Transport: les normes anti-pollution dopent la concurrence et l'innovation

Des camions et des bus toujours plus propres : c'est le but de la nouvelle norme anti-pollution Euro VI applicable, depuis ce 1er janvier, à tous les moteurs de poids-lourds. Depuis le début des années 90, et comme pour les voitures particulières, le législateur européen fixe environ tous les quatre ans de nouvelles limites de plus en plus sévères pour le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés, les oxydes d'azote et les particules.

Les valeurs maximales pour les émissions d'oxydes d'azote et de particules sont ainsi avec cette norme Euro VI plus de 20 fois inférieures à celles autorisées il y a 20 ans. Dans le secteur automobile, le véhicule entier est testé, mais pour les poids lourds, seul le moteur est homologué avec des limites qui sont exprimées en g/kWh (et non en grammes par km comme pour les voitures) afin de prendre en compte la charge transportée. Compte tenu du renouvellement progressif du parc, l'application d'une nouvelle norme n'a pas un effet immédiat; mais c'est bien leur introduction successive qui contribue à la baisse globale des émissions polluantes dues au transport routier mesurée en France par le centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique (CITEPA), et cela en dépit de l'accroissement du parc routier en circulation.

 Des normes qui relancent régulièrement la concurrence et l'innovation

Cette contrainte réglementaire est le principal facteur d'évolution technique des systèmes de propulsion. Pour chaque nouvelle norme, tout l'enjeu pour les constructeurs est en effet de développer un groupe motopropulseur qui permette de respecter les limites d'émissions polluantes tout en optimisant son efficacité énergétique et son coût. Comme une nouvelle norme plus sévère est introduite à intervalles réguliers, la concurrence et le processus d'innovation sont régulièrement relancés. Dans le monde des poids-lourds où le véhicule vendu est davantage un outil de travail que de mobilité, le cycle des normes rythme ainsi les stratégies de renouvellement de gammes, et de manière quelque peu paradoxale, c'est bien l'existence d'un cadre réglementaire strict qui stimule l'innovation technologique et in-fine les stratégies marketing pour la promouvoir.

Les moteurs thermiques s'améliorent

Au cours des deux dernières décennies, cette innovation technologique s'est surtout matérialisée par une amélioration des performances des moteurs thermiques. A l'exception des applications intra-urbaines, les systèmes d'électrification et d'hybridation n'ont encore à l'heure actuelle qu'un potentiel limité pour les camions, du fait des puissances et des autonomies nécessaires au transport de marchandises. Des efforts existent pour développer l'utilisation du gaz naturel dans les flottes de poids-lourds, mais le moteur Diesel, qui possède le rendement thermodynamique le plus élevé, reste bien aujourd'hui le moyen de propulsion privilégié.

Le camion devient un produit de hautes technologies, afin de baisser la consommation

Cependant et, contrairement aux idées reçues, le moteur de camion est souvent équipé de technologies de pointe, car le surcoût à l'achat sera plus rapidement amorti s'il permet un gain, même minime, en consommation de carburant. Il n'existe pas aujourd'hui de limites d'émissions de CO2 pour les poids-lourds, mais quand un camion roule plus de 100 000 kilomètres par an, le niveau de consommation est un argument commercial crucial pour tous les constructeurs.

En avance sur l'automobile

Cette chasse à chaque % de consommation a ainsi conduit l'industrie du poids-lourd à être souvent en avance sur l'automobile dans les technologies innovantes de suralimentation, de récupération d'énergie ou de systèmes d'injection qui permettent aujourd'hui d'introduire le carburant à plus de 2 500 bars à travers des trous à peine plus grands qu'un cheveu. En parallèle, de nombreux constructeurs ont également travaillé à la conception de systèmes de post-traitement des gaz d'échappement plus performants. Ainsi, c'est d'abord sur les camions qu'ont été éprouvés les systèmes de réduction catalytique sélective (SCR). Largement répandue depuis la norme Euro IV de 2005, cette technologie permet de traiter les émissions d'oxydes d'azote tout en relâchant les contraintes sur le moteur qui peut alors fonctionner de manière optimale.

Ramené à leurs poids, la plupart des camions vendus aujourd'hui possèdent donc un rendement énergétique nettement supérieur aux voitures particulières. Le travail est cependant loin d'être terminé car si le contenu d'une éventuelle norme Euro VII n'est pas encore défini, les règles de la thermodynamique sont, elles, claires : les limites théoriques ne seront atteintes que lorsqu'il sera possible de respirer à pleins poumons de l'air glacial en sortie des pots d'échappement.

Nicolas Dronniou et Richard Tilagone Ingénieurs de recherche Transports à IFP Energies nouvelles - Janvier 2014