LE TRANSPORT ÉLECTRIQUE Innover pour Sauver le Climat Thierry PRIEM 16 JUIN 2014 17 JUIN 2014 CEA 10 AVRIL 2012 PAGE 1
LES ÉMISSIONS DE CO 2 PAR SECTEURS D ACTIVITÉ Source : AIE 2011 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 2
LES ÉMISSIONS DE CO 2 PAR SECTEURS D ACTIVITÉ Les émissions de CO 2 en France (2009) 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 3
DES MOTORISATIONS.. ET DES HOMMES Type de motorisation Moteur à combustion interne Hybride électrique Hybride électrique plug in Electrique (Batterie lithium) Electrique pile à combustible Type de carburant Essence ou diesel (ou Biocarburant) Essence ou diesel (ou Biocarburant) Essence ou diesel (ou Biocarburant) + Electricité (réseau) Electricité (réseau) Hydrogène Diagramme «moyen» de mobilité (France) correspondant à 15 500 km/an Plus de 90% des usagers parcourent moins de 100 km/jour. 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 4
LE VÉHICULE ÉLECTRIQUE... UNE HISTOIRE DE PLUS DE 100 ANS 15 Fiacres électriques de la LONDON ELECTRICAL CAB Company en service à Londres (1897) Station de recharge et d échange des batteries d accumulateurs de la firme Krieger (Paris-1898) En 1900, sur 4 192 véhicules fabriqués aux États-Unis, 1 575 étaient électriques, 936 à essence, et 1 681 à vapeur. 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 5
LES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 6
LES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES Véhicule thermique Véhicule hybride Véhicule hybride rechargeable Véhicule batterie Véhicule pile à combustible Moteur thermique Moteur électrique Moteur thermique Moteur électrique Moteur thermique Moteur électrique Moteur électrique Batterie Batterie Batterie Batterie Système pile à combustible Réservoir Essence/Diesel Réservoir Essence/Diesel Réservoir Essence/Diesel Réservoir hydrogène 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 7
LES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES Véhicule batterie Véhicule batterie Prolongateur d autonomie thermique Véhicule batterie Prolongateur d autonomie H 2 Véhicule pile à combustible Moteur électrique Moteur électrique Moteur électrique Moteur électrique Batterie Batterie Batterie Batterie Système pile à combustible Moteur thermique Système pile à combustible Réservoir hydrogène Réservoir Essence/Diesel Réservoir hydrogène 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 8
LA TECHNOLOGIE DES BATTERIES LITHIUM-ION 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 9
VÉHICULE HYBRIDE PLUG-IN (PHEV) Exemple de la Toyota Prius Freinage régénératif : Récupération de l énergie de freinage Autonomie (100% électrique) : 20 km Borne de recharge Moteur à combustion interne et moteur électrique Batterie lithium-ion Architecture de la chaîne de propulsion de la TOYOTA Prius 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 10
VÉHICULE ÉLECTRIQUE (BEV) Exemple de la Renault Zoé Autonomie : 120 150 km Moteur électrique Batterie lithium-ion Cellule Module Pack 0.86 kg 16,4 kg X 16 X 12 280 kg Freinage régénératif : Récupération de l énergie de freinage 36 Ah 275 Wh/L 160 Wh/kg 202 Wh/L 131 Wh/kg 26 kwh 95 Wh/kg 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 11
VÉHICULE PILE À COMBUSTIBLE (FCEV) Principe de fonctionnement Pile à combustible Système complet intégré au véhicule 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 12
VÉHICULE PILE À COMBUSTIBLE (FCEV) Exemple de la Hyundai ix35 FCEV Autonomie : 600 km Batterie Lithiumpolymère Système pile à combustible (100 kw) 2 réservoirs d hydrogène (5,6 kg, 700 bar) 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 13
VÉHICULE BATTERIE PROLONGATEUR D AUTONOMIE H 2 (RE-BEV) Exemple de la HyKangoo Autonomie : 320 km Réservoir d hydrogène (1,7 kg, 350 bar) Batterie lithium-ion Système pile à combustible (5 kw) 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 14
AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES Densités d énergie massique et volumique pour parcourir 500 km Diesel Hydrogène comprimé à 700 bar 6 kg H 2 = 200 kwh énergie chimique Batterie Lithium-ion 100 kwh énergie chimique Système Combustible Système Hydrogène Système Batteries L'autonomie d un véhicule électrique sera toujours inferieure à celle d un véhicule à moteur à combustion. 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 15
AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES Vitesse max, autonomie, temps de remplissage Vitesse Max, km/h Moteur à combustion interne Voiture électrique batterie Autonomie, km Voiture hybride rechargeable Voiture pile à combustible RE-BEV Voiture électrique avec prolongateur d autonomie Temps de remplissage, min/hr
AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES Impact environnemental Emissions de CO 2 (g/km) du puits à la roue Voiture thermique Voiture hybride Voiture hybride rechargeable (France) Voiture électrique (France) Voiture électrique (UE) Voiture pile à combustible (Reformage GN) Voiture pile à combustible (Electrolyse ENR) 0 20 40 60 80 100 120 140 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 17
AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES Coûts des différentes technologies 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 18
DÉPLOIEMENT DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES ET HYBRIDES Road Map IEA sur le déploiement des véhicules légers électriques et hybrides électriques Source AIE Technology Roadmap Electric and plug-in hybrid electric vehicles (2011) 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 19
DEMAIN UNE VOITURE POUR CHAQUE USAGE Pile à combustible Véhicules lourds Moteur à combustion interne Hybrides Batteries Arrêts/démarrage Continu Véhicules légers Ville Banlieue Interurbain Autoroute 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 20
LA MOBILITÉ : UN CHANGEMENT DE PARADIGME Changement des mentalités en cours Accès à la propriété Accès aux services Possession d UN véhicule Accès à une mobilité INTERMODALE 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 21
L INFRASTRUCTURE DE RECHARGE Recharge des véhicules électriques Borne de recharge AUTOLIB à Paris Différentes solutions de recharges des véhicules entre 15 mn et 8 h en milieu urbain 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 22
L INFRASTRUCTURE DE RECHARGE Station service hydrogène 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 23
L INFRASTRUCTURE DE RECHARGE Déploiement des stations services hydrogène (2014) Road Map du programme H 2 Mobility en Allemagne 17 JUIN 2014 Le transport électrique Innover pour Sauver le Climat 16 juin 2014 PAGE 24
Merci de votre attention thierry.priem@cea.fr PAGE 25 CEA 10 AVRIL 2012 17 JUIN 2014 Commissariat à l énergie atomique et aux énergies alternatives Centre de Saclay 91191 Gif-sur-Yvette Cedex T. +33 (0)1 38 XX78 55 36 Etablissement public à caractère industriel et commercial R.C.S Paris B 775 685 019 DRT LITEN Direction Scientifique