Véhicule décarboné

Le concept de « véhicule décarboné » regroupe des véhicules (projets ou prototypes souvent) conçus pour être le plus faiblement émissifs possible en CO₂.
Le véhicule dit « décarboné » est un des type de véhicules que le "Transport Terrestre avancé" (TTA) cherche à développer, dans le domaine des véhicules propres.

Ce terme semble essentiellement appliqué à l'automobile, mais il reprend des concepts antérieurement aussi développés pour les transports en commun.
Il s'agit aussi de préparer les transports à la sobriété énergétique et plus généralement à un objectif d'économie décarbonée.

Définition, vocabulaire

La définition du véhicule décarboné est encore floue ; le mot désignant à la fois

• des véhicules tout-électrique
• des véhicules hybrides rechargeables
• des véhicules thermiques (Véhicule thermique avancé) fonctionnant par exemple à l'hydrogène et n'émettant donc pas de CO₂.

Vocabulaire abusif ?

Le mot « décarboné » est parfois considéré comme ambigu voire abusif car :

• Il est appliqué à des automobiles dont le moteur n'émet pas de CO₂, mais dont la construction et le fonctionnement restent directement ou indirectement émetteurs de CO₂ ou d'autres gaz à effet de serre.
• De plus, la plupart des véhicules décarbonés nécessitent de l'électricité et au-delà des impacts de l'industrie automobile elle-même, le mot décarboné tend à faire oublier les émissions liées à la fabrication et au transport de l'électricité, de l'hydrogène ou des agrocarburants se substituant au pétrole, ainsi que les émissions induites par la construction, l'entretien et le fonctionnement des réseaux de routes, autoroutes, parkings, etc.
• Enfin, l'accent est mis sur le CO₂. Or il n'est pas le seul polluant automobile, ni le seul polluant impliqué dans l'effet de serre.

Certains moteurs électriques émettent un peu d'ozone (comme polluant primaire et non comme polluant secondaire produit via la photochimie comme dans le cas des véhicules thermiques à essence ou fuel) et des NOx. Un moteur défectueux peut produire une quantité notable d'ozone (un ozoniseur industriel peut avec 3,8kW consommés produire 215 g d'ozone par m3, 90 mg/m3 étant le maximum qu'il est recommandé de ne pas dépasser pour la santé^[1]). Toutefois les moteurs récents à rotor à aimants permanents dits « moteurs sans balais » n’ont plus cet inconvénient car ils sont dénués de charbons et de balais dont le frottement avec le rotor était à l’origine des étincelles (entre les charbons et le rotor) qui donnaient l'odeur caractéristique du moteur électrique et produisaient l’ozone. Les voitures électriques et hybrides produites depuis 2010 sont toutes dotées de ce type de moteurs à aimants permanents.
L'ozone est le polluant qui diminue le moins depuis 20 ans principalement à cause des moteurs à combustion interne des véhicules automobiles ; le développement des véhicules électriques à moteurs à aimants permanents devrait donc contribuer à diminuer cette pollution.

En conclusion, c'est donc surtout la motorisation qui est « décarbonée », et surtout dans sa phase de fonctionnement. Cependant l'écoconception semble de plus en plus intégrée par certains constructeurs.

Marché

C'est un marché potentiel ou émergent encore mal cerné, fortement concurrentiel, mais où des programmes scientifiques transversaux existent.
Les premières mises sur le marché mondial et européen sont annoncées pour 2010.
Le marché serait en Europe en 2020 de 20 à 50 Milliards d'euros, avec en France jusqu’à 15% du parc automobile français en 2020. La France pourrait par des appels d’offres publics et privés favoriser des achats groupés de 100 000 véhicules de 2009 à 2015.

Prospective

Les États-Unis et le Japon financent également fortement la filière hydrogène et pile à hydrogène dans ce cadre.

De nombreux axes de développement sont évoqués ou étudiés dans le monde, dont :

• véhicule intelligent intégrant des automatismes et une assistance électronique et informatique optimisant les consommations, les trajets, la vitesse, la recharge des batteries, etc. ;
• le réseau électrique lui-même pouvant être conçu pour s'adapter à la demande (smart grid)
• alimentation photovoltaïque solaire embarquée, ou fournie via des modules photovoltaïques posées sur les bâtiments (garages...), murs antibruit, avec dans le future une recharge possible des batteries par induction (c'est-à-dire sans fil ni connections, et éventuellement en roulant).

Cependant les difficultés de développement de la domotique annoncée depuis plus de 20 ans dans toutes les maisons, invitent à la prudence quand au développement de perspectives similaires dans le domaine des véhicules individuels.

Le véhicule partagé, le covoiturage, l'intermodalité assistée sont des voies complémentaires qui pourraient à terme encourageant le véhicule individuel - même sûr, propre et sobre - que là où il est nécessaire et quand il l'est (aujourd'hui la plupart des véhicules ne servent qu'une faible partie de leur "temps de vie", occupant inutilement et coûteusement l'espace public et privé)

En France

Le véhicule décarboné figure parmi les filières vertes prioritaires identifiées par le Commissariat général au développement durable^[2]. Ce rapport considérant aussi le besoin d'alors développer les sources propres d'électricité, mais aussi une filière verte de production de batteries moins polluantes et plus légères et/ou une filière de bio- (ou agro-) carburants de 3^e génération.

En France, conformément à la stratégie européenne, les politiques publiques soutiennent le secteur de l'automobile tout en l'invitant à se préparer à la raréfaction du pétrole et à la nécessité du facteur 4, en imposant progressivement des normes maximales d’émissions de CO₂ et d'autres polluants, mais aussi en soutenant à la fois l'offre et la demande de véhicules dits « propres » (par la fiscalité et les subventions). Ce rapport propose :

• Un marché de « l’automobile propre » opérationnel d’ici 2012
• Un cadre juridique favorable, avant la fin 2010
• 100 000 véhicules décarbonés produits d’ici 2014

Selon ses auteurs, la France bénéficie pour cela de bonnes conditions :

• électricité d'origine nucléaire et donc moins émettrice de CO₂ que celle d'autres pays, à faible coût collectif (tant qu'il n'y a pas d'accident nucléaire), avec une sécurité d'approvisionnement ;
• savoirs et savoir-faire industriel représenté dans presque toute la chaîne de valeur (constructeurs, batteries, GMP électrique^[3], équipements de charge, fournisseurs de services de mobilité, sous-traitance formée...) ;
• contexte environnemental mobilisateur : le Grenelle de l'environnement a produit un consensus sur l'urgence, l'ampleur et l'importance du besoin de traiter les impacts environnementaux du transport routier (premier secteur émetteur de GES en France) et de l'urbanisme ;
• Des politiques publiques soutenant la recherche et l'innovation, avec un Plan véhicules décarbonés

Le succès dépendra selon le rapport français (page 89) : - du soutien à la Recherche en faveur de technologies performantes, peu coûteuses et sûres - du soutien pérenne (financier et juridique) de l'État et de l'Europe (Cf. besoin de standards européens dont d'interopérabilité) - de la construction d'un réseau d’infrastructures de recharge et/ou de changement rapide et d’entretien de batteries - d'un équilibre économiquement soutenable entre solutions « décarbonées » et thermiques - d'une concurrence non prédatrice entre opérateurs nationaux (les ensembliers s'opposant aux équipementiers), - d'une complémentarité entre solutions de type autopartage, etc et l'offre des constructeurs - d'une évolution vers une économie de service ( « package « service + produit »). - de progremmes de formation des salariés les préparant à la mutation vers les métiers émergents des éco-industries

Quelques freins sont identifiés, dont par le rapport (pages 87 à 90), dont :

• la résistance au changement, de la part de l'industrie (modèle économique des constructeurs), et des usagers de l'automobile ;
• certains risques pour l'emploi (ex : sous-traitance de la filière GMP thermique) dans un contexte ou la filière automobile devrait se restructurer (en se « décarbonant » éventuellement également)
• difficulté et coûts de construction d'une infrastructure nationale de recharge de batterie, avec co-dépendance à ce réseau s'il n'est pas fiable et alimenté de manière décentralisée.
• risque après le tout-pétrole, d'une nouvelle dépendance au tout-électrique,
• source de pertes fiscales importantes pour des états et collectivités (TIPP, bonus maxi).
• risques technologiques : d'importants progrès sur les batteries conditionnent le développement du véhicule électrique (Les constructeurs exigent à la fois l'amélioration des performances des batteries mais aussi une diminution de leur coût). De plus, certains leaders du secteur (asiatiques notamment) pourraient bénéficier de leur avance dans le domaine des batteries (Li-ion par exemple) pour prendre des parts de marché du secteur automobile actuel. Certains pays sont mal positionnés pour le Véhicule hybride rechargeable et l'hydrogène, dont la France.
• Les systèmes concurrentiels et de brevets pourraient découragent un travail collaboratif susceptible d'accélérer les progrès dans ce domaine, en particulier vers des alternatives peut-être plus performantes.
• Des effets rebonds inattendus restent possibles, dont par exemple :

- reports de pollution et d'impacts environnementaux via les agrocarburants ;

- augmentation des prix des matériaux nécessaires aux batteries, avec augmentation des pollutions en amont, suite à la raréfaction de minerais les plus purs...

- manques locaux ou temporels d'électricité s'il y avait achat massif de véhicules électriques par les entreprises et l’administration par exemple en Europe ou aux États-Unis, notamment en période de froid et de forte consommation électrique

Les lois grenelle et droit...

Elles encouragent ou préparent déjà :

• une norme pour le chargement à domicile de véhicules ;
• la pose de telles prises dans les immeubles neufs (bureaux et habitations) dès 2012 et dans les parkings et infrastructures publiques avant 2015 ;
• l'obligation pour la copropriété des immeubles bâtis de faciliter la présentation de devis d’équipement de recharge à l’assemblée des copropriétaires, avec « droit à la prise » pour les locataires ;
• une fiscalité adaptée (Taxe carbone) favoriserait les équipements de charge

Effets budgétaires à anticiper

Des investissements lourds sont appelés (par la Recherche, le bonus écologique, les incitations à l'achat de véhicules électriques ou hybrides et pour financer les infrastructures de charge de batteries).
Mais d'ici 2030 la substitution progressive des moteurs thermique par des propulsions « décarbonées » ou par d'autre solutions « non polluantes » induira une perte des recettes fiscales de la TIPP d'environ 5 milliards d’euros par an (selon le scénario médian). Or la TIPP finance notamment les collectivités et - via ces dernières - la recherche de solutions propres, l'aménagement du territoire et l'entretien des routes, autoroutes, parkings, etc.).

Le rapport 2009 du CGDD^[2] suggère donc une base industrielle apte à s'autofinancer et à générer des recettes fiscales nouvelles pour continuer à alimenter les budgets publics.

Notes et références

1. ↑ Tableau de productivité en ozone de générateurs d'ozone industriels ou de laboratoires, avec consommation électrique consulté 2009 12 18
2. ↑ ^{a et b} Rapport Etude « Filières vertes» ; Les filières industrielles stratégiques de la croissance verte ; MEEDDM / CGDD - Document de concertation – PDF, 128 pages, octobre 2009
3. ↑ exemple d'expertise dans le domaine de la chaine de traction électrique : http://www.pvi.fr/chaines-de-traction-electriques,019.html

Voir aussi

• Plan climat
• Gaz à effet de serre
• Effet de serre
• Urbanisme écologique
• Pollution automobile
• Route
• Automobile
• Véhicule propre
• Moteur à explosion
• Pile à hydrogène
• Transport | Véhicule
• Pétrole | Énergie renouvelable | TGAP
• Écologie | Développement durable
• Efficience énergétique
• Efficacité énergétique
• Grenelle de l'environnement
• Grenelle II
• Bicyclette

Liens externes

• Rapport de travail, Commission Interministérielle Véhicule Propre et Economie
• Centre National du Transport Avancé (CNTA)
• Définition et implications du concept de voiture propre en France