Mobilité électrique : et si l'avenir était aux deux-roues ?

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(Crédits : DR)
Alors que la voiture électrique reste d'une fiabilité aléatoire et affiche un coût d'utilisation élevé, le deux roues a tout d'une alternative. Par Vincent Champain, pour le pôle « Innovation » de l'Observatoire du Long Terme

Le transport représente en Europe près de 22% des émissions de gaz à effet de serre. Il s'agit du premier secteur d'émission, après la production d'énergie.

Graphique : Source des émissions de gaz à effet de serre en Europe

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Source : Eurostat

Le transport est aussi la principale source de particules fines et de polluants tels que le dioxyde d'azote ou l'ozone : à Paris, 58% des particules proviennent des transports. Les villes françaises voient les pics de pollution se succéder, et leurs habitants en perçoivent clairement les symptômes : toux, irritations de la gorge, yeux qui piquent. En outre, ces pollutions causent plusieurs dizaines de milliers de décès chaque année (1). De plus, les études réalisées montrent que l'impact sur la santé est progressif avec la concentration de polluants, mais qu'il n'y a pas d'effet de seuil : autrement dit, même lorsque les français ne le sentent pas, leur santé subit les effets de ces polluants.

Des véhicules moins polluants, mais...

Le sujet n'est pas nouveau, et les véhicules mis sur le marché ont été régulièrement améliorés pour en tenir compte. Ainsi, les voitures de la nouvelle norme Euro6 émettent 20 fois moins de particules que ceux mis sur le marché il y a 20 ans. Mais cette approche touche plusieurs limites. D'abord, elle n'a d'effet que sur les véhicules récents - comme chacun peut le constater en observant la fumée noire sortant des vieux bus qui traversent parfois nos villes. Ensuite, les filtres vieillissent : le niveau d'émission sera donc faible au moment de la mise sur le marché, mais il se dégradera avec le temps, surtout pour les véhicules réalisant des trajets trop réduits pour que les filtres soient "nettoyés" par la chaleur des gaz d'échappement. Par ailleurs, le filtre réduisant les performances du moteur, certains automobilistes prennent le risque de le faire retirer. Le prix des systèmes de filtration a en outre fortement progressé - il peut atteindre 10.000 euros pour un camion. Enfin, ces normes ne touchent les deux-roues qu'avec retard : alors que les automobiles sont soumises à la norme Euro 6, les motos ne se conformeront à l'Euro 4 qu'en 2016 (2017 pour les cyclomoteurs).

filtre à particules

Photo d'un filtre à particules pour le moteur diesel Nissan M9R

Le deux-roues électrique : une alternative crédible mais peu connue

Face à ce constat, la première voie consiste évidemment à réduire le besoin en kilomètres : villes mieux conçues, services administratifs en ligne évitant des déplacements inutiles,... La seconde option consiste à réduire le besoin en énergie du kilomètre, en développant les transports en commun ou le covoiturage.
La troisième option consiste à utiliser des sources d'énergie qui produisent moins de polluants que l'essence ou le diesel. Elle a longtemps été marginalisée par manque de substituts crédibles.

Certes, des voitures électriques sont mises sur le marché depuis des années, mais leur coût total d'utilisation (c'est-à-dire le prix d'achat y compris batteries, d'entretien et de recyclage) et leur fiabilité relative étaient tels que, même après des aides publiques extrêmement élevées, elles ne pouvaient remplacer massivement les véhicules thermiques. Au total il ne s'est vendu 320.000 voitures électriques (2) dans le monde en 2014, soit 0,4 % des 80 millions de voitures vendues la même année.

Mais au même moment, ce sont 35 millions de deux-roues électriques (3) qui ont été vendus. Preuve de la maturité économique de cette solution, c'est dans les pays en développement que l'on constate la percée le plus forte. En Chine, il y a un deux-roues électrique pour dix personnes. Et, contrairement à ce que l'on entend parfois, il ne s'agit pas là d'un choix uniquement poussé par des normes publiques, mais d'un véritable choix économiques : compte tenu des économies réalisées sur le carburant, et du faible coût des deux-roues, l'investissement peut y être rentabilisé en deux ans (4) !

Pertinent même lorsque l'électricité vient de combustibles fossiles

Le véhicule électrique est parfois critiqué au motif que lorsque les centrales électrique utilisent du fioul, il serait plus efficace de transformer le carburant directement en mouvement dans le moteur du véhicule. En effet, le véhicule électrique nécessite une centrale qui transforme le carburant en mouvement (grâce à une turbine) avant de transformer ce mouvement en électricité (grâce à un générateur électrique), avant de stocker cette énergie dans une batterie, puis de retransformer cette électricité en mouvement grâce à un moteur électrique. Chaque étape conduisant à des pertes, le moteur à essence qui n'utilise qu'une étape n'est-il pas plus efficace ?

En fait, non, pour plusieurs raisons :

  • 1 - L'efficacité d'une centrale électrique de dernière génération peut atteindre 54% en cycle combiné, c'est-à-dire dans une centrale qui réutilise les gaz d'échappement d'une première turbine pour entraîner une deuxième turbine à vapeur. A l'inverse, l'efficacité d'un moteur à essence est nettement inférieure, de l'ordre de 38 % au mieux ;
  • 2 - Un moteur électrique ne consomme rien au ralenti, alors que le ralenti d'un moteur thermique en utilisation urbaine représente plus d'un sixième de sa consommation ;
  • 3 - Le freinage d'un véhicule électrique peut être « régénératif », c'est-à-dire qu'au lieu de chauffer l'air avec ses freins comme le fait un véhicule thermique, un véhicule électrique peut, en utilisant son moteur comme un générateur, récupérer un tiers de l'énergie dissipée lors du freinage ;
  • 4 - Parce qu'il fournit un couple constant sur une plage de vitesses large, un moteur électrique peut fonctionner sans boîte de vitesses, ce qui réduit les pertes liées à la transmission. Ce n'est pas le cas d'un moteur à essence qui nécessitera une boîte de vitesse, qui augmentera le poids et les pertes d'énergie du véhicule.

Au total, sur 100 cl d'essence, 7 seront réellement utilisés pour faire avancer un véhicule thermique, alors que ce chiffre pourra atteindre plus du double pour un véhicule électrique (cf. graphique ci-après) si l'électricité est produite à partir d'essence. Ce sera évidemment moins vrai si l'électricité est produite à partir de charbon, ou si les centrales électriques sont d'un modèle peu performant. Mais dès lors que l'électricité sera produite à partir de carburant liquide, de gaz ou mieux d'énergie nucléaire ou renouvelable, rouler à l'électrique réduira la pollution parce que le moteur électrique est plus adapté à des cycles d'accélération/freinage/ralenti.

Figure 1 : Utilisation de 100 cl d'essence dans un véhicule thermique

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Source : Wikipédia et calculs de l'auteur.

Figure 2 : utilisation de 100 cl d'essence dans un véhicule électrique

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Source : Wikipédia et calculs de l'auteur.

Un coût total d'utilisation accessible, mais des difficultés d'adoption à surmonter

Il ne suffit pas qu'une solution soit efficace pour l'environnement pour qu'elle se diffuse largement. Il faut d'abord que l'équation économique soit positive : si entre le prix d'achat, le prix de revente et le coût de fonctionnement le client ne s'y retrouve pas, ils n'achèteront pas le véhicule. Il faut ensuite que les clients adaptent leur habitudes aux contraintes de l'électrique. Pour cela ils doivent être convaincus qu'ils peuvent l'utiliser au quotidien, compte tenu par exemple de l'autonomie ou de la disponibilité ou non de bornes de recharges.

Le cas des motos électriques illustre bien ces difficultés d'adoption (5). En effet, si les vélos électriques commencent à se développer dans notre pays, les motos électriques sont beaucoup moins connues de leurs clients potentiels. Nous parlons ici de modèles adaptés aux goûts des pays développés, très différents des petits scooters électriques utilisés par les Chinois : par exemple le modèle Zero DS de la société américaine Zero Motorcycles passe de 0 à 100 kilomètre/heures en 3,3 secondes, soit plus rapidement qu'une Porsche 911 Turbo.

La grande majorité des utilisateurs potentiels ne savent même pas qu'il en existe, ne savent pas où sont les concessionnaires où ils peuvent les essayer. Ils assimilent la moto électrique à des produits peu performants, alors que les moteurs électriques récents atteignent des performances qui dépassent largement celles des modèles thermiques habituels.
Par ailleurs, ils constatent le prix d'achat élevé, mais n'ont aucune idée des économies qu'ils peuvent réaliser par la suite. Or, comme le montre la comparaison ci-après (6), sur dix ans d'utilisation c'est la moto électrique qui est la moins coûteuse. Et encore cette comparaison tient-elle compte de surcoûts d'entretien liés au petit nombre de modèles électriques en circulation : une fois que les deux-roues électriques seront davantage diffusés, l'écart devrait être de plus de 3.000 euros en faveur du modèle électrique !

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La transition vers une mobilité verte, prisonnière du court terme ?

Si les usagers des routes peinent à évoluer vers une mobilité plus écologique, c'est donc moins pour des raisons purement économiques qu'en raison d'un mélange de méconnaissance des solutions disponibles et de focalisation sur le court terme. Le coût d'achat rebutera beaucoup de clients potentiels, alors que la solution la plus économique à long terme est au contraire d'investir pour payer cher au kilomètre. En théorie, il y aurait là une bonne affaire à faire pour un financier, qui pourrait louer le véhicule et empocher une partie des économies. En pratique, ce type de financement sera difficile à monter sans véritable marché de l'occasion (qui permet de revendre la moto en fin de location), et ce marché de l'occasion sera lui-même limité tant que les ventes de véhicules neufs seront limitées !

On peut voir le verre à moitié vide, et se désoler de voir la lenteur du développement de telles solutions à la fois moins coûteuses pour leurs propriétaires, et moins polluantes pour les villes. Mais on peut également être optimiste en se disant qu'il existe dès à présent des façons rentables de réduire fortement la pollution et les émissions de CO2 qui se développeront nécessairement à long terme. Et d'ici là, on peut faire une très bonne affaire en achetant un deux roues électrique d'occasion en bon état !

Vincent Champain, pour le pôle « Innovation » de l'Observatoire du Long Terme

 _____

[1] Rapport du Sénat « Pollution de l'air : le coût de l'inaction », 2015.
[2] InsideEVS.
[1] « The Role of Electric Two-Wheelers in Sustainable Urban Transport in China: Market analysis, trends, issues, policy options », disponible sur https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/3792fu2.pdf
[4] « The Role of Electric Two-Wheelers in Sustainable Urban Transport in China: Market analysis, trends, issues, policy options »
[5] Le rapport « Transition par l'Innovation » analyse plusieurs dizaines de cas et détaille les blocages possibles. Disponible sur http://tti.onews.eu
[6] Données constructeurs, prix de marché et calculs de l'auteur. Coût du financement : 4%.

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Commentaires
a écrit le 07/01/2016 à 18:24 :
Les pics de pollution urbaine se succèdent, et les habitants en ressentent clairement les symptômes ? Dans leur imagination peut-être, pas dans les données objectivement mesurables. La norme européenne fixe par exemple pour les particules fines une "valeur limite" journalière qui ne doit pas être dépassée "plus de 35 fois par année civile". En 2015, en Île de France, la région la plus critique en matière de pollution urbaine, AIRPARIF a recensé douze jours de dépassement. Encore s'agit-il ici des seules particules fines, que les moteurs quatre-temps qui propulsent tous les motocycles actuellement sur le marché émettent en quantités infimes. Les deux-roues sont bien plus concernés par les oxydes d'azote : mais là, à Paris, la dernière alerte date de 1997.

Et ce n'est pas tellement du côté des émissions de CO2, directement liées à la consommation de carburant, que l'on trouvera une justification au deux-roues électrique. Si les grosses cylindrées n'ont rien d'exemplaire en la matière, les petits moteurs des 125 cc consomment jusqu'à quatre fois moins qu'une grosse berline pour une utilisation urbaine similaire, puisque nombreux sont les habitants d'Île de France qui prennent chaque matin leur scooter pour aller travailler.

L'avenir appartient plus que probablement aux motocycles, tricycles et quadricycles, à essence ou électriques, mais il n'interviendra sans doute pas avant que nous soyons tous morts, quand l'inévitable épuisement des combustibles fossiles rendra ces véhicules indispensables. Leur diffusion montre en tout cas que, dès aujourd'hui, sans grand soir ni révolution, et à la fureur des pouvoirs publics, les citoyens trouvent des solutions durables, qui répondent à leurs besoins sans céder sur l'essentiel, la possession d'un véhicule motorisé individuel.

A ce titre, il est particulièrement intéressant de suivre la carrière commerciale du C Evolution, ce scooter électrique d'apparence ordinaire mais que son fabricant, un célèbre motoriste bavarois, a pourvu d'un panneau latéral d'un joli vert tilleul qui permet de le repérer instantanément. De plus en plus répandu à Paris il profite, dans cette ville seulement, d'une prime à l'achat qui couvre royalement 2,6 % de son coût. En d'autres termes, on dispose là d'un étalon qui permet de mesurer, dans une optique libérale inconnue dans cet univers lourdement subventionné, la compétitivité du motocycle électrique.
a écrit le 07/01/2016 à 7:58 :
@belete au contraire je trouve que la consommation du 600cm3 essence est un peu faible

10 ans *10000 km/an * (5/100) consommation * 1.3 prix du litre = 6500 euros

10000 km/an c'est 25 km aller, autant retour sur 200 jours/an. J'en fais plus, sans compter les balades du week-end....
a écrit le 06/01/2016 à 17:39 :
Bonne analyse. J'ajoute que parmi les obstacles au marché du 2RM en France, il y a l'administration de la sécurité routière. Celle-ci, agissant en pur comptable, fait en réalité tout ce qu'elle peut pour limiter la pratique de la moto ou du scooter. Ca n'est pas nouveau, ça a commencé avec la vignette moto à la fin des années 70. Les méthodes sont aujourd'hui moins franches, mais hélas tout aussi réelles, que ce soit par le biais des taxes ou de la réglementation/répression. Il n'y a en France aucun soutien vis à vis du développement de la moto. Alors que c'est bien évidemment une des solutions d'avenir pour la mobilité urbaine et péri-urbaine.
a écrit le 06/01/2016 à 11:18 :
Et bien entendu l'électricité est toujours produite par de grosses centrales, alors que quelques prévisionnistes penses que nous nous orientons vers une production partiellement individualisée de l'électricité.
Avec les progrès technologique sur le développement du rendement des panneaux solaires et de la géothermie, comment produiront nous l'énergie nécessaire aux transports tout électrique dans dix ou vingt ans ? C'est cela l'important, le mode de propulsion dépend du mode de production.
a écrit le 05/01/2016 à 20:08 :
Intéressant la décomposition du cout total - je savais que le deux roues électrique était "vert" avec de l'électricité verte, mais je n'avais pas compris qu'avec le ralenti et l'efficacité du moteur électrique ca reste vrai même si l'électricité vient de charbon !!!!
a écrit le 05/01/2016 à 18:29 :
"le ralenti d'un moteur thermique ... plus d'un sixième de sa consommation" pour ça que j'ai choisi une voiture "start&stop" : zéro litre à l'arrêt.
"un véhicule électrique peut, en utilisant son moteur comme un générateur, récupérer un tiers de l'énergie dissipée lors du freinage" j'ai pas encore acheté de vélo à assistance électrique, ils ne rechargent pas la batterie en descente, dommage, la Savoie, c'est pentu.
Les batteries louées des voitures électriques sont recyclées ? je croyais que non, trop compliqué, trop onéreux, ne s'y prêtent pas (dommage pour de l'écologique) ...
a écrit le 05/01/2016 à 16:56 :
S'il existait pour les 2 roues des subventions similaires à celle qui existent pour la voiture, j'en aurais déjà acheté une.
Il semblerait que le problème à Paris au vu du harcèlement auquel sont soumis les conducteurs de 2 roues par la préfecture de police est que la mairie veut bannir toute circulation autre que les transports en commun et par conséquent les véhicules électriques également.
a écrit le 05/01/2016 à 15:55 :
Les 2 roues électriques beneficient-ils de subventions publiques comme pour les voitures ? Si non, pouquoi ?
Réponse de le 06/01/2016 à 8:58 :
Le 2 roues est très fortement bridé par l'état par des contraintes absurdes. Comme l'obligation de porter des gants "homologués" : j'en ai acheté et j'ai constaté que j'ai plus de mal à assurer un bon contrôle de ma machine qu'avec de bons vieux gants en cuirs. Car en moto, l'objectif principal n'est pas d'éviter de se blesser quand on tombe, mais avant tout d'éviter de tomber. Hors, les gants homologués que j'ai testé sont trop épais et trop rigides pour faciliter le pilotage. Mais par contre ils coûtent beaucoup plus cher que de simples gant en cuirs... Et je n'ai jamais rencontré un motard sauvé par ses gants. Je suis donc plus en danger avec des gants homologués qu'avec mes anciens gants. Si la sécurité avait été le principal objectif de la mesure, on aurait imposé un pantalon homologué, car c'est avant tout les jambes qui sont touchées sans un accident. Concernant la pollution, ma moto ne consomme que 3 litres aux 100km (les motos se sont modernisées elles aussi). Qu'ont m'explique comment elle peut polluer plus que ma voiture qui fait 8 litres au 100km pour la même distance ? Sans parler du faible encombrement du véhicules sur la route et les parkings saturés.
a écrit le 05/01/2016 à 14:09 :
Prière de revoir la consommation d'essence chiffre très erronés loin d'une situation réelle.Un 600 meme à 8 litres merci de faire les calculs et ont très éloigné de 6326 euros de frais d'essence sur 10 ans.Il reste des progrès à faire à l'electrique.
Réponse de le 05/01/2016 à 20:06 :
Tout dépend du kilométrage... L'électrique si on roule pas mal (ans excès), c'est rentable !

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