ParisTech Review

ParisTech Review – Il existe trois familles de moteurs électrifiés, l’hybride, l’hybride rechargeable et le tout-électrique. Quels sont les atouts et les limites de chacun ?

Béatrice Foucher – Les groupes automobiles ont tous étudié soigneusement les avantages et inconvénients de chaque motorisation, de même qu’ils analysent régulièrement les évolutions de mix de l’essence et du diesel. Qu’en ressort-il ? On pourrait dire que les options en présence correspondent à différents usages.

Les premiers véhicules hybrides, comme les premières versions de la Prius de Toyota, combinent un moteur thermique classique et un complément d’énergie électrique, mais ils ne consomment qu’une seule sorte d’énergie primaire : l’essence. Le roulage en électrique pur est marginal. L’énergie consommée par les moteurs électriques est produite de plusieurs façons : par récupération de l’énergie du freinage ou, en régime de croisière, par transformation d’une partie de l’énergie développée par le moteur thermique, qui alimente directement les moteurs électriques. Ces véhicules, en conditions normales d’utilisation, permettent de réduire – certes modestement – la consommation énergétique et les émissions de CO2. Le moteur thermique permet de faire de longs parcours, mais il ne bénéficie pas du coût compétitif de l’énergie électrique du réseau.

Les véhicules tout-électriques, comme la Zoé de Renault, correspondent à un usage différent. Ces voitures sont pertinentes pour des conducteurs qui roulent quotidiennement mais dont les trajets n’excèdent pas 150 km par jour. Les véhicules concernés par ce type de trajet (domicile travail, domicile courses, trajets écoles) sont souvent la deuxième voiture du foyer, qui est rarement utilisée pour les grands déplacements. Ces véhicules doivent se recharger sur le réseau, ce qui peut constituer un réel avantage économique, mais nécessite la présence d’infrastructure de rechargement. Les clients se rechargent principalement à leur domicile (80% des charges) et plus occasionnellement dans la rue ou sur leur lieu de travail. Le grand avantage de ces véhicules, c’est le faible coût marginal au kilomètre parcouru.

Les hybrides rechargeables se distinguent des hybrides de première génération en ce qu’ils utilisent également l’électricité en provenance du réseau électrique. Capables d’être de facto tout-électriques pour les parcours quotidien, mais avec un moteur thermique très performant pour les grands déplacements, ce seront les « couteaux suisses » de l’automobile de demain : un peu plus chers mais vous pouvez tout faire avec.

On voit ainsi se dessiner plusieurs segments de marché, qui diffèrent à la fois par les usages et par les prix d’acquisition et de fonctionnement. Certains constructeurs fabriqueront tous les types de voitures et devront, segment par segment, optimiser l’offre en fonction de leurs clients. D’autres se spécialiseront davantage. Le parc automobile sera électrifié, dans une proportion qui variera en fonction des segments de clientèle. Chaque offre correspondra ainsi à un « usage client » optimisé.

Est-ce à dire que les choix des constructeurs se feront en fonction des habitudes actuelles de leur clientèle ?

Oui, et c’est précisément ce qui nous a conduit, chez Renault, à faire le choix du tout-électrique, qui correspond bien à l’usage qu’on fait de nos voitures. Ce n’est pas un entêtement visant à prouver que nous avons raison contre les autres, mais une stratégie et un message de marque. Nous avons toujours proposé de l’innovation à coût raisonnable, c’est notre créneau. Notre barycentre de clientèle se situe entre le segment B et le segment C, c’est-à-dire entre les citadines polyvalentes (comme la Renault Clio, la Ford Fiesta, la Peugeot 208 ou l’Audi A1) et les compactes polyvalentes (par exemple la Renault Mégane, la Toyota Corolla, la VW Golf ou la Volvo C30). C’est là que se situe la crédibilité de la marque Renault. Nous sommes reconnus pour notre savoir-faire dans les voitures de taille moyenne : quand on achète une Clio, on achète « la » référence sur le marché européen.

D’autres constructeurs ont des points forts sur d’autres segments et feront des choix différents. Ce qui est sûr, c’est que dans le contexte européen, à l’avenir tous les véhicules seront, sinon électriques, du moins électrifiés, grâce par exemple à des systèmes « stop & start » (un dispositif d’arrêt et de redémarrage automatique utilisant un démarreur adapté), ou encore des dispositifs de stockage d’énergie.

Pourquoi ce mouvement massif vers l’électrique ? On peut considérer que c’est une tendance inéluctable à long terme, mais il y a aussi des contraintes à plus court terme. En Europe, les contraintes sont notamment réglementaires : l’électrification apparaît comme la seule façon de converger avant 2020 vers la norme qui limitera sévèrement les émissions des voitures. Par exemple, nous savons que chaque marque devra respecter en 2020 un plafond de 95 g de CO2 par kilomètre. Pour vous donner un ordre de grandeur, Renault, qui est déjà à un très bon niveau, en était à 135,7 g/km en 2011. Pour parvenir à 95 g, il faudra se battre sur tous les fronts. On continuera à réduire la consommation des moteurs thermiques, même si des prouesses ont déjà été réalisées. Mais il faudra quand même électrifier à partir du segment C (Golf, Mégane) et sans doute aussi les voitures plus petites.

Pour les tout-électriques et les hybrides rechargeables, la question des bornes de rechargement est évidemment centrale. Pourtant, malgré la volonté politique affirmée un peu partout de favoriser les véhicules électriques, on a l’impression que les infrastructures ne suivent pas. Comme si on restait prisonnier du cercle vicieux « pas de voitures électriques, pas de bornes » et « pas de bornes, pas de voitures électriques ».

La situation est très contrastée, et elle varie d’un pays à l’autre. Les pays les plus avancés, en Europe, sont l’Allemagne, le Royaume-Uni, l’Espagne et le Portugal. Les pouvoirs publics s’y sont montrés volontaristes et réactifs, tandis que de leur côté les énergéticiens étaient offensifs pour installer des bornes – je pense notamment à RWE en Allemagne, à ChargeMaster au Royaume-Uni ou à Effacec au Portugal, qui ont investi dans l’infrastructure publique, mais ce n’est pas exhaustif.

La France, de son côté, a un développement beaucoup plus lent que ses voisins à ce stade, ce qui peut surprendre quand on sait la puissance du réseau électrique français et le prix relativement bas de l’électricité. À l’exception de l’entreprise privée Autolib, qui a mis en place 5000 bornes de recharge dans le Grand Paris – ce qui est remarquable – et des concessionnaires du réseau Renault, le déploiement français est encore très insuffisant, ce que nous regrettons fortement. En 2009, le gouvernement avait fixé un objectif de quatre millions de bornes (dont 400 000 en service public) en 2020, pour deux millions de véhicules rechargeables. Cet objectif ne sera pas atteint. Néanmoins un budget de 50 millions d’euros a été mis à disposition par le gouvernement depuis janvier 2013, ce qui va accélérer le mouvement.

Dans certains pays, il y a eu aussi de nombreuses initiatives privées. Une chose est sûre : dès lors qu’un énergéticien est impliqué positivement dans le développement du véhicule électrique, qu’il y croit et qu’il choisit d’investir, ça marche. Mais cet engagement ne va pas de soi : pour les fournisseurs d’électricité, par exemple, la crainte de pics de consommation sur les réseaux électriques locaux peut être un facteur de ralentissement. C’est une question qui se posera, effectivement, quand on aura beaucoup de bornes de charge rapide (22 kW et plus). Nous en sommes encore loin…

Autolib à Paris

Mais puisque nous parlons d’Europe, il faut aussi évoquer la question de l’homogénéité du parc de bornes. Or une « guéguerre » oppose la France au reste de l’Europe. Le Parlement français a voté des lois qui obligent à avoir des prises de type 3 (sécurisées grâce à des trappes « shutters ») dans l’habitat, alors que tous les autres ont opté pour une prise (de type 2) sans trappe. La norme française a été fortement poussée par Schneider, un électricien de taille mondiale très puissant en France, avec pour conséquence, que les voitures françaises se chargent avec une prise qui n’est utilisable dans aucun autre pays. Cette différence d’approche est clairement un frein au développement du marché des véhicules électriques, même si dans la pratique ce n’est un vrai problème que pour les conducteurs qui habitent près d’une frontière – ils doivent posséder deux câbles, ce qui entraîne un léger surcoût à la fois pour le conducteur et pour le fabricant.

La Commission européenne a proposé une harmonisation autour du « type 2 », mais la France résiste. Le choix de la sécurité peut se défendre, mais cela peut bloquer le développement des voitures électriques, en particulier la Zoé de Renault. Nous avons donc demandé au gouvernement français de favoriser l’harmonisation. Il ne faut pas que les débats en cours sur les normes puissent ralentir les investisseurs d’infrastructures. Les mêmes questions se posent aux Etats-Unis ou encore au Japon, où deux standards s’opposent.

L’essor de la voiture électrique reste théorique tant que les consommateurs éprouvent des doutes quant à l’infrastructure et à la stabilité de la technologie. Le public est-il prêt à franchir le pas ?

Acheter un véhicule électrique renvoie aussi à un choix émotionnel, le plaisir d’être en avance, de mettre en adéquation ses idées et ses actes. La majorité des utilisateurs actuels se considèrent comme des pionniers et ne veulent surtout pas faire machine arrière.

Mais si l’on considère le développement à venir, il faut raisonner autrement, et considérer notamment les obstacles bien réels qui freinent l’essor du véhicule électrique. Les clients mettent notamment en avant le manque d’infrastructures. Quand ils se déplacent, ils ne voient pas encore de « stations service électriques » ou de points où recharger leur voiture. Cela crée de l’anxiété. Pour autant, quand on les interroge en détail, on s’aperçoit qu’ils envisagent de recharger soit chez eux, soit sur leur lieu de travail, en tout cas pour les trajets quotidiens. Quid des trajets plus longs ? Évidemment, la présence visuelle de bornes serait un plus. Pour l’effet d’autonomie, il existe un seuil psychologique de 200 kilomètres, même si cette distance excède très largement, pour de très nombreux conducteurs, les distances qu’ils parcourent réellement au quotidien. En moyenne, en Europe, les clients que vous visons conduisent entre cinquante et soixante kilomètres par jour. Mais le fait d’imaginer ne pas pouvoir faire une distance plus longue les inquiète encore. Cela reste un point de blocage a priori qu’il faut lever.

Quels sont les autres points de blocage ?

Le prix en était un a priori. Mais depuis la commercialisation de Zoé il n’y a plus de critique ou de blocage associé à cela. Néanmoins les deuxièmes voitures du foyer sont souvent achetées d’occasion, il nous faut donc continuer à travailler sur les coûts des véhicules électriques donc sur leur prix de vente.

Cela oblige à innover : soit sur les technologies, pour en développer de moins coûteuses, soit sur les modèles de commercialisation , qui peuvent offrir de réelles marges de manœuvre et ce très rapidement. Par exemple, un des freins est le prix des batteries. Nous avons donc mis au point un business model qui permet de soustraire le prix de la batterie du prix de vente du véhicule. La batterie est payée au mois le mois, sur une base correspondant à la consommation mensuelle. De plus le client a ainsi une garantie « à vie » sur sa batterie et il a également des services associés.

Troisième frein, l’existence d’un marché de l’occasion qui rassure le premier acheteur. Ce marché n’existe pas encore, et il pourra se développer que lentement. Retirer la batterie du prix de la voiture et la louer représente dans ce cas également une garantie, un moindre souci dans le cadre de la revente.

Il reste enfin un questionnement sur la pérennité de la conception technique des véhicules commercialisés actuellement. La technologie va évoluer mais plus lentement que ce que nous vivons sur l’électronique donc pas d’inquiétude les véhicules électriques achetés aujourd’hui seront encore dans la course dans cinq ans ! Un point aussi très intéressant, les enquêtes montrent que les femmes sont plus sensibles que les hommes à ce risque d’obsolescence.

Compte tenu de cet état d’esprit, le choix du tout-électrique n’est-il pas téméraire ?

Il est vrai que le véhicule tout-électrique est celui qui dépend le plus de l’infrastructure. Une dépendance à 100 %. Le conducteur d’un hybride qui ne trouve pas de borne de chargement n’optimise pas sa consommation mais il peut rouler. Pas le conducteur d’un tout-électrique. Nous en revenons donc à la question de l’infrastructure de chargement, qui est capitale pour la pénétration du véhicule tout-électrique. Cette infrastructure relève d’investisseurs à la fois publics et privés. Il faut leur donner à tous de bonnes raisons d’investir dans ces domaines. Néanmoins n’oublions pas que les recharges se font principalement à domicile, ce qui évite quand même d’aller à la station service, et on le sait cet acte constitue un désagrément pour tous les conducteurs.

Pour une marque automobile, choisir l’hybride ou le tout-électrique est un choix stratégique capital. Renault est l’une des rares grandes marques à faire le second choix.
L’alliance Renault-Nissan s’est positionnée clairement, depuis 2007, sur le véhicule tout-électrique, avec une stratégie combinée d’alliance et de développement de produits pour chacune des marques. Renault n’a pas exploré la piste hybride, alors que Nissan y est présent depuis longtemps, en particulier sur les marchés japonais et américain.

Nos concurrents de PSA sont présents en général à la fois sur l’électrique et l’hybridation. Renault a fait un choix, commencer par l’électrique pur, qui fait aujourd’hui partie intégrante de notre territoire de marque. C’est un choix qui tient compte de notre spécialisation : nous sommes très présents dans la catégorie des voitures de segment B et C. Mais toutes ces stratégies ne sont pas exclusives les unes des autres. Elles convergent toutes vers le même objectif, qui du fait des limites d’émission de CO2 s’impose comme une nécessité : le transport individuel décarboné.

La voie du tout-électrique est aussi un choix fort en termes d’innovation. La Zoé, par exemple, utilise toutes les technologies que nous maîtrisons déjà, mais aussi des nouveautés comme le moteur, la batterie, le système de freinage récupératif, la pompe à chaleur, l’interface entre le véhicule et le conducteur. Un véhicule électrique, ce n’est pas simplement un véhicule normal avec un moteur électrique. C’est quelque chose de nouveau, avec des problématiques différentes. Par exemple les questions liées à l’évacuation ou au contraire la récupération de la chaleur du moteur ne se posent pas du tout dans les mêmes termes, et c’est l’ensemble de la conception du véhicule qui s’en ressent. Nous espérons prendre de l’avance. Il vaut mieux être premier à lancer le véhicule électrique que d’être en milieu de peloton.

La batterie de la Zoé est logée sous le plancher

Les batteries coûtent très cher. Comment les rentabiliser au maximum tout au long de leur vie ?

Le fondement de notre modèle économique, c’est de garantir au client en permanence une batterie en état de marche, lui garantir qu’elle ne lui restera pas sur les bras une fois qu’elle a servi. Ainsi le client n’est plus responsable de sa batterie. C’est le constructeur. C’est nous qui cherchons à mieux organiser les vies de la batterie. Quand un client considère que sa batterie ne lui fournit pas le niveau d’autonomie souhaité, nous la récupérons et nous lui en fournissons une nouvelle. Nous récupérons une batterie avec une capacité de charge inférieure mais encore utilisable. Nous étudions en partenariat avec Bouygues au sein de l’Alliance Renault-Nissan comment l’utiliser comme stockage d’électricité, par exemple pour des immeubles écologiques. Nous envisageons aussi des utilisations pour stocker la production électrique très intermittente des éoliennes. Et à la fin, naturellement, on la recycle. Ce marché de « troisième vie », nous devons encore le construire.

Parlons des marchés, justement. À travers le monde, quels sont ceux qui ont le meilleur potentiel ?

Il existe des pays où les gouvernements soutiennent activement la voiture électrique. En Europe de l’Est, l’Estonie par exemple. La température est un facteur décisif : selon qu’il fait très froid ou très chaud, l’autonomie varie du simple au double. En climat tempéré, une Zoé peut parcourir 150 kilomètres, et environ 100 kilomètres s’il fait – 10°C.

Il ne faut pas croire que tous les pays vont basculer massivement dans le véhicule électrique. Notre approche, c’est d’encourager les initiatives locales, là où elles font sens, de favoriser des tests pilotes par les clients eux-mêmes afin qu’ils se rendent compte que l’électrique fait sens partout dans le monde. Par exemple à Rio, nous sommes sur un projet avec Nissan, dans la perspective des Jeux Olympiques de 2016.

Un autre axe prometteur est l’auto-partage, dans lequel on utilise une voiture sans la posséder, comme Autolib en France. Le véhicule électrique se prête idéalement au concept. Les usagers accueillent les deux ruptures en même temps : l’électromobilité et un nouveau business model. Le besoin réel d’un couple, c’est moins de deux voitures sur l’année. Plutôt que d’acheter une deuxième voiture, il pourra pratiquer l’autopartage, payé au kilomètre ou à l’heure. De nombreuses villes grandes ou moyennes sont preneuses, notamment pour développer leur profil environnemental, et ce dans le monde entier.

La Chine, qui bâtit des villes et s’inquiète de la pollution, est-elle l’eldorado promis ?

Les Chinois développent une dizaine de « petites » marques de véhicules électriques, dont certaines, résolument régionales, sont complètement inconnues en Europe. Parfois, un entrepreneur construit une usine et lance une marque dans la foulée. On assiste à une véritable floraison de ces véhicules très bon marché roulant à faible vitesse pour du petit transport de proximité. Les Chinois n’ont aucun tabou pour électrifier n’importe quel type de véhicule. Compte tenu de leur aptitude à la planification, ils sont parfaitement capables d’imposer le développement du véhicule électrique et de l’organiser rapidement. Ils sont confrontés à une pollution très forte dans les grandes villes qu’ils doivent traiter. C’est bien sûr un marché à fort potentiel.

Et le très médiatisé projet israélien « Better Place » dont vous étiez partenaires ?

L’idée de départ était excellente : dès que votre batterie est presque vide, vous l’échangez contre une pleine en quelques minutes, alors qu’une recharge par une prise à 3 kW prendrait huit heures. En théorie, « Better Place », c’est l’abolition des contraintes de la voiture électrique. Techniquement, le système est au point, mais commercialement, il faut avoir une offre compétitive et convaincre les loueurs qui dominent le marché. C’est une idée prometteuse pour un territoire comme Israël, il est dommage que l’entreprise n’ait pu continuer.

Qu’en est-il du marché américain ?

Dans l’esprit des Américains, acheter une hybride comme la Prius de Toyota ou la Volt de Chevrolet, c’est acheter une voiture électrique. Il se vend donc beaucoup de « voitures électriques » aux Etats-Unis… mais seulement une tout-électrique pour dix hybrides rechargeables. Il faut toutefois se rappeler les débuts de la Prius, très lente à décoller avant d’être le succès que l’on sait. Or le véhicule électrique démarre beaucoup plus vite ! Nous sommes convaincus que le potentiel est bel et bien là.

Et en 2030 ?

Je vous l’ai dit, le monde automobile sera électrique, avec des infrastructures présentes partout. Nous n’avons pas le choix : il faut répondre à la raréfaction des hydrocarbures et à l’augmentation de coûts correspondante, aux contraintes croissantes sur les émissions de CO2… et à l’augmentation du parc automobile d’ici 2030 !

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Note des éditeurs: Renault fait partie des mécènes de ParisTech Review.

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• http://cintrerlesguillemets.com/ Benjamin Fourio

  Etonné de ne pas voir Tesla Motors cité dans cet article, que ce soit en marque propre ou en licence de techno (Toyota et Daimler il me semble). Les ventes restent modestes comparativement aux géants US mais c’est tout de même l’outsider qui monte fort.

  Sinon, on ne peut que déplorer une fois de plus le manque d’harmonisation des prises… on voudrait ne pas développer le marché qu’on s’y prendrait pas mieux.

• Pingback: Voiture électrique : les raisons d’un pari industriel | Blog wordpress de Pierre Ratcliffe

• Fab64

  Pourquoi n’est-il jamais question de la recharge des voitures électriques par panneau(x) solaire(s) sur la carrosserie (toit, capot avant), quand elles restent des journées entière stationnées sur des parkings écrasés (l’été) de soleil ? Parce que les producteurs et les distributeurs d’électricité ne le veulent pas ?
• Alx DUF

  Quand ils se déplacent, ils ne voient pas encore de « stations service électriques » : C’est une très bonne remarque. Ce serait un excellent “coup” marketing que d’avoir une station service aux couleurs d’EDF ou Poweo.

  Par contre le distributeur AVIA commence à avoir son réseau de bornes de recharge rapide avec des bornes fournies par Nissan (sur l’A8 entre Marseille et Nice) et Leclerc également sur l’A7 entre Marseille et Lyon. A suivre …On pourra en parler lors de la Conférence sur les véhicules électriques, le 5 décembre 2013 à Marseille.