Nous reprenons ici un article publié par Volkswagen qui éclaire les enjeux pour un avenir proche et alerte sur les erreurs d'investissement à ne pas commettre.
La mise en production de la Volkswagen ID.3 pose à nouveau la question de la technologie de mobilité la plus durable dans de nombreux endroits: batterie électrique ou hydrogène? Nous expliquons où se trouvent actuellement les avantages décisifs de l’entraînement électrique par rapport à la pile à combustible. Et pourquoi il n'y a pas d'alternative à la décision de Volkswagen de promouvoir systématiquement la mobilité électronique.
Depuis que la Volkswagen ID.3 a célébré son lancement à Zwickau et a ainsi inauguré une nouvelle ère de mobilité électrique chez Volkswagen, la question a été débattue entre hommes politiques et experts, dans les médias et sur les forums sociaux:
La décision de Volkswagen de promouvoir de manière décisive l’électromobilité est-elle toujours la bonne ?
Ou les grands constructeurs européens ne devraient-ils pas se concentrer davantage sur les technologies de propulsion alternatives, en particulier la technologie des piles à combustible à base d'hydrogène ?
La décision du groupe Volkswagen est claire: en tant que constructeur de gros volumes, il se concentre sur les voitures électriques à piles pour le grand public - même si le groupe Volkswagen Research continue d'explorer la technologie de la pile à combustible et que Audi, par exemple, a annoncé une véhicule fonctionnant à l'hydrogène pour 2021. Toutefois, la conversion de la mobilité doit se faire en grande quantité, dans le seul souci de la protection du climat et des accords de Paris. Dans quelques années à peine, Volkswagen entend vendre plus d’un million de véhicules électriques par an.
Les
faits actuels prouvent que Volkswagen a raison. Le Prof. Maximilian Fichtner, Dép.
Directeur de l’Institut Helmholtz d’Ulm pour le stockage électrochimique de
l’énergie et expert désigné en matière de recherche sur l’hydrogène, a
récemment confié à «Wirtschaftswoche» le «très faible rendement énergétique de
la voiture à pile à combustible donne aux voitures alimentées par batterie une efficacité bien supérieure». Fichtner poursuit: «Je ne suis pas contre l'hydrogène en tant que moyen de
stockage d'énergie. Nous devrions simplement nous en servir lorsque cela a du
sens - et ce n'est pas dans la voiture, mais dans la zone d'immobilisation.
"
Volker
Quaschning, professeur en systèmes d'énergie régénérative à la HTW Berlin,
partage également cette évaluation. Selon Quaschning, de nombreux pays seraient
dépendants de l’importation d’hydrogène renouvelable pour la production de
voitures à hydrogène en grande quantité, ce qui serait difficilement réalisable
dans un proche avenir. En outre, la solution à base d'hydrogène est "aussi, en
fin de compte, plus chère que la version à batterie en raison des pertes
d'énergie élevées. En revanche, l’empreinte carbone des deux variantes de
véhicule «ne diffère guère."
Conclusion de Quaschning: " Il est très probable que
l'hydrogène sera surtout utilisé dans les véhicules dont les performances de
conduite quotidiennes sont élevées ». «La voiture normale pour les applications
moyennes sera très probablement une voiture à batterie dans le futur. En
conséquence, il n’y a pas de désavantages environnementaux ».
Les
évaluations de Fichtner et de Quaschning coïncident avec les résultats de
l'étude «L'industrie automobile 2035 - Des prévisions pour l'avenir», dans
laquelle les consultants en gestion Horváth & Partners ont récemment
examiné en détail la question de savoir si les voitures électriques à piles ou
à hydrogène l'emporteront à l'avenir. L'étude a été réalisée sur six mois,
accompagnée de 80 personnes / interlocuteurs et financée par le conseil en
management lui-même. «La principale raison de notre enquête est que Horváth
& Partners sert de nombreux clients du secteur de l’industrie automobile.
Ils veulent naturellement savoir à quoi s'attendre dans les 10 à 15 prochaines
années », a déclaré Dietmar Voggenreiter, responsable de l'étude.
L'étude
analyse d'abord les raisons de l'achat. Pourquoi les clients devraient-ils
passer aux voitures électriques?
Le scénario le plus probable à l'heure
actuelle est un modèle en deux phases, selon l'étude: la phase d'émergence et la
phase de développement ultérieure.
L'introduction de la norme Euro 7 rendra les moteurs à combustion plus coûteux et le delta du prix d'achat chutera. Cette évolution est également renforcée par le fait qu’une taxe sur le CO² - bien que modulée - rendra les combustibles fossiles encore plus chers.
Dans le même temps, de
nombreux clients considèrent que l'avantage en termes de coûts de consommation
est très positif par rapport à l'essence et au diesel (plus élevé dans les pays
où les prix de l'électricité sont plus bas qu'en Allemagne). Cet avantage de
coût est complété par des coûts d'usage réduits: étant donné que la voiture
électrique a moins de composants importants en service, tels que des filtres à huile
et à essence qu'un moteur à combustion, elle nécessite moins
d'entretien et de réparations. Et, le coût des vidanges d'huile et de
lubrifiant est complètement éliminé.
Selon le modèle, l’étude montre que les coûts de carburant sont inférieurs d’environ 400 à 600 euros et les coûts de maintenance entre 200 et 400 euros par an. Un avantage de prix de 600 à 1.000 euros en seulement douze mois est très intéressant pour les consommateurs. Voggenreiter: «Il viendra un moment, et assez rapidement, où des raisons rationnelles généreront d'importantes économies d'échelle dans la mobilité électrique».
Mais
il y a aussi les problèmes émotionnels: la peur, l’anxiété de la charge
rapide. Les auteurs de l'étude sont convaincus que ces deux problèmes
seront résolus et n'empêcheront plus l'expansion des voitures électriques dans
la phase de développement à partir de 2023/2025. Les autonomies augmenteront,
davantage de points de charge, y compris des points de charge rapides,
minimiseront la crainte de rester bloqué. Enfin, il y a la discussion sur
les économies réelles de CO² : parce que
l'électricité utilisée pour produire des voitures électriques est toujours
«sale», du moins pas verte partout, une voiture électrique a aujourd'hui un
«sac à dos» comparativement important lorsqu'elle est produite.
Des
études calculent qu'il enregistre seulement moins de CO² qu’un
moteur à combustion après plus de 100 000 kilomètres au total (production et
fonctionnement). Selon l'étude, cela changera également en faveur des
voitures électriques au cours des prochaines années: plus d'électricité verte
dans la production des voitures et des batteries électriques rendra ce "sac
à dos initial" progressivement plus léger, et la voiture électrique
économisera davantage de CO².
En outre Horváth & Partners ont pris en compte les critiques
de nombreux défenseurs de l'hydrogène, selon lesquelles il fallait prendre en
compte les périodes sombres ou sans vent dans le fonctionnement sur énergies renouvelables. Une
période sombre correspond au temps où il est impossible de générer de
l'électricité en raison de l'obscurité et / ou absence de vent. À cette fin, le
besoin en énergie primaire de la batterie a été ajouté au besoin supplémentaire
correspondant.
La
partie la plus intéressante de l’étude reste la suivante: quelle énergie est la
plus efficace et la plus rentable pour le fonctionnement de voitures
électriques? Fonctionnement à piles ou à l'hydrogène?
Avec les voitures électriques alimentées par batterie, seulement 8% de
l'énergie est perdue pendant le transport avant que l'électricité ne soit
stockée dans les batteries des véhicules. Lorsque l’énergie électrique
utilisée pour entraîner le moteur électrique est convertie, 18% sont
perdus.
Cela donne à la voiture électrique fonctionnant sur batterie un
niveau d'efficacité compris entre 70 et 80%, selon le modèle.
Avec
la voiture électrique à l'hydrogène, les pertes sont nettement plus
importantes: 45% de l'énergie est déjà perdue lors de la production d'hydrogène
par électrolyse. Sur les 55% de l'énergie d'origine restants, 55% sont
perdus lorsque l'hydrogène est converti en électricité dans le
véhicule. Cela signifie que la voiture électrique à hydrogène n'atteint
qu'un rendement compris entre 25 et 35%, selon le modèle.
Par souci
d'exhaustivité: lorsque les hydrocarbures sont brûlés,
l'efficacité est encore pire: l'efficacité globale est alors de 10 à 20% seulement.
«En
sus du potentiel très réel de l'hydrogène vert, il existe actuellement un
battage publicitaire dangereux», avertissent les experts du cabinet de conseil
en management Boston Consulting Group (BCG) dans une nouvelle étude citée par
le Handelsblatt. L'étude Horváth & / Partners aboutit également aux
mêmes conclusions.
Au
lieu de dépenser des milliards pour la vision d’une société de l’hydrogène, les
auteurs de l’étude ont conclu que les investissements dans cette technologie
prometteuse devraient se concentrer sur des applications dans lesquelles elles
ont également un sens économique.
«Nous pensons qu'il existe un grand
potentiel si l'hydrogène vert est promu dans les applications où il peut
réellement s'établir à long terme. Surtout dans l'industrie, mais aussi
dans le transport de marchandises lourdes, aérien et maritime », déclare Frank
Klose, co-auteur de l'étude.
La
conclusion est claire: les voitures électriques à pile à combustible présentent
de nombreux avantages (autonomie, ravitaillement rapide, absence de batterie
lourde à bord), mais un inconvénient décisif: elles sont comparativement
inefficaces, en termes d'efficacité et de coût.
«Aucune économie durable
ne peut se permettre d'utiliser deux fois plus d'énergie renouvelable pour
alimenter des voitures à pile à combustible que des véhicules à batteries», déclare
Dietmar Voggenreiter, responsable de l'étude.
L'hydrogène ne pouvait être
utilisé que dans des niches, des camions et des autobus, ainsi que sur de
longues distances.
Le poids de la batterie, son autonomie et le temps de
remplissage jouent ici un rôle déterminant.
Cela augmente énormément avec
la capacité, ce qui rend les batteries sans intérêt, même pour les
camions. De plus, les stations-service de camions existantes pourraient
être converties en un réseau de stations d’hydrogène avec un effort
raisonnable, du fait de leur nombre peu élevé.
Et
qu'est-ce que le consommateur en tire?
Ce qui est clair, c’est que les
voitures électriques fonctionnant à l’hydrogène deviendront de plus en plus
coûteuses à conduire que les véhicules alimentés par batterie, non seulement en
termes d’achat, mais surtout en termes d’exploitation.
Le double besoin en
énergie primaire des véhicules fonctionnant à l'hydrogène par rapport aux
véhicules alimentés par batterie sera reflété dans les prix à la
consommation. Les conducteurs paient déjà environ neuf à douze euros par
100 kilomètres pour les voitures fonctionnant à l'hydrogène, mais seulement
deux à sept euros par 100 kilomètres (en fonction du prix de l'électricité dans
les différents pays) pour les voitures électriques à batteries, en fonction des
paramètres individuels et des habitudes de mobilité.
Tout cela
semble indiquer clairement ce que la majorité des consommateurs achèteront à
l'avenir.
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La ID.3 est la première voiture entièrement électrique du
groupe Volkswagen.
Elle a fait ses débuts à l'IAA de Francfort et a une autonomie
électrique comprise
entre 330 et 550 km ...
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… Tandis que l'Audi-h-tron-quattro² est un concept de
voiture à hydrogène:
à une pression de 700 bars, ils peuvent stocker environ six
kilogrammes d'hydrogène, pour
une autonomie allant jusqu'à 600 kilomètres. Il
faut environ quatre minutes pour faire le plein
d'hydrogène, ce qui est
comparable à une voiture équipée d'un moteur à combustion.
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