La voiture électrique: rêve impossible

La Tesla Roadster

La Tesla Roadster

La voiture électrique a 170 ans. Cela peut vous surprendre, mais elle existe depuis plus longtemps que les voitures avec moteur à combustion et pendant plusieurs décennies, elle supplantait les voitures avec moteur à combustion avant de sombrer dans les oubliettes avant qu’on la sorte de la boule à mite dans les années 60-70 et encore dans les années 1990 et 2000. Si elles étaient si populaires au tournant du 20e siècle, pourquoi ne sommes-nous pas tous en train d’en conduire une aujourd’hui? Certaines personnes vous jureront qu’il existe un complot unissant les constructeurs automobiles et les grandes pétrolières pour étouffer le développement de la voiture électrique. Aussi plausible que cela pourrait paraitre à première vue, l’explication est encore plus simple. L’obstacle auquel se heurte la voiture électrique n’est pas un complot quelconque, mais plutôt une certaine science qu’on appelle la physique.

Origines

La première voiture électrique fut inventée en 1835, un demi-siècle avant l’invention de la voiture à essence. Elle n’avait pour compétition à l’époque que les voitures à vapeur. En 1899, la jamais-contente fût la première voiture à briser la barrière des 100 km/h. Au tournant du 20e siècle, les voitures électriques rivalisaient aisément avec les voitures à essence. Elles pouvaient démarrer facilement, contrairement au moteur à combustion qu’on devait démarrer à la manivelle et puisqu’il n’y avait que peu de bonnes routes hors des villes, leur autonomie réduite n’était pas vraiment un désavantage. Cependant en 1912, le vent commença à tourner en faveur de la voiture à essence avec l’invention du démarreur électrique, et le pavage d’un nombre croissant de routes entre les villes. Désormais, la voiture à essence pouvait vous emmener plus loin et n’avait plus besoin de manivelle. L’avènement de la Ford modèle T, qui en 1912 se vendait trois fois moins chère que les voitures électriques équivalents a scellé le sort de ces dernières. À la fin des années 1920, la voiture électrique avait disparu des routes.

La barrière des 160 km

Aujourd’hui, comme il y a cent ans, la voiture électrique se frappe à la même barrière: celle des 160 km (100 milles). Deux nouvelles voitures électriques, la Leaf de Nissan et la I-MiEV de Mistsubishi ont exactement cette même autonomie que la Fritchle Modèle A Victoria de 1908 (ci-contre). C’est-à-dire 160 km sur une recharge. Les premières voitures électriques (avant 1900) avaient une autonomie de 32 à 64km, ce qui était toujours mieux que le 20 km qu’un cheval pouvait parcourir en une journée. La génération suivante offrait une autonomie de 80 à 130 km et la troisième génération offrait une autonomie de 120 à 160km, tout en transportant jusqu’à cinq passagers confortablement. Cent ans plus tard, et rien n’est changé.

En réalité, l’autonomie de la Leaf et de la I-MiEV est probablement moindre que la Fritchle. Lorsque l’autonomie de la Fritchle fut déterminée, c’était pendant une course de 2900 km pendant 21 jours pendant l’hiver de 1908. La voiture fut conduite à travers diverses conditions de terrain et météorologiques, sur des routes le plus souvent boueuses. L’autonomie moyenne enregistrée fût de 144km par recharge et le maximum fut 172km (sources: 1 / 2 ).

Par contraste, l’autonomie des voitures actuelles est déterminée dans des conditions de laboratoire idéales, sur des rouleaux plutôt que des vraies routes. De plus, les voitures actuelles comportent de l’équipement qui n’existait pas en 1908, mais qui peut grandement affecter l’autonomie. Par exemple, l’usage de la chaufferette, essentielle au Québec, peut couper l’autonomie de moitié.Ces facteurs ne sont pas inclus dans les tests de l’EPA, ce qui veut dire qu’en réalité l’autonomie annoncée de 160km est plutôt exagérée.

La densité énergétique

Les piles, qui sont le réservoir à carburant des voitures électriques, sont une partie du problème. La Fritchle, comme ses contemporaines, utilisait des piles à l’acide et au plomb qui avaient une densité énergétique de 20Wh/kg à 40Wh/kg. Les voitures comme la Leaf et la I-MiEV utilisent des piles au lithium-ion à 140 Wh/kg. En guise de comparaison, la densité énergétique de l’essence est 13 200 Wh/kg. Puisque les véhicules comme la Leaf ont une pile de capacité de 3 à 7 fois plus grande que la Fritchle, on aurait pu s’imaginer qu’ils pourraient aller de 3 à 7 fois plus loin ou avoir des piles de 3 à 7 fois plus petites et légères, mais ce n’est pas le cas. Pourquoi? La pile de la Nissan n’est que 1.6 fois plus légère que celle de la Fritchle (220kg vs 360kg) mais le poids du Nissan est supérieur à celui de la Fritchle (1271kg vs 950kg). Alors que les voitures actuelle sont des moteurs développant 110 chevaux, les voitures de 1908 ne développaient que 10 chevaux. Les VE actuelles peuvent donc aller plus vite et accélérer plus rapidement que leurs ancêtres, mais ça a un prix. Une voiture consomme quatre fois plus de carburant pour rouler deux fois plus vite. Ce qui fait que les VE actuelles consomment l’énergie beaucoup plus rapidement que leurs ancêtres, ce qui élimine l’autonomie accrue que les avancements technologiques auraient pu amener. Nous sommes donc au même point. Pour faire compétition à des voitures à essence, les voitures électriques doivent avoir tous les mêmes conforts, ce qui exige un poids plus élevé et être capable de rouler aux mêmes vitesses, ce qui a pour effet de limiter leur autonomie. (La Tesla Roadster (ci-haut) a une autonomie de 363km, mais elle a une pile deux fois plus grosse et n’a que deux sièges) Mais il y a d’autres problèmes.

Pas si vert que ça

On nous fait souvent miroiter que les véhicules électriques sont mieux pour l’environnement que les véhicules à l’essence. À première vue, ça semble tenir la route, mais ce qui est moins évident est le coût énergétique pour fabriquer les piles, ainsi que leur recharge. Quand on sait que la plus grande partie de l’électricité produite dans le monde est générée avec l’aide de carburant fossiles, on aurait tort de négliger cet aspect.

Par exemple, sachant que le coût d’une pile de Tesla Roadster est de $30 000. À l’aide de cette calculatrice de l’Université Carnegie Mellon, on peut calculer que $30 000 d’activité économique utilise 23 222 KW/h. C’est une quantité d’énergie considérable pour la fabrication d’une seule pile qui doit être remplacée aux 7 ans.

La recharge cause aussi un problème. Si tout le monde rechargeait son auto pendant la nuit, alors que les centrales électriques ont un surplus de capacité, il n’y aurait probablement pas lieu d’augmenter notre capacité de production électrique, mais voilà, pour beaucoup, ce sera insuffisant. Les fabriquant veulent dont avoir une infrastructure de chargeurs rapides, permettant de recharger son auto en 10 minutes. Seulement, s’il ne coûte que 3 125W pour recharger un véhicule durant 8 heures pendant la nuit, une recharge rapide de 10 minutes nécessite 155,000W. Si nous considérons un parc automobile comme celui des États-Unis à 220 millions de véhicules, recharger tous ces véhicules simultanément nécessiterait 34 000GW, soit 34 fois la capacité totale des É-U. C’est certain que ce genre de situation ne se produira jamais, mais la question est combien de véhicules pourraient se trouver à se recharger simultanément à n’importe quel moment de la journée et combien de nouvelles centrales on devra ouvrir pour satisfaire la demande. Il se pourrait qu’au Québec, le potentiel hydroélectrique de la province entière ne suffise pas si toutes les voitures étaient électriques.

Conclusion

La voiture électrique n’a pas besoin d’une collusion des pétrolières ou des gros fabricants d’automobiles pour freiner son développement. à moins que quelqu’un arrive à inventer une pile miracle avec 10 fois la capacité des piles actuelles, elle ne pourrait pas rivaliser avec les auto à essence en termes d’autonomie, ni en termes de coût énergétique. Alors en 2010 comme en 1908, elle demeure un rêve impossible.

20 Commentaires

Classé dans Actualité, économie, Philippe David

20 réponses à “La voiture électrique: rêve impossible

  1. Un très bon article sur le pourquoi de l’échec de la voiture électrique, je ne suis pas forcément d’accord avec les conclusions qui font état de problèmes d’autonomies et de batteries.
    En effet, si les lobbies pétroliers n’avaient pas couler la voiture électrique délibérément pour vendre leur pétrole, on est en droit d’imaginer que la recherche aurait poussée beaucoup plus loin dans ces domaines que sont la conception des batteries, leur autonomie avant recharge, leur durée de vie, etc …
    De plus, il y a vraiment encore beaucoup à apprendre au niveau magnétique (Hydrodynamique).
    Un très bon reportage qui explique cela : http://www.notre-ecole.net/qui-a-tue-la-voiture-electrique/

    Bonne journée 😉

  2. Céline Lagacé

    Bravo! Sujet intéressant et amusant!

  3. @ Yoann

    En réalité, ça fait 100 ans que la pile miracle est juste derrière le dernier détour. Même le grand Thomas Edison a tenté le coup, mais n’a jamais réussi à développer une pile vraiment révolutionnaire. Le problème d’autonomie peut-être résolu en diminuant le poids des voitures, ou en réduisant leur vitesse, mais elles ne seraient pas compétitives avec les voitures à essence. De plus, si ce n’était que ça, ce ne serait pas si mal, mais le problème de l’énergie nécessaire à la fabrication et la recharge des piles sont aussi des barrières difficiles à surmonter que les gens ne soupçonnent même pas. Les voitures électriques, si on tient compte de ces deux derniers facteurs sont plus énergivores et plus polluantes que des Hummers.

    Il faudra des centaines de nouvelles centrales électriques pour alimenter la demande accrue d’un parc automobile électrique, et à moins de bâtir des centrales nucléaires, ce que les groupes écolos combattront certainement, la plupart de ces centrales seront probablement alimentées par des carburants fossiles, ajoutant à nos émissions CO2.

    Le problème n’a jamais été une quelconque théorie du complot, mais une question de physique.

  4. Francois Béland

    Voici une vrais solution: Voiture a air comprimé.

    http://www.mdi.lu/

  5. Salut à tous.

    Je viens tout juste de lire l’article et je dois dire que je trouve l’auteur d’une naïveté qui dépasse celle d’un jeune enfant…

    Pas de complot derrière la mort de la voiture électrique et derrière l’utilisation de la voiture traditionnelle avec moteur à explosion?

    OUF!

    Renseignez-vous mon cher!

  6. iota

    Est-ce que vous avez vu le documentaire « who kill the electric car? » http://en.wikipedia.org/wiki/Who_Killed_the_Electric_Car%3F
    C’est à voir à mon avis.

    On y apprend que la Californie avait forcé les manufacturiers à proposer des voitures non polluante pour contrer le problème de smog. Que la voiture vedette était la EV1 de GM et qu’elle était offerte qu’en location. Lorsque le lobby du pétrole à hisser Bush au pouvoir, la réglementation qui obligeait les fabricants a proposer un certain pourcentage de véhicules propres à été abolis au profit bien sûr des tis-amis du pétrole. La EV1 a été rappelé jusqu’au dernier vehicule pour finir sa carrière dans un dépotoir au grand dam de ses fans qui ont protestés jusqu’au bout.

    Je suis d’accord avec l’ensemble de vos propos mais je crois que la technologie serait ou est déjà à point si le lobby du pétrole n’était pas aussi fort. Faut pas oublier que les énergies fossiles en terme de business se hisse dans les premiers rangs mondial avec la drogue, les armes et le cul.

    Pour la pollution, je suis 100% avec le fait souvent oublié qu’il faut des centrales supplémentaires ou l’énergie disponible n’est pas toujours propre.

    Je crois que l’avenir est dans d’autres technologie comme l’éthanol cellulosique.

  7. @ Iota

    Je suis familier avec ce documentaire. Ce que ça dit en réalité est que sans le soutien de l’état, l’automobile électrique ne peut pas survivre. Sans règlementation qui « obligeait les fabricants a proposer un certain pourcentage de véhicules propres », ces fabricants n’en proposeraient pas. Et pourquoi donc? Peut-être est-ce justement parce que la voiture électrique ne peut pas concurrencer les voitures à essence. Conspiration? Foutaise! Quelqu’un c’était déjà servi de la coecition de l’état pour imposer aux fabricants automobiles de produire 25% de véhicules non-rentables et d’autres ont fait du lobbying pour enlever cette restriction et laisser les fabricants libres de construire ce que les consommateurs veulent. À l’époque de l’EV1, la demande pour ce genre de véhicule n’était tout simplement pas suffisante.

    Il y aurait vraiment eu un complot si on avait créé une loi pour carrément empêcher le développement de véhicules électriques, mais ça n’a jamais été le cas. Ce qui a tué la EV1, c’est le marché et rien d’autre.

  8. Kevin

    Hahahahahahhahaha on te traite de naif parce que tu ne crois pas la théorie du complot!!!! C’est tellement drôle que ça fais ma journée!!

  9. Simon Lefebvre

    C’est très drôle, mais y faudrait peut-être songer à vous renseignez avant de raconter des faussetés!

    Moi ce qui me fait rire, c’est précisément la naïveté profonde (car elle doit être profonde pour ne pas voir ce petit complot automobile-pétrolier, comprit dans un complot bien plus gros)

    Pas de complot derrière la voiture électrique…

    Oui oui, c’est ça! Et John Lennon s’est fait tuer par un « tireur fou », et John F. Kennedy s’est fait tuer par Oswald!

    Vaut mieux en rire…

  10. @ Simon Lefebvre

    Moi ce qui me fait rire, c’est précisément la naïveté profonde (car elle doit être profonde pour ne pas voir ce petit complot automobile-pétrolier, comprit dans un complot bien plus gros)

    Mois ce qui me fait rire, c’est votre aveuglement. Il n’y a aucun besoin d’un complot pour enterrer un produit qui ne peut absolument pas concurrencer les produits alternatifs sans être lourdement subventionné, ou que l’état le favorise en imposant de force aux fabricants d’automobiles d’en mettre en marché. Sil y avait eu un véritable marché pour une telle voiture, elle décollerait d’elle-même. Il n’y a pas un homme d’affaire qui tournerait le dos à un projet rentable. On leur reproche justement leur soir de profits.

    Ce qui tue l’auto électrique est une simple caractéristique physique: l’essence a 94 fois la densité énergétique de la meilleure pile. Qui veut d’une auto qui ne peut même pas réussir un trajet de Montréal à Québec et avec laquelle on aurait de la difficulté à se rendre à Mont-Tremblant en hiver pour faire du ski? Nous ne sommes même pas près de développer une auto électrique avec l’efficacité et le rayon d’action d’une voiture à essence. On ne devrait même pas être surpris que peu de gens veuillent investir dans ce genre de projet. Quant à l’idée que le développement des piles aurait été retardé par ce soi-disant complot, c’est que la technologie de ces piles ne servent pas qu’aux voitures électriques, elles servent aussi dans les téléphones cellulaires et dans les ordinateurs portatifs. S’il était possible de développer une pile plus efficace, ces industries aussi ont un intérêt dans son développement.

    En passant, je ne raconte aucune « fausseté » tous les défis techniques se rattachant au développement des voitures électriques sont très biens documentés. Je ne fais qu’énumérer ces lacunes dans la technologie pour expliquer le manque de popularité de ce genre de véhicule.

  11. Claudius

    Tant qu’on regardera du côté des piles, on va toujours tourner en rond. L’avenir est ailleurs. Tesla lui-même avait un siècle d’avance sur son temps. Ses grandes découvertes ne trouveront jamais d’applications concrète avant un bout de temps encore, simplement parce que ses découvertes menacent les cartels de l’énergie, donc le système économique lui-même.
    Je me permet de copier un extrait du texte dont je présente le lien ci-cessous:

    ——————————————-
    Le système de distribution de force de Tesla et son intérêt pour l’énergie libre impliquaient que n’importe qui dans le monde pouvait y puiser, à condition de s’équiper du dispositif électrique idoine, bien accordé à la transmission d’énergie. Ce fut une menace insupportable pour les intérêts des puissants distributeurs et vendeurs d’énergie électrique. La découverte provoqua la suppression de financements, l’ostracisme de l’establishment scientifique et le retrait progressif du nom de Tesla des livres d’histoire.
    ——————————————
    Lire l’histoire de SA voiture électrique.
    La Pierce Arrow 1931, ça, c’est la voiture électrique idéale. Pas la Roadster. Si Tesla verrait que son nom est collé sur un modèle de voiture à BATTERIE, il se retournerait certainement dans sa tombe !
    http://www.amessi.org/La-voiture-a-energie-libre-de

    Rêve impossible ? Pas sûr.

  12. Claude-François Brassard

    effectivement, Claudius, le vrai Tesla était un visionnaire, et l’humanité s’en remettra sans doute jamais d’avoir coulé un génie pareil…

  13. loulou

    Je suis entierement de ton coté Claudius! cependant, ton lien ne fonctionne pas… pourais tu le réctifier?

  14. Yves Capuano

    J’ai de la misère à comprendre le pessimisme de votre article concernant la voiture électrique. L’homme est allé sur la lune mais ne pourrait pas résoudre le problème de l’autonomie d’une voiture électrique!? Voyons donc, il suffit d’y mettre les ressources nécessaires et le problème sera résolu d’ici une dizaine d’années. Les avantages sont trop importants, à tous les niveaux, pour ne pas aller dans cette direction. Premièrement, la pollution de l’air, qui nuit à la santé de tous les citoyens des grandes villes, sera presque disparue. Imaginez l’impact sur la santé publique! En passant, cela reste valable quelle que soit la méthode production de l’électricité. Pensez-vous que la production de pétrole ne cause pas de pollution? Les coûts en énergie de l’électricité versus l’essence actuelle seront diminués. Il y aurait aussi l’important avantage de mettre fin à nos importations gigantesques de pétrole. Franchement, il faut vraiment manquer de vision pour être contre une telle révolution automobile…

  15. Claudius

    Le lien pour l’article sur la voiture à énergie libre de Nikola Tesla est fonctionnel. Le revoici:
    http://www.amessi.org/La-voiture-a-energie-libre-de
    @ Yves
    Je ne suis plus naïf. Il n’y a aucune compagnie au monde qui aurait la liberté de commercialiser quelque chose de révolutionnaire dans le genre de la voiture électrique à énergie libre sans avoir de gros problèmes. Dans notre monde, il faut que l’énergie soit payante et non gratuite. Ce qui est payant se contrôle. Ce qui est gratuit ne se contrôle pas. Et puis dans la santé, c’est la même chose Un chercheur est payé pour CHERCHER, et non pour trouver. Les solutions existent certainement depuis longtemps, mais si ce n’est pas payant $, ça sera à oublier. Les compagnies sont là pour faire de l’argent, en non par altruisme. Le capitalisme, il me semble que c’est ça.
    On se souvient du moteur-roue de Hydro-Québec. ZAP ! Disparu ! Trop performant…

  16. @ Yves Capuano

    Je ne suis pas pessimiste, je suis réaliste. Ce que j’explique c’est le pourquoi que la voiture électrique n’arrive pas à percer sur le marché. Je n’émet aucun jugement sur la le fait que le remplacement de la voiture à essence par la voiture électrique soit désirable ou non, seulement que la voiture électrique n’est pas encore capable de concurrencer la voiture à essence à cause notamment des limitations actuelles de la science. Sans aucun doute qu’avec les prix toujours plus croissants du pétrole et de l’essence, que les incitatifs au développement de modes de propulsion alternatifs s’intensifieront, mais il semble que nous ne soyons pas encore rendus là.

  17. Aimé Laliberté

    Bonjour Philippe,

    Tu as écris : ‘La voiture électrique n’est pas encore capable de concurrencer la voiture à essence à cause notamment des limitations actuelles de la science’.

    Je crois que si (!!) on est allé sur la lune, la science permet certainement de faire mieux que ce qu’on a présentement en terme d’effecacité énergétique.

    D’ailleurs, on n’a qu’à regarder du côté du moteur à eau pour voir que même avec les moteurs actuels, on pourrait adapter les automobiles à faible coût, pour faire fonctionner les moteurs avec l,hydrogène extraite de l’eau, car l’eau contient deux parties d,jydrogène pour une partie d,exygène, et tout ce qu’on aurait à faire serait de concentrer les efforts dans ce sens pour diminuer la consommation d’essence des automobiles et camions et autres véhicules de 30 à 50 % et plus.

    Je dirais qu’il y a plutôt toutes sortes de considérations géopolotiques, plutôt que scientifiques, qui font qu’on est bloqué depuis 30 ans sur le moteur à essence qui fait 30 à 40 miles au gallon sur l,autoroute, alors qu’on pourrait probablement faire du 60 à 100 milles au gallon et peut-être plus.

    C’est dur à savoir jusqu’ou on pourrait aller, parce le gouvernement préfère prendre de la nourriture (mais) pour en faire du carburant (éthanol), plutôt que de consacrer des efforts dans des solutions qui offrent plus de potentiel, serait plus faciles à adapter et seraient sans doute moins couteuse.

    Encore une fois, le problème semble plus politique que scientifique.

  18. Claudius

    @ Aimé
    Vidéo très intéressant !
    Je pensais que c’était le moteur Pantone-Gillier, mais c’est le moteur qui combine le HHO avec de l’essence. C’est donc un système hybride qui est différent du Pantone. Si quelqu’un a des renseignements sur le bilan énergétique, ça m’intéresse, à savoir si ça permet de rouler plus longtemps avec le même plein d’essence. Je suis le plus surpris du monde de savoir que la POLICE commence à utiliser des moyens ‘clandestins’ et j’oserais dire illégal pour faire rouler une voiture ! Ça veut donc dire qu’on aurait le droit de le faire aussi sans passer pour un criminel ? Si la police le fait, alors la porte est ouverte pour nous aussi ! C’est toute une nouvelle !!!

  19. Aimé Laliberté

    Bonjour Claudius,

    Je ne suis pas un scientifique, mais il me semble évident qu’il existe d’autres options qui ne sont pas explorées.

    Voici un atre vidéo qui montre comment on pourrait extraire l’hydrogene de l’eau et avoir une source d’énergie quasi illimitée et gratuite pour chauffer nos maisons par exemple. Contrairement au gas de schiste, par exemple, le danger environnemental serait minime, et le coût serait évidemment beaucoup moindre.

  20. Aimé Laliberté

    Selon la vidéo précitée, on peut faire rouler un moteur uniquement avec de l’eau ou en combinant l’essence et l’hydrogène extraite de l’eau. La compagnie qui a inventé cette technologie (!) a reçu un contrat de l’armée américaine pour l’adapter à des Hummers.

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