Nous devons investir dans les infrastructures pour les véhicules électriques : voici pourquoi

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La croissance nette des ventes mondiales de voitures en 2021 provient des voitures électriques. Mais même à ce rythme, le passage aux véhicules électriques peut ne pas être assez rapide.

• Le marché des véhicules électriques (VÉ) connaît une croissance rapide, mais pas suffisant pour prévenir d'autres dommages climatiques graves.
• Il existe quatre obstacles au passage à l'électrique : l'autonomie, l'anxiété liée à l'autonomie, le coût et les infrastructures.
• L'échange de batteries et les routes électriques sont des solutions potentielles, mais elles nécessitent des investissements.

 
En 2021, les ventes de voitures électriques ont plus que doublé pour atteindre 6,6 millions , ce qui représente près de 9 % du marché automobile mondial et a plus que triplé sa part de marché par rapport aux deux années précédentes. La croissance des ventes mondiales de voitures en 2021 est venue principalement des voitures électriques. Mais même à ce rythme de croissance, le passage aux véhicules électriques peut ne pas être assez rapide. Bill Gates croit que le changement climatique pourrait causer des problèmes beaucoup plus importants si les voyages neutres en carbone ne devenaient pas disponibles assez rapidement. Alors, qu'est-ce qui ralentit l'adoption des véhicules électriques et comment la technologie peut-elle résoudre ces problèmes ?
 
Les barrières à l'électrique
 
Les quatre obstacles qui empêchent les conducteurs de passer à l'électrique sont : l'autonomie, l'anxiété liée à l'autonomie, le coût d’acquisition et les infrastructures. Le succès de l'adoption des véhicules électriques dépend fortement de batteries plus efficaces et d'une infrastructure de recharge adéquate. La plupart des consommateurs s'appuient sur leur borne de recharge à domicile ou au travail, il existe toujours des craintes concernant les longues distances avec les véhicules électriques,  et les propriétaires de taxis, les camions de livraison et les entreprises de transports en commun ne veulent pas être limités par leur capacité de service.
 
Plus de 500 modèles de véhicules électriques avec une autonomie d'au moins 400 km seront disponibles d'ici 2025. Cependant, cela demeure inférieur à certains véhicules traditionnels qui peuvent offrir jusqu’à 640 km d’autonomie alors que les stations-service continuent d'être plus accessibles que les réseaux de recharge pour les véhicules électriques. L'infrastructure de recharge est naissante sur la plupart des marchés, coûteuse, difficile à gérer et géographiquement limitée. Les propriétaires de flottes qui gèrent les réseaux de recharge doivent payer pour des mises à niveau coûteuses du réseau et subir de longs temps d'arrêt de recharge. La recharge enfichable a ses défis, que les nouvelles technologies tentent d’améliorer.

Augmenter l'autonomie des véhicules électriques grâce aux échanges de batteries
 
L'échange de batteries offre une solution même s'il s'est avéré difficile au démarrage. La start-up Better Place avait construit un réseau de stations d'échange en Israël dans le but de s’étendre dans le monde entier, mais l'entreprise a fermé ses portes en 2012. Elon Musk a également tenté en vain d'établir un projet d'échange de batteries. Par contre, à ce jour, le chinois NIO a effectué 800 000 échanges de batteries et poussé la technologie un peu plus loin. L'idée est également testée en Amérique; la compagnie Bay Area's Ample a créé un réseau d'échange de batteries pour les constructeurs automobiles et aux opérateurs de véhicules électriques.
 
Les échanges de batteries pour le camionnage et les longs trajets semblent prometteurs, le China State Grid permet des échanges semi-manuels de batteries de bus et de taxis. La technologie des batteries a considérablement évoluée au cours de la dernière décennie; les coûts ont chuté de 90 % et leur poids a également diminué, permettant de meilleures performances et une plus grande autonomie. Cependant, l'échange de batteries nécessite des ressources supplémentaires, ce qui soulève des questions sur la durabilité et la capacité de ces ressources.
 
Autres solutions de recharge
 
L'intégration de la technologie de recharge dans les systèmes routiers est une autre option. La compagnie Electreon , a introduit la technologie de recharge sans fil pour les véhicules électriques en mouvement, un système routier électrique . Les véhicules électriques équipés de batteries Electreon peuvent passer sur une bande de recharge intégrée et recharger la batterie tout au long du trajet. La recharge est alimentée par le réseau et des panneaux solaires renouvelables peuvent être construits le long de la route.
 
La taille des batteries peut également être réduite jusqu'à 90 %, grâce à la prise en charge de bornes de recharge en cours de route. Alors qu'une batterie pour un bus urbain standard a généralement une capacité de 450 kWh, la recharge sans fil pourrait réduire les batteries à 75 kWh, voire 42 kWh à l'aide d'un supercondensateur. Les véhicules électriques plus gros, comme un camion électrique de 40 tonnes, peuvent fonctionner avec une batterie d'une capacité réduite de 210 kWh avec la prise en charge de couloirs de recharge, par exemple le camion électrique SmartRoad Gotland fonctionne avec une batterie de 210 kWh, par rapport à l'actuel standard de l'industrie d'environ 500-600 kWh.
 
Les progrès vers l'adoption généralisée des véhicules électriques ne dépendent pas que d'une seule solution; nous avons besoin d'un effort coordonné et d'un déploiement vigoureux des solutions existantes. La question de savoir si les solutions d'autonomie des véhicules électriques atteindront les objectifs dépend fortement de la normalisation mondiale et du partenariat public-privé. La technologie est là, mais il reste à voir si nous sommes prêts à l'adopter.
Maya Ben Dror

World Economic Forum

Contribution: André H. Martel