RuTube.fr met en avant la Voiture Electrique (LVE)
Une voiture électrique est une automobile mue par la force électromotrice d’un ou plusieurs moteurs électriques, alimentés par une batterie d’accumulateurs, une pile à combustible ou un moteur thermique couplé à un générateur électrique.
On distingue ainsi les voitures électriques à batterie comme la Tesla Model S, la Tesla Model X et la Renault ZOE (appelées BEV en anglais pour « Battery Electric Vehicle »), les voitures électriques à pile à combustible comme la Toyota Mirai ou les voitures hybrides électriques. Il existe également des automobiles électriques équipées de batteries et d’un prolongateur d’autonomie comme la Chevrolet Volt (appelée EREV en anglais, pour « Extended Range Electric Vehicle »).
La voiture est généralement équipée d’un ou plusieurs moteurs électriques dont la puissance totale peut aller de 15 kW à plus de 400 kW, selon la taille du véhicule, l’usage et les performances recherchées. Par exemple : 49 kW (67 ch) pour une petite berline quatre-places (Mitsubishi i-Miev), 150 kW pour l’Opel Ampera3, 220 kW pour la sportive électrique Venturi Fétish4 et 397 kW pour la Tesla Model S P90D.
Une batterie d’accumulateurs fournit l’énergie provenant de la recharge par câble depuis une source électrique extérieure et, selon les modèles, de la récupération d’énergie par freinage régénératif, le moteur fonctionnant alors en générateur d’électricité.
La capacité des batteries varie de 15 à 200 kWh, leur tension totale étant de 300 à 500 V. L’autonomie du véhicule dépend directement de la capacité de la batterie, du type de trajet (plat, varié, urbain, etc.), du mode de conduite et des accessoires utilisés (phares, chauffage, climatisation, essuie-glaces, etc.).
Les constructeurs annonçaient une autonomie moyenne de 150 km jusqu’en 2016 où la plupart ont annoncé, au Mondial de Paris, le passage de cette autonomie à 300 km, en particulier pour la Renault ZOE, l’Opel Ampera-e et la Golf de Volkswagen ; ils prévoient pour 2020 une autonomie allant de 450 km pour PSA à 600 km pour VW et Mercedes ; Tesla annonce 600 km pour sa Model S dès 20175.
En l’état de la technologie avant 2016, et selon le volume qui leur est dédié, les batteries permettaient d’assurer une autonomie comprise entre 100 et 300 km et nécessitaient des temps de recharge d’environ 8 heuresN 1. 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 (automobile hybride électrique), pile à combustible ou, éventuellement des panneaux solaires intégrés à la carrosserie pour des véhicules spécialement économesN 2. La Tesla Model S est une exception, avec une autonomie qui dépasse les 400 km (426 km selon l’EPA et 480 km selon Tesla6) avec un système propriétaire de chargement rapide appelé « Supercharger », qui permet de donner 240 km d’autonomie en 0 h 30, avec une usure de batterie quasiment nulle.
Le coût de la batterie, nécessairement plus élevé que celui d’un simple réservoir d’essence, représente une partie significative du coût du véhicule. Cependant, aux prix actuels[Quand ?]N 3 sa recharge est plus économique, à kilométrage égal, dans les pays où l’électricité n’est pas elle-même majoritairement fabriquée à partir de combustibles fossiles. Une solution adoptée par quelques fabricants est donc de louer la batterieN 4,8, ce qui présente différents avantages : le prix d’achat du véhicule est moins dissuasif ; l’échange à la station service ou à domicile est rapide ; en fin de vie, la batterie est récupérée pour recyclage. Le coût unitaire de ce recyclage dépendra bien entendu du volume à traiter.
La généralisation de ce type de véhicules implique le développement d’équipements collectifs connexes pour la recharge hors domicile : 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) se modifiera profondément.
Une étude, réalisée pour Greenpeace, les Amis de la Terre Europe, et Transport et Environnement et publiée en 2010, montrait qu’en Europe, les véhicules électriques sont plus durables que les véhicules équipés des moteurs à combustion les plus performants. Les véhicules électriques n’émettent, lors de leurs déplacements, aucun gaz et sont silencieux. L’étude concluait aussi que l’augmentation du nombre de véhicules électriques, sans modifier la législation en cours qui permettait aux constructeurs d’utiliser la vente de véhicules électriques pour compenser la production de véhicules gros consommateurs d’énergie, pourrait conduire à la fois à une augmentation de la consommation de pétrole et des émissions des gaz à effet de serre du secteur automobile en Europe, en comparaison d’une situation sans véhicules électriques ainsi qu’à une augmentation de la production d’électricité basée sur le charbon et le nucléaire, au lieu d’une progression de la production d’énergie renouvelable.
L’impact sur l’environnement de la voiture électrique est donc lié principalement à la production de l’électricité, mais aussi aux émissions de particules fines. Une étude indépendante menée en 2014 par Transport & Mobility, une spin-off de l’université catholique de Louvain (KU Leuven), révèle ainsi que la voiture électrique produit à peine moins de particules fines qu’une nouvelle voiture à essence. Cela s’explique partiellement par une usure plus rapide des freins et des pneus sur la route, du fait du poids supplémentaire des batteries. Cependant, grâce au système de récupération d’énergie au freinage, à l’augmentation de la densité énergétique des batteries (qui représentent 10 à 15 % du poids total du véhicule) et une incitation à rouler de manière douce (pour augmenter l’autonomie du véhicule en anticipant les ralentissements), cette usure reste faible. Par contre, la voiture électrique n’émet pas d’oxyde d’azote, ce qui amène les auteurs de l’étude à conclure qu’elle est plus écologique que les voitures roulant au diesel.
Les équipements associés doivent répondre aux exigences en matière de sécurité pour les installations et s’intégrer dans le futur réseau électrique intelligent (smart grid). Cela pour garantir des véhicules électriques disponibles, une facture énergétique optimisée et une empreinte carbone minimale.
Le véhicule électrique peut être vu comme une réponse efficace et concrète pour diminuer l’empreinte environnementale des transports. Il constitue un maillon manquant du panorama de la mobilité urbaine durable (train, tramway, bus, vélo) et répond aux modes de déplacement des conducteurs qui parcourent quotidiennement moins de 20 km, principalement dans le périmètre urbain : les particuliers qui utilisent leur véhicule pour le trajet domicile–travail et de nombreuses flottes d’entreprises.
Un des problèmes les plus difficiles à surmonter tient aux ressources en lithium, constituant essentiel à ce jour des batteries adaptées au transport automobile. En effet, selon un ouvrage publié en 2010, les ressources utilisables pour cet usage ne dépasseraient pas 4 millions de tonnes. Sachant que la masse de lithium requise pour un véhicule est de l’ordre de 5 kilos, et qu’il y a actuellement 1,5 milliard de voitures (à pétrole) à travers le monde, les réserves ne permettraient pas de relayer la disparition du pétrole. Mais selon les estimations du US Geological Survey (USGS) de 2016, les réserves économiquement exploitables de lithium sont évaluées à 14 Mt (millions de tonnes) et les ressources identifiées à 40,7 Mt, largement suffisantes pour alimenter tout le parc automobile mondial.