Le mythe de la voiture individuelle

Récemment, je voyais quelqu’un se gargariser de la nouvelle voiture Renault, la Renault Zoé, une voiture électrique. Souvent on présente la voiture électrique comme une alternative à son homologue thermique. Le prix du carburant augmente depuis des années, il est acquis par le plus grand nombre que nous avons atteint le pic pétrolier. Les quantités de carburants disponibles sur le marché vont aller en diminuant. Il est donc naturel de chercher un suppléant à notre voiture individuelle. La voiture électrique est souvent présentée comme tel. Celle-ci ne s’est pas développée par le passé car elle était (est) techniquement incapable d’offrir les mêmes services que la voiture thermique en termes d’autonomie, de vitesse, et d’accélération. Aujourd’hui, on s’y intéresse de plus en plus de part les futurs problèmes pétroliers. Mais dans une société pourra-t-elle globalement remplacer les moteurs thermiques ?

Quelques différences entre voiture électrique et voiture thermique

Un moteur thermique est principalement un chauffage, la grosse majorité de l’énergie fournie à un moteur de voiture (diesel ou essence) génère de la chaleur, une petite partie sert à mouvoir le véhicule. Le rendement optimal d’un moteur essence est de 35%, 45% pour un moteur diesel. À cela il faut considérer que le moteur n’est que rarement utilisé à son régime optimal, il est aussi nécessaire de considérer toute l’électronique de bord. Bref, le rendement d’une voiture thermique est de l’ordre de 12%. Sur 100 litres d’essence, 12 servent effectivement à déplacer la voiture, les 88 restants sont principalement dégagés en chaleur dans l’atmosphère.

La voiture électrique est beaucoup plus performante en termes de rendement. Le rendement du moteur électrique est nettement plus performant ; de l’ordre de 95%. Là aussi il faut considérer quelques pertes (frottement des roues, électronique de bord, etc.), le rendement global de la voiture électrique est quant à lui plutôt proche de 80%.

Quelles sont les quantités d’énergies consommées par les transports

À noter qu’en Suisse les carburants d’aviation représentent 22,6% de la consommation totale des carburants. Dans la mesure où il n’existe a priori aucune technologie pour faire voler un avion de ligne à l’électricité, je ne les considère pas dans la suite du calcul.

En Suisse, en 2012, 298 060 TJ de produits pétroliers ont été consommés pour les transports, 230 760 TJ en omettant l’aviation. Avec le rendement de 12% des voitures thermiques, l’énergie efficace au transport est d’environ 37 700 TJ. Avec le rendement de 80% des voitures électriques, il faudrait donc environ 35 000 TJ d’électricité pour assurer le même service.

Une partie du lectorat de ce blog est française, je lui ai donc trouvé les mêmes chiffres. En France, la consommation annuelle de produits pétroliers pour le transport est de 49 MTEP, n’ayant pas trouvé la consommation hors aviation j’ai pris le même pourcentage qu’en Suisse. Cette approximation ne doit pas être si éloignée de la vérité que ça. Avec les mêmes calculs, on obtient donc environ 229 000 TJ d’électricité pour remplacer l’usage des carburants automobiles en France.

Combien de nouvelles centrales ?

L’électricité ne poussant pas encore dans les champs, il faut produire cette électricité supplémentaire.

En Suisse, en 2011, on a fournit au consommateur final 210 960 TJ d’électricité aux consommateurs finaux. Il faudrait donc dans le cas présent rajouter 16,6 % d’électricité sur le réseaux, un tiers du parc nucléaire existant dans le pays. En valeur brute, cela revient à rajouter une centrale nucléaire comme celle de Leibstadt.

Pour la France, on obtient une augmentation de l’électricité à injecter sur le réseau de l’ordre de 11,2 %. Il s’agit ici de rajouter sept à huit réacteurs nucléaires, deux grosses centrales nucléaires.

Changer la mobilité ?

Ainsi donc permuter notre mobilité de la voiture individuelle thermique à son homologue électrique reviendrait à se suréquiper en centrales nucléaires. Je n’ai pas évoqué les énergies renouvelables, l’éolien peine pour le moment à produire quelque chose de statistiquement non négligeable. Pour accroitre d’un tel niveau la production, le nucléaire serait très surement la seule alternative possible.

Qui plus est la demande en électricité pour ces voitures poserait quelques problèmes supplémentaires. Il faudrait en effet accroitre un peu plus le réseau de transport d’électricité (les cables à très haute tension), les périodes de mises en charge des voitures seraient très probablement réparties de façon non homogène sur une journée induisant donc des pics supplémentaires de consommation (ce que le réseau actuel a déjà du mal à suivre).

Bref, imaginer qu’un jour notre voiture essence sera remplacée par une voiture électrique n’est très probablement qu’un doux rêve. Le transport futur sera très probablement électrique, mais surement pas individuel. Je pense que la voiture individuelle ne sera évoquée, dans quelques décennies, plus qu’au passé.

Addendum

Après coup, ce billet me rappelle une rencontre que j’avais fait il y a quelques années à un salon sur l’énergie. J’y avais rencontré Isabelle Chevalley faisant la promotion de la voiture électrique individuelle ; pour ce faire elle se promenait autour du salon avec un prototype. Quelques jours plus tard j’entendais à la radio cette même personne militer pour la sortie du nucléaire…

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13 réflexions sur “Le mythe de la voiture individuelle

  1. La méthode de Ludo concorde pas mal avec mes propres chiffres lorsque je les transpose de l’autre côté de l’Atlantique. En 2010, les Québécois ont consommé 401 685 TJ d’essence et de diesel pour le transport terrestre (incluant le camionnage et le transport en commun), ce qui représente une consommation utile de 60 252 TJ ou 16,73 TWh (48 201 TJ ou 13,4 TWh à 80% d’efficacité). Il y a environ 5 millions de voitures au Québec.

    Chez nous, nous avons pris l’habitude de comparer la consommation d’une voiture électrique à celle d’un chauffe-eau électrique résidentiel, qui consomme environ 3 000 kWh/an. Pour un million de voitures électriques, il faut donc ajouter une centrale hydroélectrique d’environ 600 MW à un facteur d’utilisation moyen de 60% ou réaliser des gains d’efficacité équivalents.

  2. « Sur 100 litres d’essence, 12 servent effectivement à déplacer la voiture, les 88 restants sont principalement dégagés en chaleur dans l’atmosphère. »
    Pour être complet, les 12 litres « utiles » sont aussi transformés en chaleur à très court terme, via les frottements ou les freins. Une auto n’est chauffage inutilement compliqué, et qui se borne à chauffer l’extérieur…

        1. Je viens de relire ton post, je n’y avais pas lu  »freins ». Les 12% restants c’est effectivement du frottement au ralentissement, freins, air et bitume. En fait, j’avais mal interprété ton propos. Mea culpa.

  3. Une firme américaine a réussi à réduire la perte d’énergie et à augmenter la puissance électrique transmise au cours du procédé. Grâce au rendement ainsi obtenu, de l’ordre de 90 %, il est alors envisageable de recharger la batterie d’une voiture électrique. L’entreprise japonaise IHI a quant à lui mis au point un dispositif qui permet une puissance transmise de l’ordre de 3,3 kW. La distance entre le dispositif au sol, qui tient lieu de chargeur et la voiture, le récepteur est alors de 20 cm. Le système mis au point par les Japonais a permis un rendement de l’ordre des 90 %. Si le procédé semble bientôt abouti, reste le problème de la sécurité et sa compatibilité avec les divers modèles de véhicules électriques.

  4. Quel est l’effet d’un transfert de la consommation de produits pétroliers des voitures thermiques aux voitures électriques si l’électricité est produite par des centrales thermiques ? A-t-on une idée des rendements et pertes en ligne ?

    1. Par centrale thermique, je suppose que tu penses au charbon, fuel ou gaz ? Au sens stricte, une centrale nucléaire est une centrale thermique.

      Bon, le rendement des centrales thermiques est nettement meilleur que celui d’un moteur thermique. Dans le cas d’une centrale à gaz à cycle combiné on peut évoquer un rendement de l’ordre de 60%. En y ajoutant les pertes liées au transport (environ 7%) on sera toujours très nettement au-dessus des 12% de la voiture thermique.

  5. Je voulais en effet parler des centrales thermiques à ressource carbonée fossile. La question sous-jacente est : si toutes les voitures étaient électriques à recharge basée sur une production par ces centrales, quel serait l’impact sur la consommation globale de pétrole ?

    1. Question compliquée, l’énergie grise (de la fabrication et de l’entretien) d’une voiture électrique est beaucoup plus élevée qu’une voiture thermique…

    2. Oui en termes de consommation brute, la consommation totale serait plus basse si on produisait globalement l’électricité à partir des produits pétroliers et qu’on redistribuait l’électricité à des voitures électriques.

      Après, comme le dit loz, il faut se poser la question de l’énergie grise nécessaire à la conception et l’entretien d’une voiture sur tout son cycle de vie. Enfin, comme je le dis dans le billet, il faut aussi considérer le développement des infrastructures nécessaires à tout cela : accroissement du réseau de transport d’électricité notamment.

    3. Il ne faudrait pas tomber dans l’excès contraire et penser que la substitution du moteur à combustion interne vers le moteur électrique dans le transport routier se fera dans un court laps de temps (5 ou 10 ans par exemple). Un niveau de pénétration de 20-25% ne sera sans doute pas atteint avant 2030, ce qui laisse pas mal de temps pour y voir.

      C’est pourquoi l’impact de la migration vers les VÉ sur les réseaux électriques ne m’inquiête pas outre mesure. Les réseaux s’adapteront à ces nouvelles charges. Chez vous en Suisse, vous songez à sortir du chauffage électrique, ce qui laissera de la place pour les VÉ même si les infrastructures n’étaient pas mises à jour.

      1. Dans les faits, à de très rares exceptions près, la pause de chauffage électrique est interdite (on dira plus que très compliquée) en Suisse.

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