Que la transition vers la voiture électrique soit un parcours semé d’embûches semble tout à fait naturel. Car on ne peut raisonnablement pas s’attendre à ce qu’une technologie nouvelle remplace une technologie ancienne vieille d’un bon siècle. On ne peut pas non plus attendre que la nouvelle technologie trouve immédiatement sa vitesse de croisière. Des investissements considérables et du temps restent nécessaires pour que toutes les pièces du puzzle s’emboîtent parfaitement. Et il faut se souvenir à ce sujet de ce que disait Bill Gates : nous surestimons souvent ce que nous allons faire faire demain et sous-estimons ce qui sera possible dans une décennie. Mais quelles sont effectivement les évolutions technologiques qui rendront la voiture électrique de 2030 impossible à comparer avec celle qui se trouve actuellement dans les rues aujourd’hui ?
Vers moins de dépendance à l’égard de la Chine ?
Si l’autonomie et le coût sont les principaux handicaps (perçus ou non) pour l’adoption de la voiture électrique, les nouvelles chimies des batteries constitueront certainement l’évolution la plus importante du modèle actuel. Pour remplacer les cellules nickel-manganèse-cadmium (NMC) d’aujourd’hui et fortement consommatrices de ressources naturelles, tous les espoirs tendent vers les batteries à l’état solide qui ne contiennent plus d’électrolyte liquide. Celles-ci sont annoncées non seulement plus résistantes au feu, mais elles devraient aussi se recharger plus rapidement tout en étant nettement plus légères (jusqu’à six fois plus légères que les NMC). Bien sûr, cette nouvelle technologie émergente présente aussi des inconvénients : leur production de masse reste complexe tandis qu’elles sont actuellement trop chères. Pour cela, on les verra d’abord apparaître sur des modèles haut de gamme – voitures de luxe chez Lexus ou modèles sportifs chez Porsche – ce qui implique que le rôle qu’elle pourront jouer dans la démocratisation de la voiture électrique s’inscrit à plus long terme. Probablement autour d’une décennie.
Il n’en va pas de même pour les cellules LFP (lithium fer phosphate) stables et bon marché, un composé chimique dont l’avantage en termes de prix réside dans le fait qu’il ne contient pas de métaux chers tels que le cobalt, le nickel ou le manganèse, aussi contestés sur le plan éthique. La Volvo EX30 et la Ford Mustang Mach-E, entre autres, en tirent déjà parti. Parmi les inconvénients, il faut citer une densité énergétique plus faible (et donc une autonomie réduite) et une puissance spécifique plus faible. De ce fait, jusqu’ici, les batteries LFP sont plutôt réservées aux modèles plutôt citadins.
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Enfin, il ne faut pas non plus oublier les batteries au sodium. Un développement prometteur qui voit le remplacement du lithium par du sel. Cette possibilité permet de réduire drastiquement le prix de revient de 50 dollars actuellement à seulement 8 dollars par kWh, selon les experts. En théorie, cette chimie des batteries offre également l’avantage de réduire la dépendance des constructeurs occidentaux à l’égard de la Chine. Mais qu’on ne s’y trompe pas, les plus grands producteurs de batteries au monde, les Chinois CATL et BYD, misent beaucoup sur ces nouveaux composés chimiques. Les premières voitures de série équipées de ces nouvelles batteries sont d’ailleurs fabriquées en Chine.
La voiture comme chaînon du réseau
Une autre question est de savoir si le principe d’échange de batterie (une vide contre une pleine) qui gagne actuellement du terrain en Chine fera aussi partie de notre avenir. Cela dépendra en fait étroitement de l’évolution des technologies de recharge et donc aussi de l’implantation à grande échelle de chargeurs rapides. On peut aujourd’hui compter avec les bornes de 720 kW de Sparki, des outils qui permettraient théoriquement de réduire le temps de charge à une dizaine de minutes, mais pour autant qu’une batterie de voiture soit capable d’encaisser pareille puissance. Ce qui n’est pas encore le cas. La Lotus Emeya qui est la plus performante accepte 350 kW.
Ce que les voitures thermiques n’ont par ailleurs jamais fait, c’est servir de générateur pour alimenter un domicile. Or, grâce à la technologie V2G (vehicle-to-grid), les voitures électriques peuvent dans le meilleur des cas être utilisées comme batteries pour stocker l’énergie solaire pendant la journée et la restituer aux heures de pointe le soir, par exemple. C’est un vrai avantage économique. Certains modèles Mitsubishi ou ID. de Volkswagen peuvent déjà le faire et plusieurs marques telles que Hyundai et BMW explorent cette possibilité dans le cadre de projets pilotes. Nissan souhaite aussi commercialiser cette fonctionnalité en Europe d’ici 2026, même si les boîtiers muraux compatibles pour assurer les échanges dans les deux sens coûtent encore autour de 5.000 euros. Ce qui laisse présager d’une longue période d’amortissement.
Des ordinateurs sur roues
Les données et fonctionnalités technologiques étant de plus en plus nombreuses à gérer (sécurité, refroidissement, gestion de la charge, etc.), la prochaine génération de voitures à batterie sera aussi de plus en plus « logicielle », dans le sens où c’est le logiciel qui façonnera la voiture et plus le « hardware ». Ce faisant, la phase de développement démarre désormais d’une plate-forme numérique plutôt que mécanique. C’est une inversion de tendance, un bouleversement qui pose d’ailleurs un énorme défi aux marques automobiles qui manquent encore d’expérience et peinent à trouver la main-d’œuvre adéquate. Néanmoins, le rôle de ces puissantes plates-formes logicielles sera crucial, aussi pour avancer sur le chapitre de la conduite autonome tout comme pour améliorer l’expérience de conduite ou l’infodivertissement. Avec cette technologie, les mises à jour à distance seront la norme, comme c’est le cas pour nos téléphones portables. On peut aussi s’attendre à ce que les algorithmes pilotés par IA augmentent aussi l’autonomie comme la durée de vie des batteries.
Dès lors, bien que la technologie utilisée pour la propulsion d’une voiture électrique est plus simple, l’aspect logiciel constitue bien l’enjeu d’aujourd’hui et en particulier l’interconnexion transparente de tous les systèmes. Au final, la voiture reste plus complexe. Verrons-nous la conduite autonome émerger rapidement ? Les avis divergent. Mais le principal défenseur de cette technologie, Elon Musk – et patron de Tesla –, a déclaré lors du dévoilement du robot taxi autonome que celle-ci multipliera par sept la valeur de sa marque automobile. Certes, le contexte juridique devra aussi être précisé, mais celui-ci n’enlève rien à l’enjeu.
Alternatives à la batterie
Toutes les voitures électriques n’utilisent toutefois pas des batteries. Avec une pile à hydrogène (ou à combustible), l’énergie est directement produite à bord grâce à l’électrolyse qui permet de transformer l’hydrogène en électricité. La voiture présente donc un réservoir à hydrogène et elle n’est pas rechargée via une prise murale. Le ravitaillement en hydrogène est pratiquement aussi rapide que pour un véhicule à carburant fossile. Mais malgré ces avantages, peu de scientifiques voient dans l’hydrogène une avancée majeure pour le transport de passagers, en raison de son faible rendement : seuls 38% de l’énergie initiale est utilisée pour déplacer la voiture contre 80% pour un véhicule électrique à batterie. Néanmoins, plusieurs marques continuent d’investir dans cette technologie. BMW et Toyota ont renouvelé leur coopération dans ce domaine et Skoda, dernier arrivé, vient de s’associer au spécialiste Hyundai, connu pour sa Nexo. On l’aura compris : même si toutes les technologies imaginées ne tiennent pas leurs promesses, ces investissements contribueront certainement à surmonter les obstacles à la vente de véhicules électriques.
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