapide qu'un plein de carburant, et des essais sont en cours au Japon pour un changement automatique de batteries.

- il faudra une quantité considérable d'énergie pour remplacer les actuels carburants. Leur remplacement par de l'électricité supposerait la livraison aux consommateurs d'environ 100 TWh d'électricité soit environ 20% de la production actuelle . Cette énergie allant pour moitié au parc automobile, l'autre moitié allant au transport par camion.

Débat sur le caractère écologique des voitures électriques

A l'utilisation, une voiture électrique ne produit pas directement de gaz polluants, ni gaz à effet de serre, est peu bruyante à basse vitesse, ne consomme pas d'autre énergie à l'arrêt que celle des équipements annexes (chauffage, climatisation, sonorisation, phares, équipements de sécurité etc.)

Cependant la voiture électrique  reste un objet technique source potentielle de pollutions dans le cadre de sa fabrication, et c'est évidemment un véhicule routier avec ce que cela implique comme impact environnemental (nécessité d'un réseau de routes, parkings et autres infrastructures, couteux, consommateur d'espace et facteur de fragmentation écologique).

Le  véhicule électrique pose la question écologique à propos des accumulateurs (production, recyclage, et élimination) ou de la pile à combustible et du carburant de celle-ci, ou de la production d'électricité supplémentaire.

La nature et l'ampleur de ces pollutions dépendent principalement du type d'énergie primaire utilisé pour produire l'électricité  (charbon, éolien, gaz, hydraulique, nucléaire, pétrole, solaire...). De plus  le niveau de pollution peut dépendre de la saison  et du mode de recharge utilisé (rapide de jour ou lente de nuit, en hiver ou en été).

En fin de vie, la dépollution et le recyclage pour les deux systèmes (pile à combustible et accumulateurs), n'est écologiquement pas neutre.



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