Mobilité électrique et infrastructures de recharges: caractéristiques, déploiements en cours et prospective. Contexte et Enjeux

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1 Mobilité électrique et infrastructures de recharges: caractéristiques, déploiements en cours et prospective Contexte et Enjeux Amiens 26 novembre 2015 Yannick PAILLET

2 Véhicule Hybride (VEH) : «Un véhicule ayant plus d une source d énergie» comme un réservoir de carburant et un système de stockage d énergie électrique réversible ou non VEx : de quoi parle-t-on? Véhicule Electrique (VE) : «Un véhicule dont la propulsion est assurée par un moteur fonctionnant à l énergie électrique» pouvant être issue de batteries rechargeables ou de toutes autres sources d énergie embarquées ou de toutes autres sources d énergie externes (ex. d un trolley bus)» VEx = VEH + VE 2

3 Qu est-ce qu un véhicule électrique et hybride rechargeable? Véhicule utilisant 2 sources d énergie pour la traction Moteur à combustion Moteur électrique alimenté par des batteries Beaucoup de configurations possibles Suivant les objectifs de performance Suivant les coûts visés 3

4 Qu est-ce qu un VEx? Hybride prolongateur d autonomie EV Throughthe-roadhybrid 4

5 Qu est-ce qu un véhicule électrique et hybride rechargeable? Beaucoup de configurations possibles Le véhicule hybride série La somme des puissances se fait sous forme électrique Hybride Série Véhicule électrique avec prolongateur d autonomie Hybride série Hybride série à PAC G M P ELECTRIQUE Hybride Parallèle BATTERIE GROUPE ELECTROGENE 5

6 Qu est-ce qu un véhicule électrique et hybride rechargeable? Beaucoup de configurations possibles Le véhicule hybride parallèle La somme des puissances se fait sous forme mécanique Hybride Parallèle Micro-hybride Hybride «doux» Hybride moyen Hybride complet Hybride complet avec alimentation secteur BATTERIE MOTEUR THERMIQUE MOTEUR ELECTRIQUE TRANSMISSION Augmentation de la puissance électrique

7 Qu est-ce qu un véhicule électrique et hybride rechargeable? VEx = VE + VEH type Micro hybride Mini hybride Hybride moyen Hybride complet Hybride rechargeable VE fonctions Start & stop + aide au décollage et régénération + booster et freinage régénérateur + autonomie électrique Recharge secteur Plugin Puissance du moteur kw à > 30 Plus l hybridation d un véhicule est importante plus le moteur électrique est puissant Pour un véhicule électrique, un plein de 25kWh permet de faire 120 à 160 km

8 Potentiel des VEH d aujourd hui Qu est-ce qu un VEx? Diminution moyenne de consommation sur cycle Européen (MVEG / NEDC) Micro-hybride 5 à 10% stop & start (1) C3 Stop Start Hybride moyen 10 à 35% (1)+ freinage récupératif (2) + assistance au décollage (3) Civic Hybride complet 15 à 45% (1)+(2)+(3) + autonomie ZEV (4) Prius II Hybride complet avec alimentation secteur > 45% (1)+(2)+(3)+(4) + recharge sur secteur Sprinter P-HEV 8

9 Gain en émission de CO2 en % Stop/start courroie Stop/start intégré VEH : Relation réduction de CO2 / surcoût Stop/start et boost Stop/start, boost et mode électrique Stop/start, boost et ZEV 1,6 km Batterie à 500 /kwh 2 kwh Machine électrique à 20 /kw 50 kw Calculateur, intégration Surcoût de fabrication en Euros 9

10 Pourquoi aujourd hui? Un peu d histoire : les premières voitures électriques apparaissent 1881 : Essor de la filière électrique : flotte de taxis urbains en remplacement des fiacres : VE à batterie plomb rechargeant la nuit 1 er mai 1899 : La Jamais Contente atteint km/h (Achères 95) Camille Jenatzi (ingénieur Belge) Ré-inventerait-on la roue? Et pour quelles raisons? Qu est ce qui est nouveau? 10

11 50% du volume de pétrole importé est destiné au transport routier (40Mtep/90 Mtep): Déficit commercial inquiétant et chronique Risque géopolitique sur l approvisionnement des ressources Milliards d'euros ,9 10,2 10,8 7,0 9,8 Pourquoi aujourd hui : Enjeux, contraintes et opportunités 1/ Évolution du marché automobile : Une mobilité et un parc automobile en forte augmentation, avec des constructeurs qui doivent innover pour être se différencier 2/ Évolution du marché de l énergie : Cas de la France 20,7 18,8 18,1 18,2 23,2 Évolution de la facture pétrolière française (Source UFIP) Renforcer la sécurité et l indépendance énergétique «Anticiper» la raréfaction des ressources Obligation pour les constructeurs de diversifier les solutions technologiques et les applications véhicules : la filière VE? 32,1 37,4 36, Évolution du prix de baril de pétrole 11

12 Le prix carburant a fluctué considérablement depuis début 2008 Enjeux, contraintes Champs des et opportunités contraintes Pourquoi aujourd hui : Enjeux, contraintes et opportunités 2/ Évolution du marché de l énergie : Cas de la France Néanmoins le prix est proche de celui de 1980 (euro constant) Source : Afso peakoill.net Phénomène nouveau : tension sur le prix du baril? 12

13 Enjeux, contraintes Champs des et opportunités contraintes Pourquoi aujourd hui : Enjeux, contraintes et opportunités 3/ Enjeux environnementaux : Réchauffement global inquiétant Oregon - USA Glacier Upsala (Amérique du Sud) Une intensité accrue des cyclones La fonte de portions de banquise Le recul des glaciers de montagnes L élévation du niveau de la mer Source GIEC 2007 Une augmentation significative du CO2 dans l atmosphère 13

14 Emissions moyennes de CO2 (g/km) Champs des contraintes Pourquoi aujourd hui : Enjeux, contraintes et opportunités 4/ Réglementation Européenne sur les émissions de CO2 Emissions CO2 moyennes des immatriculations VP Europe France Allemagne Réglementation UE 2012 Réglementation UE Phase 1 : Arrivée Injection Directe Common-rail Phase 2 : Stabilisation de la technologie Réglementation UE 2012 : 130 g/km Réglementation UE 2020 : 95 g/km ?? Les seuls progrès technologiques sur le moteur thermique ne permettront pas d atteindre les objectifs de réglementation imposés! 14

15 Un champ de contraintes important pèse sur l innovation technologique des futurs Groupes Moto Propulseurs? Les polluants réglementés : HC, CO, NOx, particules (Euro V) : - 20% NOx, - 80% PM (Euro V) Une réglementation drastique pour réduire les émissions de CO2 et la consommation des véhicules : -2.5 % CO2/véhicule/an Masse et volume (sécurité et confort) : +15 kg/an Puissance des motorisations (agrément, poids) : +1.5 kw/an L automobile est contrainte de développer de nouvelles technologies au-delà du moteur thermique les VEx? Une des voies à investiguer 15

16 Ecosystème imaginé pour favoriser la mobilité électrique : Plan National de développement des véhicules électriques et hybrides 1/ Travaux de recherche et innovation sur les infrastructures de charge 2/ Intégrer les véhicules décarbonés dans les nouvelles solutions de mobilité 3/ Créer une filière batterie 4/ Achat de véhicules électriques par les entreprises et l administration 5/ Incitations financières au travers du système bonus - malus 6/ Standardisation des prises pour charger son véhicule 7/ Des prises dans les immeubles collectifs 8/ Dans les copropriétés, la création d un "droit à la prise" pour les locataires 9/ Des prises pour recharger son véhicule au travail et dans les infrastructures publiques 10/ Normaliser une prise unique au niveau européen 11/ Soutien aux territoires pour déployer les infrastructures de recharge publique 12/ Organiser le déploiement opérationnel du réseau 13/ Assurer une production d énergie non fossile pour les véhicules décarbonés 14/ Donner une seconde vie à la batterie et à ses éléments 16

17 Considérations sont à prendre en compte pour un positionnement rationnel? Le Vex est il un véhicule décarboné : la question du mix énergétique, du moment et de la durée de charge gco 2/km Impact du VE du berceau à la tombe Coté constructeur : Quel écosystème à mettre en place? Quel investissement industriel? Quel modèle économique? Quelle fiabilité pour ces innovations? Quelle acceptation des utilisateurs? Qui prend les risques? Pour répondre au compromis : temps de charge / puissance / cout total d utilisation

18 Impact du VE du berceau à la tombe

19 Considérations sont à prendre en compte pour un positionnement rationnel? COUT ACHAT + USAGE AVEC BONUS 6l/100 km 1,14 / 19

20 Du véhicule Location de batteries Une autre rupture est attendue sur la facilitation A la mobilité des usages Un nouveau mode de possession des véhicules pour de nouveaux Autopartage business models Principe Benchmark Le véhicule appartient à l'usager La batterie est louée sous forme de forfait Opérateurs de téléphonie mobile le téléphone appartient à l'usager la carte SIM dépend d'un forfait téléphonique vendu à la minute Nouveaux business models à inventer autour du concept de Les usagers n'ont pas la propriété du véhicule Vente d'une prestation de mobilité Vélib', Vélov' vente d'une solution de mobilité Okigo, Caisse-Commune, Mobizen, Zipcar location de voitures à l'heure Besoins spécifiques Exemples Standardisation des batteries/véhicules mobilité urbaine "Will", le véhicule communicant Réseau d'infrastructures nécessaire bornes type Vélib' pour déposer et récupérer les véhicules bornes de recharge Objectif : lisser l'investissement et faire porter le risque technologique des batteries par des professionnels 20

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