Les véhicules électriques pourraient remplacer 90% des voitures actuellement sur la route, tout en répondant aux besoins des conducteurs

Est-ce que les véhicules électriques actuels, malgré leur autonomie limitée, pourraient entraîner une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre responsables des changements climatiques à l’échelle mondiale? Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) viennent de publier l'étude la plus complète à ce jour pour répondre à cette question hautement débattue, et sont parvenus à une conclusion claire: Oui, c’est possible !
 
L'étude, qui a constaté que le remplacement de véhicules conventionnels avec des électriques serait possible dès maintenant et pourrait jouer un rôle important dans l'atteinte des objectifs d’atténuation des changements climatiques, a été publiée en août dans Nature Energy par Jessika Trancik, professeure agrégée en études sur l'énergie de l'Atlantic Richfield Career Development à l'institut Data, Systems, and Society (IDSS) du MIT, en collaboration avec les diplômés Zachary Needell, Michael Chang et le postdoc James McNerney. 

« Environ 90% des véhicules personnels sur la route pourraient être remplacés par un véhicule électrique à faible coût, même si les voitures ne peuvent se recharger que durant la nuit », affirme Trancik, « ce qui nous permettrait de répondre à court terme aux objectifs climatiques des États-Unis pour les déplacements de véhicules personnels. » Dans l'ensemble, si on comptabilise les émissions des centrales électriques qui fournissent l'électricité, cela conduirait à une réduction d'environ 30% des émissions provenant du transport. De plus importantes réductions seraient réalisées si les centrales laissaient tomber le charbon au fil du temps.

L'équipe a travaillé durant quatre ans sur le projet, qui comprenait l'élaboration d'un moyen pour intégrer deux énormes ensembles de données: un ensemble très détaillé du comportement de conduite seconde par seconde tiré de données GPS et un autre plus large et plus complet tiré d’enquêtes sur les déplacements nationaux. Les deux ensembles de données tiennent compte de millions de déplacements effectués à travers le pays.
 
Les données GPS détaillées ont été recueillies par les agences nationales du Texas, de la Géorgie et de la Californie, grâce à des enregistreurs de données spéciaux installés dans les voitures pour évaluer les modèles de conduite de ces États. Les données nationales, plus complètes, mais moins détaillées, proviennent d'une enquête sur le transport nationale des ménages, qui a étudié les résultats de l'ensemble du pays pour savoir comment et où les gens se déplaçaient. Les chercheurs voulaient relever « les distances et le moment des déplacements, les différents comportements de conduite et les conditions météo ambiantes », a précisé Needell.
 
À l'aide de formules pour intégrer les différents ensembles d'informations et suivre ainsi les cycles de conduite à la seconde près, les chercheurs du MIT ont pu démontrer que les besoins énergétiques quotidiens de près de 90% des voitures personnelles sur la route aux États-Unis pourraient être comblés par les véhicules électriques actuels, et leur autonomie, à un coût total pour leurs propriétaires, incluant les coûts d’acquisition et d’exploitation, qui ne serait pas supérieur à celui des véhicules à combustion interne conventionnels. L'équipe a vérifié la recharge une fois par jour, à la maison ou au travail, afin d'étudier le potentiel d'adoption en fonction de l'infrastructure de recharge actuelle.
 
De plus, un tel remplacement à grande échelle serait suffisant pour satisfaire les objectifs nationaux à court terme de réduction des émissions pour la part des véhicules personnel dans le secteur des transports, qui représente environ un tiers des émissions de gaz à effet de serre globales, avec une majorité provenant des véhicules utilitaires légers.
 
Alors que les véhicules électriques ont de nombreux fidèles, ils ont aussi un grand nombre de critiques, qui citent l'anxiété de l’autonomie comme un obstacle à l'électrification des transports. « Voilà un problème où le bon sens peut mener à des points de vue clairement opposés », croit Trancik. « Plusieurs croient fermement que le potentiel est faible, et d'autres sont convaincus qu’il est important. Développer les concepts et les modèles mathématiques nécessaires à une analyse testable et quantitative est utile dans ces situations, où les enjeux sont de taille », ajoute-t-elle.
 
Ceux qui croient que le potentiel est faible citent les prix élevés de nombreux modèles électriques offerts sur le marché, tels que ceux de Tesla, très bien cotés, mais coûteux, et la distance encore limitée que les véhicules à faible coût peuvent effectuer sur une seule charge, par rapport à l’autonomie d’une voiture à essence. Le manque d'infrastructures de recharge et la plus grande quantité de temps requise pour recharger une voiture par rapport à remplir un réservoir à essence ont également été cités comme des inconvénients.
 
Mais l'équipe a constaté que la grande majorité des voitures sur la route ne consomment pas plus d'énergie en un jour que la capacité énergétique des batteries de véhicules électriques abordables offerts présentement. Ces chiffres représentent un scénario dans lequel les gens font la plupart de leur recharge pendant la nuit à la maison, ou au cours de la journée au travail.  Pour ces déplacements le manque d'infrastructure n’était pas vraiment une préoccupation. Des modèles comme la Ford Focus électrique ou la Nissan Leaf - dont les prix de vente sont plus élevés que ceux des voitures classiques, mais où les coûts de fonctionnement pour la durée de vie globale du véhicule finissent par être comparables en raison des coûts plus faibles de maintenance et d'exploitation - seraient suffisants pour répondre aux besoins de la grande majorité des conducteurs américains.

Pour que l’achat de VÉ atteigne des niveaux élevés, l'étude précise que les besoins des conducteurs doivent être satisfaits tous les jours. Pour les jours où la consommation d'énergie est plus élevée, comme lors des vacances ou des jours où le besoin intensif de chauffage ou de refroidissement pourrait fortement freiner l’autonomie, les besoins de conduite pourraient être comblés en utilisant une autre voiture ou un service d’autopartage.
 
L'étude souligne le rôle important que l’autopartage des véhicules à essence pourrait jouer dans l'électrification des transports. « Ce service devrait être facilité pour que cela fonctionne », croit Trancik, « et exige en outre l'innovation de ces modèles d'affaires. » De plus, les jours où des alternatives sont nécessaires devraient être communiqués aux conducteurs à l'avance - de l’information que le modèle de l'équipe « TripEnergy » est en mesure de fournir.
 
Même si les batteries s’améliorent, il y aura toujours un petit nombre de jours de haute énergie qui dépasseront l’autonomie prévue pour les véhicules électriques. Pour ces jours, d'autres améliorations du groupe motopropulseur seront probablement nécessaires. L'étude permet aux décideurs de quantifier les bénéfices liés à l'amélioration des batteries par l’investissement en recherche, par exemple, et l'écart qui devra être comblé par d'autres types de véhicules, tels que ceux alimentés par des biocarburants ou de l'hydrogène à faibles émissions, pour atteindre des niveaux d'émissions très faibles dans le secteur des transports.
 
Une autre conclusion importante de l'étude est que le potentiel d’adoption des véhicules électriques est assez similaire pour différentes parties du pays. « Des zones urbaines denses comme  la ville de New York, ou tentaculaires comme Houston » affirme Trancik. « Cela défait l'idée reçue que les véhicules électriques - du moins ceux qui sont abordables et à autonomie limitée - fonctionnent seulement dans les zones urbaines denses. »
 
Source : Phys.org
Contribution : Peggy Bédard