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La voiture électrique : enjeux industriels, politiques et écologiques

Dossier - Green IT : Enquête dans la Silicon Valley
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C’est la première fois que les technologies propres servent de véhicule à une évolution radicale. Les green IT se sont imposées dans la Silicon Valley grâce à l'influence de certains grands responsables politiques californiens, mais également dans la bouche des principaux acteurs de l’économie.

  
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Dans ces conditions, il n'est guère étonnant que la Silicon Valley soit le lieu où se concentrent la plupart des initiatives destinées à accélérer l'avènement de la voiture électrique. Ainsi Volkswagen entretient depuis des années un laboratoire scientifique à Palo Alto.

Enjeux industriels, politiques... © Ra2studio, Shutterstock

Peuplé de quelques-uns des ingénieurs européens les plus brillants du constructeur, le laboratoire a aussi embauché des cerveaux locaux qui non seulement apportent des idées nouvelles, mais permettent aussi au constructeur d'entrer dans des réseaux innovants de la région, auxquels il n'aurait jamais eu accès autrement.

Un terrain favorable à l'essor de la voiture électrique

Par exemple, VW a établi un partenariat avec l'université de Stanford et son laboratoire d'intelligence artificielle. Cette association s'est illustrée en novembre 2007 lors d'un concours organisé par la DARPA (le laboratoire scientifique de l'armée américaine). Ce concours, auquel participaient les plus importants laboratoires universitaires et automobiles de la planète, consistait à faire rouler dans des conditions de circulation réelle un prototype de voiture électrique entièrement piloté par ordinateur. En incorporant des technologies nouvelles (logiciels bien sûr mais aussi capteurs sophistiqués, caméras panoramiques, etc.) qui seront adaptées par les grands constructeurs automobiles dans les voitures électriques de demain.

Résultat, le véhicule de VW s'est classé en deuxième position d'une « course » particulièrement relevée sur le plan scientifique, remportée par l'université Carnegie Mellon, sponsorisée par General Motors. Depuis, l'association entre le laboratoire de VW et l'université de Stanford s'est approfondie. Parmi les technologies sur lesquelles travaillent ces équipes mixtes figurent notamment celles qui permettent aux voitures d'être mieux reliées à des centres de maintenance (une fonctionnalité qui sera critique pour les voitures électriques de première génération). Volkswagen travaille également sur la possibilité de laisser davantage de champ à la conduite automatique pour optimiser la consommation.

General Motors ne s’avoue pas vaincu…

Toujours à Palo Alto, à quelques kilomètres du laboratoire VW et de l'université de Stanford, General Motors a installé son Advanced Technology Office. C'est là que sont testées les technologies de la voiture hybride, la Volt, que le constructeur de Detroit compte commercialiser en 2010. A priori, ces choix technologiques ne devraient pas être remis en cause par les difficultés financières du constructeur, même si celles-ci imposent de sévères restructurations industrielles.

La raison pour laquelle GM s'intéresse tant à la Silicon Valley est liée à la nature radicalement nouvelle des véhicules qui fonctionneront avec une énergie renouvelable. Il faut non seulement concevoir des voitures entièrement différentes mais aussi développer un marché pour ces « produits » nouveaux, avec des modèles économiques éventuellement différents du traditionnel leasing. L'expertise de la Silicon Valley en termes de construction rapide de bases installées, de modèles économiques différents, et même l'appétit des consommateurs pour des produits technologiques nouveaux ne sont plus à démontrer.

La Volt sera une voiture électrique familiale, capable de se recharger sur une simple prise électrique et offrant une autonomie de 60 kilomètres environ. Sensiblement supérieure, a priori, à celle de la Prius de la génération actuelle que commercialise Toyota.

Les batteries de la Volt, voiture électrique © LossIsNotMore Wikipedia

Même si cette voiture propre est effectivement disponible courant 2010, ce ne sera pas en grandes séries. À moins que ses plans ne soient revus de façon drastique sous la pression de Washington, le constructeur prévoit de n'en vendre que quelques dizaines de milliers d'exemplaires - au mieux - en 2011. La principale raison de cette prudence réside dans le problème de la batterie. Pour des raisons stratégiques, General Motors a choisi, en 2008, de fabriquer cette batterie en interne, plutôt que de dépendre d'un fournisseur extérieur. Même si des éléments constitutifs importants peuvent provenir de sous-traitants.

GM a donc choisi de construire une usine dans le Michigan, grâce à des subventions accordées par cet État qui souhaite que les futures installations du constructeur soient situées dans la région de Detroit. Les batteries de base seront fournies par un industriel coréen mais il faudra assembler autour d'elles le système de contrôle, ce qui reste l'écueil principal.

Le constructeur reconnaît qu'à l'heure actuelle, il ne sait pas encore fabriquer en très grande série un tel assemblage de piles, de façon aussi fiable qu'un moteur à essence... ou à des coûts compatibles avec ce que proposera alors la concurrence japonaise. Pour tenter d'inverser la tendance en sa faveur, GM - qui prépare déjà la deuxième version de sa Volt pour 2012 - tente de créer un écosystème favorable à sa nouvelle approche du marché automobile. En particulier autour du concept de smart charging.

Il s'agit de proposer à l'automobiliste, en même temps qu'un véhicule qui se recharge à l'électricité, des conditions pour le faire facilement et à moindre coût. Ce qui fera partie du modèle économique gagnant à trouver, lorsqu'il s'agira de convaincre les automobilistes de se convertir à l'électricité. Ainsi, lorsque la voiture électrique sera prête à être rechargée chez son propriétaire - le plus souvent la nuit - celle-ci se connectera au réseau général d'électricité via, On Start, le système informatique de la voiture. Celui-ci dialoguera avec le réseau, devenu lui aussi « intelligent » (smart grid) pour déterminer les conditions tarifaires les plus avantageuses à ce moment-là.

Le rechargement de la batterie automobile n'est pas un sujet mineur. D'abord parce qu'avec la technologie actuelle - et les prises américaines à 110 volts - ce processus prend plusieurs heures. Il faut donc s'organiser en conséquence. Ensuite, sur le long terme, la quantité d'électricité consommée n'est pas négligeable. Pour la Volt, équipée d'une batterie à 16 kilowatts/heure, la consommation annuelle moyenne sera de 2 500 kilowatts/heure, soit le quart de la consommation d'une maison individuelle américaine pour la même durée.

Cette fonctionnalité ne constitue pas seulement un enjeu pour l'usager et sa facture d'électricité. Lorsqu'il y aura plusieurs millions de voitures électriques en circulation sur les routes américaines, leur consommation représentera une demande équivalente à la production de plusieurs centrales nucléaires. Face à cette augmentation de la demande, qui pourrait se faire en quelques années seulement, les électriciens veulent disposer d'un réseau assez « intelligent » pour mieux gérer les capacités existantes. Afin de repousser la construction de nouvelles centrales.

Une telle gestion « intelligente », c'est-à-dire informatisée, permettrait de retarder de plusieurs années la construction de nouvelles centrales nucléaires dédiées spécifiquement à ce besoin. Et, au passage, d'utiliser des sources d'électricité décentralisées, fonctionnant à partir d'énergies renouvelables.