Le marché de l électro Mobilité

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1 3 E Consultants 1 avenue Foch - BP Metz Cedex 1 Tél : Fax : Le marché de l électro Mobilité Un marché qui va longtemps rester sous perfusion des subventions ou des prises de risques industrielles Juin 2013 CONSULTANTS

2 Des normes à respecter de plus en plus sévères : 130 g CO2 en 2015 et probablement 95 g CO2 en Moyenne d émission de CO2 (g/km) Emission moyenne de CO2 par Constructeurs Pour faire face à leurs obligations européennes et éviter les pénalités financières, les constructeurs, notamment allemands, les plus éloignés des niveaux exigés, sont amenés à : o introduire des petits véhicules dans leur gamme (ex : VW Up) o o acheter des moteurs de constructeurs généralistes (ex : Daimler avec Renault) maintenir des marques de petits modèles (ex : Daimler Smart) o commercialiser des véhicules Zéro émission (17 Mrds doivent être investis par l industrie allemande entre 2012 et 2014) Source : European Environmental Agency Masse moyenne (kg) Marché de l'électro mobilité - juin

3 Millions de barils jours Millions de barils jours Selon les dernières prévisions, le pic pétrolier pourrait être repoussé au delà de 2060 grâce aux énergies non conventionnelles mais les prix vont grimper Un pic pétrolier sans cesse repoussé 140 Prévision de l US 120 Département de l énergie publiée en Actuel 80 Prévision de Campbell et Laherrere publiée en Source : ExxonMobil Plein usage des sources de pétrole non conventionnelle publiée en 2004 Prévision de AL Husseini du Pic pétrolier pour 2015 publiée 2004 Au moins 20 ans de croissance assurée Mais au prix d une hausse des prix des carburants Gas naturel liquide Pétrole non conventionnel Pétrole brut réxploitation de champs Petrole brut dans champs non encore trouvés Pétrole brut dans champs non encore exploités Pétrole brut dans champs de production actuels Prévision de production de pétrole de l Agence International de l Energie Marché de l'électro mobilité - juin

4 3 motorisations alternatives sont en concurrence pour remplacer les motorisations traditionnelles (essence, Diesel) Thermique alimentée par carburants alternatifs GNV - Gaz Naturel pour Véhicules GPL - Gaz de Pétrole Liquéfié Biocarburants / agrocarburants Hydrogène pour moteur thermique Mixte thermique + Complément électrique (hybrides électriques) Complément mécanique (hybrides air KERS ou SREC*) Moteur électrique rechargeable (hybrides rechargeables ou "plug-in ) Moteur électrique à prolongation d'autonomie "range extender" Electrique exclusive alimentée par des batteries une pile à combustible fuel cell * SREC, Système de récupération de l'énergie cinétique (KERS ou Kinetic Energy Recovery System en anglais) Marché de l'électro mobilité - juin

5 Le véhicule hybride est déjà bien lancé : plus d une vingtaine de modèles disponibles à mi 2013, le double à horizon 2015 Honda Civic IMA Peugeot 508 RXH : 1er Diesel Hybride Toyata Yaris hybride : 1 er Hybride moins cher que le Diesel Volvo V60 : 1er Diesel Hybride rechargeable 2015 Toyota Prius I : 1er hybride moderne Chevrolet Volt : 1 er Hybride Range extender Toyota Prius Plug In : 1 er Hybride rechargeable Marché de l'électro mobilité - juin

6 Les conditions de la réussite de la voiture électrique sont nombreuses Améliorer la densité énergétique et donc le poids Raccourcir le temps de chargement Trouver des bornes de recharges rapides en quantité suffisante Renforcer la sécurité sans nuire à la vitesse de recharge Trouver des matières premières en abondance Abaisser les coûts des batteries Organiser le recyclage et Obtenir un cycle complet du puits à la roue qui permette de réels progrès en termes de réduction de quantité de CO2 émises Marché de l'électro mobilité - juin

7 Les performances actuelles de la batterie ne sont pas suffisamment satisfaisantes pour assurer le succès de la voiture électrique Plomb NiMH NiCd LiPo Li-ion Densité énergétique - Autonomie (Wh/kg) Puissance (V/Cellule) Durée de vie (nb de cycles) Effet mémoire Coût ( /kwh) Maturité de la technologie Inconvénient = 1,2 1,2 3,6 3, NON OUI OUI NON NON Haute toxicité Auto décharge Polluant Précautions d usages nécessaires = = = = = = Précautions d usages nécessaires Source : EDF Trop lourd Pas assez puissant Pas assez d autonomie Marché de l'électro mobilité - juin

8 La technologie lithium air promet d au moins tripler l autonomie de la batterie mais ne sera pas opérationnelle avant 2020 La technologie du lithium-air produite par IBM permet de produire une densité d énergie jusqu à 1000 fois plus importante L autonomie de la batterie pourrait être portée à 800 km. Sa meilleure densité énergétique vient du fait que cette batterie utilise un composant qui n est pas stockée dans les cellules. Elle utilise l air ambiant pour réagir avec le lithium et induire une tension électrique mais nécessite d avoir en amont le filtrage de l air et de sécuriser la procédure de recharge BMW et Toyota viennent de s associer pour une première réalisation d ici à Marché de l'électro mobilité - juin

9 La recharge rapide sécurise l automobiliste mais souffre de 2 handicaps ; son coût et sa consommation La charge lente (environ 6 à 8h): solution la plus sécurisante à domicile La charge rapide : permet une recharge en moins de 15 minutes mais nécessite un contrôle informatisé de la charge. 2 handicaps : o Le prix des bornes (environ ). La France comptait en avril 2013 moins de bornes de recharge dont issus de services d autopartage. o Le Grenelle de l'environnement avait fixé pour objectif bornes en 2015 (soit plus de 2 Mrds ) et en Début 2013, Bruxelles ramène les objectifs à bornes pour la France (coût 1 Md loin de la subvention gouvernementale de 50 MEUR. Bercy compte créer un opérateur public pour 5000 bornes supplémentaires (coût 200 MEUR) : mais avec quel financement? Qui va payer?? o Le principe de la charge rapide rentre en contradiction avec l objectif de réduction de CO2. Ainsi VE qui se brancheraient au même moment (40Kva) exigeraient 800 MegaW supplémentaires (soit une tranche de centrale nucléaire) Marché de l'électro mobilité - juin

10 Les normes de recharge rapide devraient être harmonisées mais au détriment du standard français 4 types de prise existent en Europe, il fallait donc les harmoniser Prise de terre standard Prise de Type 1 Prise de Type 2 Prise de Type 3 Le standard allemand (type2) sera probablement le futur gagnant. Qui paiera alors la mise en conformité des prises françaises? Marché de l'électro mobilité - juin

11 Une stratégie Renault Nissan marginale parmi les grands constructeurs et qui joue son avenir sur la Zoe L avenir du véhicule électrique semble aujourd hui contrasté avec de nombreux voyants virant au rouge: Better Place, Fisker, autonomie contestée sur la Leaf et même pour la Tesla S mais premiers bénéfices pour Tesla au 1 er trimestre 2013 Dans ce contexte, Toyota préfère continuer à investir massivement sur les véhicules hybrides plutôt que sur les véhicules électriques. Renault pourrait rapidement se retrouver bien isolé Le succès de la Zoe va donc s avérer crucial pour l avenir à court terme du VE, car même si la demande est au rendez vous, il faudra surtout que le modèle de développement s avère profitable, ce qui actuellement est loin d être le cas Le soutien du gouvernement français ne sera pas de trop sur les VE direct via la prime des 7 K à l achat du véhicule et le plan d achat de VE, et indirecte via un certain nombre de mesures pour faciliter l utilisation des VE : stationnement et péage gratuit, subventions à l installation de bornes de recharges (50 M prévus à terme, création d un opérateur public pour installer bornes de recharge rapide). Ces éléments seront t ils suffisants pour espérer faire décoller significativement les ventes de la Zoe (beaucoup plus que les ventes en 2013 prévues)? Le site de Flins en première ligne du succès ou de l échec de la Zoe Dans ces conditions, Renault pourrait être contraint à proposer l Hybride d ici 3 à 4 ans Marché de l'électro mobilité - juin

12 Renault et Chevrolet (GM) co-leaders de l électro mobilité. Nissan, Ford et Toyota (grâce à ses hybrides) sont très proches. Fiat et VW sont eux beaucoup plus loin, mais VW est sur le chemin du rattrapage Pike Research a réalisé une étude Suiveurs Challengers Prétendants Leaders PSA Volvo Hyundai/Kia sur les avancées des plus grands constructeurs automobiles mondiaux autour des voitures électriques et hybrides rechargeables. Chaque constructeur automobile a vu sa stratégie et son niveau d exécution noté selon 12 critères : vision, stratégie de mise sur le marché, partenariats, stratégie de développement de produit, recherches géographiques, part de marché, ventes et marketing, performance des véhicules, qualité et fiabilité des véhicules électriques, prix de vente, gamme de produit, autonomie des voitures électriques, Source Pike Research et 3eConsultants D ici 2 ans les constructeurs allemands BMW (marque dédié) et VW (nombreux nouveaux produits) auront rattrapé une bonne partie de leur retard Marché de l'électro mobilité - juin

13 La stratégie des marques en matière d électro mobilité s étale sur un large spectre, seuls Renault Nissan et, à un moindre degré, Fiat ne misent que sur l électrique Hybride rechargeable ou à prolongation d autonomie Chevrolet La taille des logos est proportionnelle à l implication de la marque dans l électro mobilité (PDM et stratégie) Hybride Source : 3eConsultants VW mène une stratégie de motorisations tous azimuts mais elle est avant tout basée sur l amélioration du rendement des motorisations thermiques Electrique Marché de l'électro mobilité - juin

14 Filière électrique Filière thermique Avec l électrique, les constructeurs maîtriseront moins l amont mais aussi moins l aval Pétroliers Pétrole Filière services et télécommunications Constructeurs Service de mobilité Consommateurs Moteurs thermiques Véhicules Autopartage Lithium Batteries Moteurs électriques Industrie minière Fabricants de batteries Fabricants de moteurs électriques Filière minière Filière chimique Filière électrique Une batterie coûte actuellement autour de 500 le KW, l objectif est d en abaisser le prix à environ 250 / 300 d ici 2015 Marché de l'électro mobilité - juin

15 Avec l électrique, 60% de la valeur ajoutée pourraient être perdus par la filière automobile traditionnelle Actuellement les constructeurs apportent environ 25% de la valeur ajoutée dans la construction d un véhicule thermique. En achetant la chaîne énergétique (moteurs et batteries) la valeur ajoutée retomberait à environ 10% (assemblage et structure de la carrosserie) La valeur ajoutée et les emplois vont se déplacer sur o la chimie (pour la technologie des batteries), l électronique de puissance, l informatique embarquée en amont 25% 75% Vehicule thermique Répartition de la VA générée VA co nstructeur o les services de mobilité et de communications en aval 10% 90% Véhicule électrique P art achetée Marché de l'électro mobilité - juin

16 Une partie des métiers de l automobile s en verrait donc très affectée : forge, fonderie et réseau de distribution : c est 50% d emplois en moins Outre les pièces moteur, de nombreux accessoires disparaissent dans une chaîne de traction électrique : o le circuit de refroidissement : radiateur, pompe.. o le circuit d alimentation/échappement : système d injection, pompe réservoir, turbo, échappement.. o les accessoires électriques du moteur : démarreur, alternateur, bobines, bougies, courroie de distribution.. o la transmission mécanique : boite de vitesse, embrayage, cardan, axes Le réseau de distribution, qui assure plus de 50% de sa marge sur l après vente, pourrait perdre 60% de son activité La batterie représente plus de 50% de valeur ajoutée de la chaine de traction électrique et en constitue le principal facteur de performance Marché de l'électro mobilité - juin

17 Une utilisation des VE pour les particuliers qui restera limitée au moins jusqu en 2020 L usage idéal du VE c est la ville => des bornes de recharges rapides La recharge idéale c est la maison individuelle, donc le milieu péri urbain => il faut donc une grande autonomie Le déploiement des véhicules électriques se fera par : 2012/2015 : les flottes captives (collectivités, Utilities : électricité, gaz, eau ) 2015/2020 : avec le retour d expérience obtenu et l amélioration technique seront concernés : L «auto-partage», (de type Autolib ou Car2Go), probable 1er débouché des véhicules électriques de demain Les ménages bi-motorisés (~ 8 millions), représentent un gisement potentiel important, taux de pénétration en 2020 de 2 % Les professionnels et taxis, une fois le problème de la faible autonomie des véhicules électriques solutionné Particuliers; 18% Autopartage; 39% Répartition par type d usage du parc automobile électrique en 2020 Pro; 8% Taxi; 3% Flottes; 32% Eurostaf /SIA Conseil Marché de l'électro mobilité - juin

18 Mais d autres usages peuvent permettre sa réussite La logistique urbaine est l une des chances de pénétration du véhicule électrique L adéquation des caractéristiques des véhicules électriques avec l environnement urbain a amené les constructeurs à électrifier : o les autobus o les camions de livraison et de ramassage o les véhicules de la Poste C est une bonne solution pour réduire les émissions de CO2 et le bruit, si gênant pour livrer la nuit. Marché de l'électro mobilité - juin

19 Les motorisations thermiques traditionnelles vont dominer le marché pendant encore longtemps En Europe en 2020, les motorisations traditionnelles seront encore prédominantes dans les ventes 55% 51% 42% 3 paris risqués : o Le tout électrique o Le Diesel (après 2020) o Les grosses cylindrées 40% 41% 41% 40% 35% 9% 12% 15% 15% 2.50% 2% 5% 7% 5% 2% 6% 10% 0.5% 1% 3% Diesel Essence HEV EV Alter. Carburants Source : Estimation 3eConsultants Avec 3% de ventes de VE en 2020, on sera bien loin des objectifs de certains constructeurs (jusqu à 10% pour Renault) et de ceux du gouvernement (7%) et surtout de certains cabinets comme McKinsey (25%). La progression des ventes pourrait être freinée par la rapide diminution voire la suppression des aides publiques 35% 25% 3 paris gagnants o Le mix énergétique : essence / hybride / carburant alternatif o o Les innovations sur le moteur essence permettant de baisser d au moins de 2 l/100 km la consommation actuelle La technologie électrique qui offre le même niveau de praticité que les moteurs traditionnels Marché de l'électro mobilité - juin

20 Conclusion : l électro mobilité mettra vingt ans à se mettre en place Comme vers les années 1870, à l aube de l automobile, la motorisation la plus efficace pourrait mettre 20 ans à s affirmer En attendant et pendant encore au moins 20 ans : o Les véhicules thermiques assureront l essentiel des ventes et se montreront de plus en plus sobres et respectueux de l environnement o Le Diesel continuera d être la solution la plus pertinente pour une utilisation fréquente sur longs trajets et l hybride rechargeable va s affirmer en agglo o La pile à combustible pourrait ne jamais être une solution intéressante si les solutions de batteries à forte densité venaient à être opérationnelles o L obsolescence des technologies de batteries va encore continuer o Un seul constructeur a jusqu à présent investi réellement des moyens de production dans l électrique : Renault / Nissan o Les constructeurs allemands risquent de se tourner vers les nouveaux marchés aux normes moins sévères pour écouler leurs grosses cylindrées o Les solutions d éléctromobilité et d autopartage resteront marginales en volumes, contrairement à ce que veulent laisser croire les cabinets de conseil Marché de l'électro mobilité - juin