Sommaire

• Le vélo électrique, ou VAE
• Scooter électrique
• Voiture électrique

Source : Wikipédia

Le vélo électrique, ou VAE

Le vélo à assistance électrique ou VAE est une bicyclette équipée d’un moteur électrique auxiliaire et d’une batterie rechargeable. Les VAE existent depuis les années trente avec le premier modèle de série : l’EMI/Philips de 1935/37. Ils sont réapparus vers la fin des années 1970 pour connaître depuis l’an 2000 un regain d’intérêt avec l’évolution des performances suivant celles des batteries (voir plus bas).

Contrairement aux cyclomoteurs ou aux trottinettes électriques qui possèdent rarement des pédales, la batterie du vélo à assistance électrique n’envoie son énergie au moteur que pour amplifier le mouvement du pédalier. Il s’agit donc d’une assistance discrète et limitée ne dénaturant pas la fonction première du vélo.

Un vélo électrique dont l’assistance se déclencherait sans que l’on pédale est considéré en Europe comme un scooter et est soumis à des contraintes réglementaires plus importantes : en France un tel véhicule doit être assuré et nécessite le port du casque.

En 2007, 250 000 vélos électriques auraient été vendus en Europe et 20 millions en Chine ; en 2010, la Chine seule compte 120 millions de VAE (e-bike).

Historique :

Plusieurs brevets déposés aux États-Unis dans les années 1890 portent sur des vélos électriques. Le 31 décembre 1895, Ogden Bolton Jr s’est vu attribuer le brevet n° 552271 pour un vélo équipé d’une batterie pouvant délivrer 100 Ampères à une tension de 10 volts et d’un moteur monté dans la roue arrière.

Deux ans plus tard, Hosea W. Libbey, à Boston, inventa un vélo propulsé par un double moteur électrique (brevet n° 596’272) logé dans l’axe du pédalier. Ce modèle fut par la suite réinventé et imité à la fin des années 1990 par Giant.

La même période vit l’apparition de couple mètres et de contrôleurs de puissance. Une cinquantaine de modèles de vélos électriques furent développés entre 1992 et 1998.

Les plus anciens et les plus abordables embarquaient des batteries au plomb tandis que les modèles plus évolués étaient dotés de batteries au nickel ou au lithium, plus légères.

En 2010, la Chine est le premier producteur mondial de vélos électriques. En 2004, les ventes sur le marché intérieur étaient de 7,5 millions d’unités, soit pratiquement le double de l’année précédentes, et atteignirent 16 millions en 2006. En 2007, le vélo électrique constituait jusqu’à 20 % de l’ensemble des véhicules à deux roues en circulation dans plusieurs grands centres urbains. Parallèlement, les exportations pour l’année 2006 se montèrent à 3 millions d’unités.

Fonctionnement :

Le VAE est un vélo qui comporte une assistance électrique. Cette assistance a pour objectif de fournir un complément au pédalage. Elle est constituée d’un moteur, de batteries, d’un contrôleur et de capteurs.

Les capteurs détectent la présence de pédalage, sa fréquence, l’effort exercé sur les pédales, la position d’un éventuel accélérateur, le freinage.

Un contrôleur intègre les paramètres qui qualifient le comportement du vélo en fonction du profil utilisateur choisi par le constructeur. Il régule la consommation de courant et pilote le moteur dans ses différentes phases de fonctionnement : démarrage, régime continu, accélération, etc. à partir des informations transmises par les capteurs.

L’utilisateur dispose suivant les modèles de la possibilité de couper ou de doser le niveau d’assistance en roulant, par l’intermédiaire d’un sélecteur ou d’un « accélérateur ».

Sur certains vélos, la batterie se recharge automatiquement au freinage et en descente. La performance actuelle (2008) d’un tel dispositif n’est pas démontrée, même si le dispositif fonctionne sur des véhicules lourds (voiture, bus…).

Moteurs

Moteur moyeu :

Simple à installer, il s’insère en lieu et place d’un axe de roue avant ou arrière.

Moteur déporté :

La transmission se fait par une courroie ou une chaîne agissant sur un plateau de transmission placé sur l’axe d’une roue. La position du moteur est libre.

Moteur pédalier :

Il agit directement sur l’axe du pédalier du vélo électrique. Il est constitué d’un bloc comprenant tous les composants de la traction électrique : le moteur, les capteurs et l’électronique de commande. Il ne peut être installé que sur un cadre spécifique.

Moteur à friction :

Moteur à friction par galet sur la bande de roulement du pneumatique avant ou arrière. Il a été utilisé sur le cyclomoteur Solex.

Batteries

Différents types de batteries sont utilisées pour les vélos électriques :

• Les batteries au plomb (Pb)
• Les batteries au nickel comprenant les Nickel Metal Hydrure (Ni-Mh) et historiquement les Nickel Cadmium (Ni-Cd) maintenant interdites en raison de la toxicité du Cadmium
• Les batteries au lithium comprenant les Lithium Polymères (LiPo) et les Lithium ion (Li-ion)

Le poids de la batterie, longtemps problématique, bénéficie aujourd’hui des améliorations importantes liées aux accumulateurs Ni/MH (Nickel métal hydrure) d’une part, et surtout Lithium Ion et Lithium polymère de l’autre. Ainsi, une batterie au plomb pèse environ 13 kg, alors qu’une batterie au lithium ou au nickel pèse environ 3 kg pour une tension et une capacité équivalente.

Le temps d’une charge complète de la batterie demande de 3 à 8 heures suivant la technologie de la batterie et du chargeur. Des recharges rapides sont possibles avec des chargeurs appropriés.

Tous les types d’accumulateurs supportent mal les décharges profondes (sauf les NiCD), il est donc conseillé de les recharger le plus souvent possible, voire de rester en charge lors des phases de non-utilisation, les chargeurs modernes étant particulièrement bien étudiés pour ces cas de figures.

Les batteries au nickel cadmium elles, doivent être déchargées entièrement avant d’être rechargées, ceci afin de supprimer l’effet mémoire typique de ce type d’accumulateurs. Ce défaut ne se fait vraiment ressentir qu’en cas d’utilisation cyclique : décharge suivie d’une recharge, toujours identiques en temps et en intensité; exemple : Un utilisateur fait le même trajet tous les matins, à la même heure, avec les mêmes conditions de circulation et, revient le soir, il met son vélo électrique en charge jusqu’au lendemain, au bout de plusieurs dizaines de cycles identiques, l’effet mémoire réduira nettement la capacité de la batterie pour un usage supplémentaire.

Utilisation

Le comportement d’un vélo électrique dépend des caractéristiques qui lui ont été données lors de sa conception. En fonction de la population cible, les constructeurs définissent des critères d’utilisation qui servent à définir le comportement de l’assistance suivant le relief rencontré. Il est donc possible d’avoir des vélos à assistance électrique plus appropriés pour l’usage urbain, l’usage loisirs ou l’usage routier. Les performances et les ressentis au guidon dépendent également du type de cadre de l’équipement du vélo, donc de sa partie cycle.

En général, ni le moteur électrique ni les batteries ne réclament d’entretiens particuliers. Seule la partie cycle doit être entretenue comme un vélo classique.

En montée :

L’assistance électrique est très efficace dans les montées, pour des pentes faibles et moyennes faisant jusqu’à 8 ou 10 %. Au-delà de 10 % de pente, ce type de vélo n’a d’intérêt que si la puissance instantanée maximale est suffisante, sans quoi le poids du moteur et de la batterie fera perdre de la vitesse au vélo.

Les vélos électriques dont le moteur est intégré au pédalier profitent du changement de vitesses pour garder une aptitude à monter des pentes plus raides (à faible vitesse) avec un développement adéquat.

Au quotidien :

Le vélo électrique est intéressant pour des trajets quotidiens courts ou moyens (de 30 à 50 km), avec un dénivelé de quelques centaines de mètres. Il est idéal en particulier pour des personnes se déplaçant beaucoup en ville et souhaitant se déplacer rapidement sans trop d’efforts, ou encore pour des personnes handicapées, ou simplement pour rapporter en centre-ville ses provisions d’un supermarché de proche banlieue.

Il est de plus en plus prisé pour des déplacements domicile-travail par toutes les couches sociales, et très particulièrement par les cadres et catégories socioprofessionnelles supérieures : car il permet d’arriver sur son lieu de travail sans traces d’efforts (sueur…) et de rejoindre son domicile après sa journée de travail. Le fait d’emprunter les aménagements cyclables permet en effet d’éviter les bouchons aux heures de pointe.

Législation

Union européenne :

Le vélo à assistance électrique est considéré légalement comme une bicyclette classique.

La Directive européenne 92/61/EEC indique qu’un vélo électrique doit notamment respecter les caractéristiques suivantes :

• Assistance uniquement au pédalage ;
• L’assistance se coupe au-dessus de 25 km/h ;
• Moteur inférieur à 250 watts (puissance nominale continue).

Canada :
Au Canada, un vélo ou tricycle à assistance électrique doit pour ne pas être considéré comme un scooter:

• Posséder un pédalier.
• Être muni d’un dispositif qui alimente le moteur en électricité lorsque celui-ci atteint une vitesse de 3 km/h et cesse de l’alimenter lorsque celui-ci atteint une vitesse de plus de 32 km/h.
• La puissance du moteur ne doit pas excéder 500 watts.

Quoique le vélo à assistance soit considéré comme un véhicule à moteur, électrique, les infractions au code de la sécurité routière sont appliquées de la même manière que pour les usagers à bicyclette. Cependant, si une personne se fait prendre en état d’ébriété éthylique de .08 mg/l dans le sang sur un vélo à assistance électrique, c’est le code criminel qui s’applique au même titre que si vous circuliez avec une automobile, une tondeuse à gazon autoportée, un camion, etc… Il en va de même pour les personnes handicapées qui circulent en fauteuil motorisé sur la voie publique alors que la limite permise du taux d’alcool est dépassée.

Promotion du vélo électrique

En Suisse :

A Genève, l’Association transports et environnement (ATE) s’est fortement engagée dans la promotion du vélo à assistance électrique, afin de contrer la progression de la voiture et – surtout – du scooter dans l’agglomération. L’association a reçu la Bourse cantonale du développement durable en 2007, afin de développer une offre de VAE à l’intention des entreprises de la région.

Certaines villes suisses versent quelques centaines de francs suisses aux citoyens qui acquièrent un vélo électrique dans un commerce local.

En France :

Des associations professionnelles telles que l’AVERE France agissent sur le territoire français. Il existe aussi la branche française d’ExtraEnergy, et de nombreuses associations régionales qui agissent pour la promotion et le développement des vélos à assistance électrique, telles que l’AVEM, l’espace mobilités électriques de Paris.

En 2008 : il n’y a pas de subvention nationale à l’achat de vélos électriques. Seules quelques subventions locales délivrées par des collectivités ou des entreprises subsistent.

Le 1er novembre 2009, la mairie de Paris a élargi son système de subvention à l’achat d’un deux-roues électrique à celui d’un vélo électrique.

Le marché du vélo électrique

Il y aurait déjà 120 millions de VAE en Chine. En 2008 23 millions de VAE ont été vendus dans le monde, dont 90 % en Chine, où le principal fabriquant, Xinri, fabrique 1,6 millions de VAE par an.

Les ventes annuelles en 2008 sont de l’ordre de 300 000 par an au Japon (où leur niveau est stable depuis plusieurs années), 200 000 aux États-Unis (pour un usage récréatif, principalement) et 100 000 aux Pays-Bas, pays passionné de vélo (où les ventes décollent), de l’ordre de 100 000 aussi en Allemagne et en Italie.

En France les VAE sont commercialisés depuis 1995. Les ventes sont passées de 15 300 en 2008 à 23 700 en 2009 (donc de 0,5% à 0,76% des ventes de vélos en France)8 et loin derrière les ventes en Allemagne, aux Pays-Bas et en Italie.
Il est prévu un fort développement des ventes de VAE en Asie du Sud-est, où l’utilisation des deux-roues motorisés à essence est répandu, et en Inde, avec l’accroissement du niveau de vie.

Le VAE en Chine

Depuis 2007 les ventes de VAE en Chine tournent autour des 20 millions d’exemplaires par an.

Le VAE typique en Chine peut faire jusqu’à 100 km avec une charge, a sa vitesse limitée à 20 km/h (mais beaucoup atteignent 45 km/h), et coûte en moyenne 2 000 Yuan Renminbi soit plus de 200 €.

En 2006 il y avait 2 700 fabricants licenciés de VAE, sans compter les nombreuses petites boutiques non comptabilisées.

Les scooters électriques gagnent également en popularité dans les grandes villes comme Pékin et Shanghai, où les taxes se sont accrues sur les trop polluants scooters à essence.

Scooter électrique

Un scooter électrique est un véhicule à deux roues, muni d’un moteur électrique alimenté par des batteries. Ce type de véhicule encore peu connu en France existe depuis une dizaine d’années et sa technologie est parfaitement maitrisée. Les scooters électriques sont très populaires dans de nombreux pays, notamment en Asie. Ils offrent de nombreux avantages en comparaison avec le scooter thermique.

Performances

Les performances des scooters électriques sont comparables voire supérieures aux performances des scooters thermiques avec en bonus un véhicule plus respectueux, plus agréable et économique.

Le scooter électrique développe un fort couple au démarrage pour un départ rapide.

Les scooters électriques se rechargent en quelques heures sur une simple prise de courant domestique.

Autonomie

L’autonomie d’un scooter électrique dépend de plusieurs paramètres :

• La capacité des batteries (AH)
• La consommation en courant du moteur (A)
• La consommation en courant des accessoires électriques
• Le poids du véhicule
• Le poids du conducteur
• Le poids déplacé par le véhicule
• La vitesse de conduite
• Le type de terrain parcouru (pente, descente, plat, sable, gravier, bitume)

En adoptant une conduite souple et en anticipant sa conduite, ou en se servant du moteur pour ralentir la course (effet de recharge des accumulateurs) il est possible de rallonger l’autonomie de son scooter électrique, qui consomme de l’électricité uniquement lors de l’accélération.

Coût d’utilisation

La consommation d’un scooter électrique n’est que de 0,6 € aux 100 km.

Avantages

Le scooter électrique présente de nombreux avantages :

Respectueux :

• Pas d’émission de gaz polluant, de fumée ou de particules. (certains scooters thermiques polluent 144 fois de plus qu’une automobile)
• Aucun bruit pour une meilleure qualité de vie
• Les déchets comme l’huile moteur sont supprimés avec l’utilisation d’un moteur électrique
• Aucune odeur puisque pas de rejet

Pratique :

• Une simple prise électrique de 220v en Europe ou 120 volts en Amérique suffit pour recharger le véhicule
• Une autonomie suffisante pour une utilisation quotidienne
• Une conduite fluide et sans à-coup
• Un démarrage en moins d’une seconde même en hivers
• Indébridable : il est possible toutefois d’en augmenter sa puissance, sa vitesse ou son autonomie soit en augmentant la tension des batteries, en changeant le contrôleur ou encore le moteur pour un plus puissant ou les trois selon les spécifications du fabriquant

Économique :

• La technologie électrique permet de réduire l’entretien du véhicule
• Un carburant au tarif imbattable : l’électricité (en moyen 60 centimes les 100 km)
• Pas de gaspillage, le moteur consomme uniquement lors des phases d’accélération
• Des tarifs d’assurance avantageux
• Des places de parking gratuit dans certaines villes.

Voiture électrique

Une voiture électrique est une automobile mue par la force électromotrice de moteurs électriques, alimentée soit par une batterie d’accumulateurs, soit par une pile à combustible (hydrogène ou méthanol), soit par un moteur thermique générateur (Wankel, Stirling, ou classique). On distingue ainsi les traditionnelles voitures électriques à batterie comme par exemple aujourd’hui la Tesla Roadster, la Mitsubishi i-Miev (parfois appelée en anglais BEV, Battery Electric Vehicule), les voitures électriques à pile à combustible, et les voitures électriques à essence. Il existe également des voitures électriques à batterie avec prolongateur d’autonomie (EREV, Extended Range Electric Vehicule), comme par exemple la Chevrolet Volt.

En l’état actuel de la technologie, et selon le volume qui leur est dédiées, les batteries permettent d’assurer une autonomie comprise entre 100 et 300 km, et nécessitent des temps de recharge d’environ 8 heures. Certains véhicules électriques sont donc munis de générateurs électriques internes : moteur thermique classique assurant selon la situation une partie de la traction ou une fonction de groupe électrogène (véhicule hybride), pile à combustible ou autre groupe électrogène, éventuellement des panneaux solaires intégrés à la carrosserie pour des véhicules spécialement économes.

La généralisation de ce type de véhicules impliquerait le développement d’équipements collectifs connexes pour la recharge hors de chez soi : stations de recharge (ou d’échange de batteries vides contre des pleines), centrales électriques supplémentaires pour fournir l’énergie électrique se substituant aux carburants actuels, développement massif de l’industrie des batteries, etc. L’industrie automobile (et industries connexes) devrait se modifier profondément.

En France Renault prévoit en 2012 la production de masse de véhicules électriques  grand public, qui seront assemblés à l’usine Renault de Flins.

Historique

Le premier véhicule électrique, un train miniature4, est construit par Thomas Davenport en 1834. En 1835, Sibrandus Stratingh met au point une voiture électrique expérimentale à échelle réduite. D’autres prototypes de voitures électriques ont probablement été construits avant6, mais il faudra attendre l’amélioration du fonctionnement des batteries par Gaston Planté en 1865 puis Camille Faure en 1881 pour que les voitures électriques prennent réellement leur essor.

En novembre 1881, Gustave Trouvé présente une automobile électrique à l’Exposition internationale d’Électricité de Paris. À la fin du XIXe siècle, trois modes de propulsion se partagent le marché naissant de la voiture automobile : le moteur à combustion interne ou « moteur à essence », le moteur électrique et le moteur à vapeur. La voiture électrique connaît un succès certain dans la dernière décennie du XIXe siècle, tant en Europe – et notamment en France – qu’aux États-Unis. Il s’agit principalement de flottes de taxis pour le service urbain, en lieu et place des fiacres et autres voitures de louages à cheval. Ces voitures étaient munies de batteries au plomb pesant plusieurs centaines de kilogrammes qui étaient rechargées la nuit dans des stations spécialisées. Pour la course Paris-Bordeaux-Paris de 1895, une voiture électrique est sur la ligne de départ, conduite par Charles Jeantaud, carrossier. Pour cette course, il crée un break à six places aux roues en bois. Cette voiture de 7 chevaux embarque 38 accumulateurs Fulmen de 15 kg chacun. L’autonomie est d’une cinquantaine de kilomètres, à la moyenne de 24 à 30 km/h, ce qui l’oblige à disposer des batteries neuves tout au long du parcours. On compte également quelques véhicules marquants : c’est ainsi une voiture électrique, la Jamais Contente de l’ingénieur belge Camille Jenatzy, qui dépasse pour la première fois les 100 km/h en atteignant 105,88 km/h le 1er mai 1899.

En 1900, sur 4 192 véhicules fabriquées aux États-Unis, 1 575 étaient électriques, 936 à essence, et 1 681 à vapeur.

L’automobile à essence a cependant fini par supplanter la voiture électrique. On retrouve aujourd’hui, dans l’explication de cet échec, les analyses divergentes des déterministes et des constructivistes. Les uns affirment que la technologie de la voiture à essence doit son succès à sa supériorité économique et technique : la voiture à essence offre plus d’autonomie, est moins difficile à entretenir, etc. Les autres, moins nombreux, critiquent cette explication et affirment que le destin de ces technologies repose essentiellement sur des facteurs contingents. C’est dans un article de 1955 que John B. Rae propose une explication déterministe à l’échec de l’automobile électrique. Celle-ci ne serait victime que de ses défauts intrinsèques en comparaison des avantages de la technologie des voitures à essence, et il était inéluctable que ces dernières s’imposent. Rae explique que le développement de l’automobile électrique au début du siècle fut « une excroissance parasite de l’industrie automobile, et que sa disparition ne fut regrettée que par ceux qui avaient eu la malencontreuse idée d’y investir leur argent. ». Depuis 1955, la plupart des historiens ont accepté l’explication de Rae, à l’exception de Rudi Volti, qui fut le premier à remettre en question la thèse du déterminisme. Plusieurs sortes de raisons techniques et économiques étaient et sont encore avancées pour expliquer la supériorité intrinsèque de la voiture à essence. Cependant, au début des années 2000, un ouvrage de David A. Kirsch défend une perspective plus nuancée. Kirsch soutient en effet, en s’appuyant sur des travaux de sociologie et d’économie de l’innovation (notamment ceux de Paul A. David), que cette technologie aurait pu se développer dans des segments particuliers du marché automobile, notamment pour les flottes urbaines, si des facteurs contingents et sociaux ne s’y étaient pas opposés. D’autres auteurs, expliquent que la voiture électrique a échoué à cause de problèmes culturels plutôt que techniques.

Au début du siècle, la technologie de la voiture électrique aurait peut-être pu se constituer en industrie viable, au moins sur certains secteurs (pour le transport urbain), mais de fait ce ne fut pas le cas. Quoi qu’il en soit, l’idée qu’elle reste une alternative ou un complément viable et prometteur aux véhicules à essence n’a jamais complètement disparu : Les espoirs placés dans la technologie des voitures électriques ne datent en effet pas d’aujourd’hui. À la fin des années 1960, la voiture électrique connaît ainsi un regain d’intérêt, grâce notamment au développement de la pile à combustible, et est par exemple présentée à la télévision comme une technologie pouvant s’imposer à relativement brève échéance.

Aujourd’hui à nouveau, on voit apparaître dans la presse des articles annonçant l’émergence prochaine de cette technologie, sous la pression de l’augmentation du prix du pétrole et du développement des préoccupations environnementales, et grâce aux derniers progrès techniques.

Aujourd’hui en France

Aujourd’hui la majorité des voitures électriques sont possédées par des entreprises ou par des collectivités territoriales : le principal utilisateur de voitures électriques en France est La Poste qui a décidé de tester de nouveaux véhicules électriques : des Cleanova II, basées sur le Renault Kangoo.

La distribution du courrier est particulièrement exigeante pour les véhicules : ces derniers subissent une utilisation urbaine intensive et alternent en permanence départs et arrêts. Leur consommation de carburant est ainsi couramment le double de celle d’un véhicule utilisé « normalement ».

La Poste française exploite aujourd’hui un parc automobile de près de 50 000 véhicules légers et utilitaires et pourrait à terme utiliser uniquement des véhicules électriques. Leur silence et l’absence de vibrations sont notamment très appréciés des facteurs. La loi française sur l’air impose à certains acteurs (collectivités territoriales, EPIC et entreprises publiques) un taux de renouvellement de 20 % en véhicules propres, qu’ils fonctionnent à l’électricité ou bien au GNV ou au GPL.

Selon Frédéric Marillier, chargé de campagne Énergie pour l’ONG Greenpeace France, « sur plus de 2 millions de véhicules particuliers neufs immatriculés en 2006 en France, seuls 14 sont électriques. »

Les voitures récentes

La première voiture électrique réellement « moderne » de par sa technologie, et produite en série, a été la EV1 de General Motors, développée spécialement pour répondre aux sévères lois anti-pollution californiennes (programme ZEV, pour Zero Emission Vehicle). Construite à 1 117 exemplaires entre 1996 et 1999, elle sera proposée en leasing sans option d’achat, et sera améliorée plusieurs fois (nouvelles batteries Nickel-Metal Hydride beaucoup plus performantes). En 2003, le programme va être subitement arrêté, les voitures récupérées par GM et détruites, sauf quelques exemplaires conservés pour la recherche. Son Cx de 0,19 était tout à fait exceptionnel pour une auto de série.

La compagnie californienne Tesla Motors vend depuis 2008 une petite voiture de sport. La Tesla Roadster est une voiture électrique dont l’énergie provient uniquement d’une batterie de lithium. Malgré son prix de 84 000 à 100 000 euros, elle rivalise facilement avec des voitures trois fois plus chères. Zéro émission, 340 km d’autonomie, 0-100 km/h en moins de 4 secondes et une vitesse de pointe à 212 km/h, elle se recharge en quelques heures. Plus récemment la firme a présenté sa berline familiale de luxe, le Model S. Avec un prix de base de 50 000 $, jusqu’à 480 km d’autonomie, recharge rapide en 45 minutes et recharge complète en 4 heures, 0-100 km/h en 5,6 secondes, une vitesse maximale de 193 km/h et toujours zéro émission. Elle devrait sortir fin 2011, début 2012.

Construite par la société française Technical Studio à Boismorand ( 45290) depuis 2009 , ce sympathique véhicule 100 % électrique, plutôt light et fun, est fait pour celui qui recherche un moyen de locomotion simpliste, basique, ludique mais surtout zéro pollution. Proposée à un prix accessible, défiant toute concurrence, puisqu’inférieur à 13 000 euros, elle est déjà considérée comme la Mini Moke du 21° siècle, par son style. Sa qualité de fabrication est soignée, et vous offre même le choix des couleurs possibles.

La société indienne « Reva Electric Car Company » produit depuis 2001 la REVA, une petite voiture électrique 2+2 places, d’une vitesse de pointe de 80 km/h et d’une autonomie nominale de 80 km. Vendue en Angleterre depuis 2003 sous le nom de G-Wiz, la REVA est maintenant disponible dans différents pays européens. Deux modèles sont disponibles depuis 2009 : la « REVAi », à batteries au plomb, et la « REVA L-ion » à batteries lithium-ion, dont l’autonomie nominale est de 120 km.

En 2010, Toyota et EDF vont tester une nouvelle voiture hybride en vue d’une future commercialisation. L´expérimentation aura lieu dans la ville de Strasbourg. Cette voiture essence hybride sera rechargeable sur une prise électrique domestique. Ce qui permettra pour les petits trajets de rouler exclusivement à l’électricité, la propulsion essence étant dans ce cas réservée aux trajets plus longs. Les tests en utilisation normale ont débuté à l’automne 2007.

Lors du salon de Tokyo d’octobre/novembre 2007, Mitsubishi a présenté son iMiev sport

iMiev et Subaru son concept car G4e. Ces deux voitures tout-électrique ont une autonomie de 200 km.

Le premier camion tout-électrique pour les livraisons en ville est déjà en service en Angleterre. La circulation dans le centre de Londres étant soumise à péage sauf pour les véhicules électriques, le constructeur Smith Newton a conçu ce camion à cet effet. Il a une autonomie de 80 km et une charge utile de 3,4 tonnes.

En octobre 2008, la société Michelin a présenté son système Active Wheel de motorisation électrique, qui intègre la propulsion du véhicule à la roue, mais également une suspension active (le concept du moteur-roue-électrique est né en 1900 sur la voiture Lohner-Porsche et a déjà été perfectionné entre autres par Pierre Couture d’Hydro Québec avec le moteur-roue d’Hydro-Québec de 1994).

Prospective et projets à court terme

• L’entreprise de construction automobile américaine General Motors commercialisera d’ici à 2010 un véhicule à moteur électrique et générateur d’appoint thermique, la Chevrolet Volt.
• L’Alliance Renault-Nissan lancera des véhicules électriques; en particulier l’usine Renault de Flins devrait assembler dès 2011 des véhicules Renault ZE, automobiles urbaines polyvalentes destinées au grand public, conçus dès le départ pour la seule propulsion électrique. Ces véhicules ont été présentés en octobre 2009.
• Un projet d’ingénierie OpenSource OScar prévoit la construction d’un véhicule électrique OpenSource.
• Des voitures électriques « intelligentes », interagissant elles-mêmes avec un réseau électrique intelligent, et alimentées par des énergies renouvelables, sont une des solutions qui pourraient permettre en 2050 qu’il n’y ait plus de véhicules fonctionnant avec des carburants fossiles en ville (c’est l’objectif du plan allemand de développement de l’électro mobilité). Des interactions avec l’utilisation de l’hydrogène étant également envisagées.

Difficultés de recharge et pour le réseau de distribution

Bien que la voiture électrique soit au point dans son aspect mécanique et électronique de commande, il reste le problème de l’autonomie qui a jusqu’ici pénalisé cette technologie. Cela est dû à la très grande différence de densité énergétique qu’il y a entre l’essence (ou tout autre carburant liquide) et les accumulateurs électriques. Ainsi avec 40 kg de gasoil, une voiture à moteur Diesel peut parcourir entre 800 et 1 200 km en roulant sur autoroute à la vitesse de 130 km/h. En comparaison, avec les technologies actuelles, il faut 200 kg de batterie pour qu’une voiture électrique puisse parcourir environ 170 km en ne roulant qu’à 70 km/h. Et cette autonomie est considérablement réduite si on roule plus vite (à 130 km/h, il ne reste plus que 70 km d’autonomie). Une fois la batterie épuisée, il faut plusieurs heures pour la recharger (temps pendant lequel le véhicule est indisponible) alors que dans une voiture classique, il ne faut que quelques minutes pour refaire le plein d’essence et pouvoir repartir.

Les véhicules électriques demandent une refonte très importante du système de distribution d’énergie pour devenir une alternative viable aux véhicules à moteur à combustion interne, pour offrir un nombre de prises et sites de recharge suffisant, et pour permettre une recharge rapide.

• Capacité du réseau électrique : Sauf à voir le prix du photovoltaïque très fortement diminué, l’électricité n’est rentablement disponible en suffisance que la nuit, entre 22 h et 6 heures du matin, et plutôt en été.
• Capacité de recharge de accumulateurs : des prises électriques privées (prises de recharge de 16 A et de 3,5 kW avec chargeur sécurisé dans les garages, temps de rechargement avoisinant 8 heures) ou publiques (nécessité de bornes de recharge au moins tous les 80 km sur la voirie, et 5-6 bornes en parallèle par station de recharge) peuvent permettre le rechargement, mais le temps de rechargement reste important (toute une nuit, pour une rentabilité optimale). Plus on veut recharger vite, plus la consommation électrique augmente et plus la batterie chauffe (les bornes de recharge d’une puissance de 50 kW offrent un chargement rapide en 30 minutes, à 80 %).
  Une solution imaginée à ce problème est l’utilisation de batteries interchangeables, préalablement rechargée la nuit (système courant sur les chariots élévateurs utilisés jour et nuit). Un changement de batterie est aussi rapide qu’un plein de carburant, et des essais sont en cours au Japon pour un changement automatique de batteries.

Mais plusieurs difficultés apparaissent, car ce système imposerait :

• Une refonte de la structure des voitures (ergonomie, sécurité lors du changement de batterie) ;
• une refonte des stations-essence et garages, actuellement non conçus pour rendre ce service ;
• une normalisation des batteries, l’acceptation de ces normes par tous les constructeurs et le contrôle de leur qualité ;
• un financement à définir, puisque l’échange standard serait généralisé, avec la délicate question du tarif à appliquer en fonction de l’âge (donc de la charge) de la batterie ;
• un doublement (au minimum) du nombre de batteries mises sur le marché pour ces véhicules, et donc une augmentation des prix et de la consommation de métaux rares et polluants.
• Capacités de recharge de piles à combustibles : il nécessite aussi de repenser tout le système de distribution de carburant pour inclure l’hydrogène à la station service.

Selon leur viabilité, qui reste à démontrer, ces systèmes semblent pouvoir être disponible en station-service pour tous, ou seulement pour des flottes captives importantes (services, poste, taxis, zones d’activité, éco quartier, flottes de véhicules partagés) ayant leur propre point de service. Dans tous les cas, il faudra une quantité considérable d’énergie pour remplacer les actuels carburants, avec ce que ça implique comme développement de la production. En France par exemple, 54 millions de tonnes d’équivalent pétrole sont utilisés pour les transports, leur remplacement par de l’électricité supposerait la livraison aux consommateurs d’environ 100 TWh d’électricité soit environ 20 % de la production actuelle. Cette énergie allant pour moitié au parc automobile, l’autre moitié allant au transport par camion.

Écologie

À l’utilisation, une voiture électrique ne produit pas directement de gaz polluants ni gaz à effet de serre, est peu bruyante à basse vitesse, ne consomme pas d’autre énergie à l’arrêt que celle des équipements annexes (chauffage, climatisation, sonorisation, phares, équipements de sécurité etc.)

Cependant cela reste un objet technique source potentielle de pollutions dans le cadre de sa fabrication, et c’est évidemment un véhicule routier avec ce que cela implique comme impact environnemental (nécessité d’un réseau de routes, parkings et autres infrastructures, coûteux, consommateur d’espace et facteur de fragmentation écologique, « roadkill », pollution lumineuse, par les voies éclairées plus que par l’éclairage embarqué).

Spécifiquement, le véhicule électrique pose la question écologique à propos des accumulateurs (production, recyclage, et élimination), et, selon le cas, de la pile à combustible et du carburant de celle-ci, ou de la production d’électricité supplémentaire.

La nature et l’ampleur de ces pollutions dépendent principalement du type d’énergie primaire utilisé pour produire l’électricité (ou le carburant pour la pile à combustible) destiné au véhicule. Le bilan écologique est très différent selon la propreté de l’énergie primaire utilisée, sachant que tout le spectre est possible (charbon, éolien, gaz, hydraulique, nucléaire, pétrole, solaire…), et que cela peut dépendre tant de la saison que du mode de recharge (rapide de jour ou lente de nuit, en hiver ou en été, la production électrique sollicitée n’est pas la même). Néanmoins, en France par exemple, compte tenu de la provenance de l’énergie, un véhicule électrique émet moins de 20 g de CO2/km du puits à la roue, contre 160 g/km en moyenne pour un véhicule thermique, mais nécessairement plus de déchets radioactifs. Ce chiffre est moins favorable en Europe (100 g/CO2) et dans le monde (130 g/CO2), où sont utilisées des centrales à énergie fossile (charbon principalement). La part continûment croissante des énergies renouvelables comme moyen de production d’énergie, associées à une utilisation intelligente du réseau (« smartgrid ») devraient encore améliorer le chiffre des émissions de CO2 des véhicules électriques. Pour un ordre d’idée, la production d’énergie éolienne mondiale était de 316 TW.h en 2009, ce qui correspond à l’énergie qui serait utilisée annuellement par 115 millions de véhicules électriques (pour une moyenne de 20 000 km/an), soit 17,4 % du parc automobile mondial.

Fin de vie et recyclage

En fin de vie, la dé-pollution et le recyclage pour les deux systèmes (pile à combustible et accumulateurs), n’est écologiquement pas neutre. Les composantes fonctionnelles doivent être recyclées, ce qui comporte un coût autant en énergie qu’en recyclage de matières potentiellement polluantes. Le recyclage est indispensable dans tous les cas en raison de la nature des matériaux utilisés pour la construction des deux systèmes : plomb, nickel et autres métaux lourds dans le cas des accumulateurs, métaux et produits chimiques pour les piles à combustible. Les batteries s’usent assez vite, cinq années de durée de vie en moyenne (tout types de batterie confondus).

Perspectives

Des voitures et des bus électriques sans batteries (OLEV, pour OnLine electric vehicle) ont été testés en Corée en 2009. Leur moteur est alimenté par induction à partir d’une « voie magnétique » alimentée par un réseau de câbles enfouis à quelques centimètres sous la surface de la route. En juillet 2009, le prototype de bus fonctionnait à 60 % de la puissance initiale avec un écart à la ligne de 12 cm. Selon les auteurs de ce projet, il faudrait quand même l’équivalent de deux centrales nucléaires pour ainsi faire rouler 50 % de toutes les voitures de Corée (6 millions de véhicules), ce qui permettrait d’économiser 35 millions de barils par an, soit près de 3 milliards de dollars (au prix de 80 dollars le baril). Les routes et surface des bâtiments proches pourraient un jour produire de l’électricité photovoltaïque pour alimenter de tels systèmes.

Selon l’ONG Transport & Environnent, les ventes de véhicules électriques ne devraient commencer à être notables que vers 2030 pour atteindre environ 25 % des véhicules neufs en 2050. Le problème principal reste le coût et les capacités des batteries qui grèvent la rentabilité des véhicules électriques par rapport aux technologies traditionnelles. L’association pointe aussi le problème de l’alimentation en électricité: en Europe un remplacement complet du parc par des véhicules électriques entrainerait un accroissement des besoins de 15 %. Faute d’investissement dans les énergies renouvelables, ce surplus risque de provenir principalement du charbon et du nucléaire.