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août 2018

A l'encontre

La Brèche

Autour de la voiture électrique: du mythe à la réalité !

Publié par Alencontre le 1 - octobre - 2010

Peugeot électrique au salon de Francfort en septembre 2009

Par Charles Barbey

Introduction

L’auteur cherche à montrer dans cet article la conséquence qu’aurait un développement massif des voitures électriques. Un tel développement nécessite le développement d’un réseau électrique très important qui est encore inexistant. La diminution de la production de gaz à effet de serre est minime, voire presque aussi importante qu’avec de l’essence. Le «zéro émission» de gaz à effet de serre est un mythe. De plus, même si «l’on croît au zéro émission», il est nécessaire de remplacer plus d’un milliard de voitures à essence en quelques années. Ce qui est impossible.

Actuellement, la généralisation de la voiture électrique impliquerait de construire un nouveau réseau correspondant à l’énorme consommation de cela demanderait. Il y a là l’exigence d’un débat de société. Dans la phase actuelle, la voiture électrique reste un outil de marketing afin de «verdir» les constructeurs automobiles, surtout à l’occasion du Mondial de l’automobile à Paris, du 2 au 17 octobre.

Le quotidien Le Monde, le 11 décembre 2009, en pleine crise ouverte de l’industrie automobile écrivait: «Le monde est aujourd’hui à la veille d’une révolution technologique sans précédent… ou d’un énorme fiasco aux conséquences incalculables. Il s’agit bien sûr de l’avènement de la voiture électrique, qui devrait faire son apparition dans nos villes dès l’année prochaine et devenir rapidement un élément incontournable du paysage urbain. Mais cette révolution aura-t-elle bien lieu ? Il faudrait pour cela que les automobilistes acceptent de remplacer leur chère voiture “thermique” par une voiture électrique, et c’est là qu’est tout le problème. L’automobiliste étant une créature présumée rationnelle, il ne passera à l’électrique que s’il y trouve son intérêt. Certes l’écologie est «tendance», mais voter écolo entre une séance de Home et un film de Nicolas Hulot est une chose ; acheter un véhicule qui vaudra plus de 20 000 euros pour une autonomie de 160 kilomètres en est une autre. Les aides de l’Etat pourront réduire quelque peu ce prix les premières années, mais il est clair qu’elles seront temporaires et limitées dans leur montant, comme c’est le cas pour les primes à la casse. Un calcul simple montre que si le gouvernement gagnait son pari d’atteindre deux millions de voitures électriques en 2020, le super-bonus annoncé de 5000 euros lui coûterait au total 10 milliards d’euros, qui s’ajouteraient aux autres mesures de soutien à la filière électrique ! C’est évidemment impossible. Or cette prime est indispensable pour ramener le prix de la voiture électrique à un niveau acceptable pour l’acheteur. On touche là une des contradictions majeures du plan Borloo (ministre de l’écologie).» Les énormes surcapacités de production engrangées ont un effet immédiat sur des marchés régionaux: dès que les primes diverses chutent, les ventes se tassent, malgré les bonus et autres campagnes de marketing (6 ans de garantie, etc.).

Ce qui confirme, à sa façon, l’analyse d’Hervé Leridon cité ci-dessus. Il n’hésite pas d’ailleurs à terminer son article ainsi: «Tout cela implique que les voitures électriques seront en fait réservées aux automobilistes ayant un parking privatif équipé, le problème de la recharge étant dissuasif pour les autres. Mais aux yeux de presque tous les automobilistes, la voiture électrique apparaîtra donc comme une voiture chère, à l’autonomie limitée et compliquée à gérer, réservée à quelques écologistes aisés, bref une «bobomobile». A titre de comparaison, qui accepterait d’acheter une voiture à essence avec un réservoir limité à 12 litres, qu’il faudrait plus de cinq heures pour remplir, et cela pour un prix majoré de 50 à 100 % ? On comprend pourquoi beaucoup d’experts et de constructeurs sont plutôt «électrosceptiques», même s’ils n’osent pas trop le clamer sur les toits. Leurs prévisions vont de 1 à 3 % de part de marché en 2025. Si l’on considère en outre les gaz à effet de serre générés par la production de l’électricité consommée par ces véhicules, on peut considérer que dans les quinze à vingt années qui viennent, l’impact des voitures électriques sur le réchauffement climatique sera insignifiant, et certainement très inférieur aux progrès que l’on pourrait obtenir avec l’amélioration des moteurs actuels.»

A l’occasion du Mondial de l’automobile de Paris – qui va se tenir du 2 au 17 octobre 2010on peut lire dans Le Monde du 30 septembre 2010: «On en parle depuis des mois, on nous promet un nouvel âge de l’automobile, une mobilité bouleversée. Mais à l’occasion du Mondial de l’automobile de Paris, du 2 au 17 octobre, la voiture électrique se transforme de promesse en réalité. Pour la première fois, le grand public pourra passer commande, et les premiers modèles rouleront dès la fin de l’année. PSA Peugeot-Citroën donnera le coup d’envoi en France avec la Peugeot Ion et la Citroën C-Zéro, transposition de la I-Miev de son partenaire Mitsubishi. En 2011, ce sera au tour de Nissan de lancer son modèle, la Leaf, et Renault sa Fluence. Sa petite citadine, la Zoé, sera, elle, commercialisée en 2012. Quant à la Blue Car de Bolloré, elle reste annoncée pour… bientôt. Mais la voiture électrique arrivera-t-elle à s’imposer ?»

Et la journaliste Nathalie Brafman de conclure sous forme des deux affirmations contradictoires de deux «spécialistes»: «Reste enfin la question des capacités de production d’EDF. «A l’horizon 2020, les véhicules électriques ne représenteront que 1 % de la consommation française d’électricité. Il n’y aura donc aucun problème pour leur fournir l’électrique nécessaire”, affirme Igor Czerny, directeur du département transport véhicule électrique d’EDF. En revanche, “il faudra s’assurer que tous les véhicules ne soient pas rechargés en même temps”.La voiture électrique a néanmoins ses détracteurs. “En dépit de son échec constaté, on continue d’en annoncer le succès en s’appuyant sur des démonstrations souvent convaincantes et sur des prévisions de marchés toujours exponentielles”, affirme Frédéric Fréry, professeur de management stratégique et directeur scientifique de la chaire ESCP Europe/KPMG cité dans le livre La Voiture de demain: la révolution automobile a commencé, de Francis Demoz (Nouveau Monde Editions, 236 p., 15,90 euros). Il faudra sans doute une bonne dizaine d’années pour départager supporteurs et adversaires de la voiture électrique.»

Le supplément du Temps (29 septembre 2010), toujours à l’occasion du Mondial de l’automobile de Paris en octobre 2010, sous la plume de Luc Debraine écrit en éditorial: «A l’évidence, l’étiquette hybride est un bon outil de marketing vert. Cette normalisation est aussi le signe que le genre mi-essence, mi-électrique n’est plus cette simple et courte période de transition anticipée à la fin du siècle dernier. Beaucoup, alors, voyaient dans cette solution le maillon nécessaire entre le moteur thermique traditionnel et la propulsion 100% électrique, voir l’hydrogène. Depuis lors, la trajectoire de cette prédiction automobile a été infléchie par la réalité d’ue industrie qui a connu une crise profonde. Eprouvée, pratique, presque populaire, la technique hybride est au contraire en passe de s’imposer sur le long terme […] La donne électrique, elle aussi, est changeante. Il apparaît désormais avec plus de clarté que le territoire naturel des futures voitures 100% électriques est la ville, de la mégalopole asiatique à la cité moyenne importance en Europe.»

L’auteur s’attache ici  à démontrer – et non pas à affirmer – les impasses d’une généralisation de la voiture électrique. La question du lithium (pour les piles) est abordée. La lutte entre compagnies pour contrôler cette matière première dans divers pays de la périphérie sera abordée par la suite.

En guise de préliminaire: «l’ancienne» automobile

La première réglementation au sujet des véhicules automobiles, dont les tout premiers exemplaires fonctionnaient à vapeur, est née en Angleterre sous la forme du locomotive act [1] de 1861. Cette loi exigeait une limitation du poids des véhicules à 12 tonnes et une limitation de la vitesse à 16 km/h hors des villes et à 8km/h dans celles-ci. Toutefois, comme on estime ces véhicules comme particulièrement dangereux et effrayants pour les chevaux, le «locomotive act» est complété par le «Red Flag Act», en 1865, qui limite cette fois la vitesse à 6 km/h sur les routes et à 3 km/h dans les villes. De plus, il devait y avoir trois personnes pour conduire ce véhicule: un conducteur, un chauffeur et un homme à pied, à 60 «yards» (55 mètres) au devant de la voiture, muni d’un drapeau rouge ou d’une lanterne afin d’avertir du danger les cavaliers ou autre véhicules tirés par des chevaux ! C’est en 1896, suite à la course dite de la «Course de l’émancipation», entre Londres et Brighton, que sera abrogé le «locomotive act». C’est aussi à ce moment-là que trois types de moteurs se feront concurrence: le moteur à vapeur, le moteur à explosion et le moteur électrique. Les premières courses automobiles apparaissent ainsi vers 1894, comme le Paris – Rouen. La locomotive à vapeur, précédant le moteur à explosion, sera pour plus d’un siècle la reine des chemins de fer, en symbolisant la puissance et le développement industriel. A cette époque, la voiture électrique ne fera une apparition spectaculaire que pour une seule course à plus de 100 km/h.

Parallèlement au développement de la locomotive à vapeur, il faut mettre en évidence l’importance du développement des routes et des chemins vicinaux en Europe durant le dernier tiers du XIXème siècle, en France notamment sous la IIIème république, désenclavant ainsi les campagnes et permettant d’ «irriguer» les chemins de fer en marchandises agricoles et en passagers. Ces chemins de fer vont donc constituer l’épine dorsale du réseau de circulation des hommes et des marchandises. «En fait cette construction routière agissait en profondeur sur les économies car elle était coordonnée à la construction ferroviaire, le réseau routier dans ses capillaires fins servant à rabattre le trafic sur la voie ferrée.» [2]. Enfin, avec l’amélioration des routes, toutes les conditions sont donc réunies pour permettre l’expansion de la voiture automobile à essence. Le développement des chemins de fer ainsi que de l’industrie automobile va être au cœur des progrès technologiques avec une incidence importante sur tous les secteurs d’activités, au cœur des nouvelles méthodes de gestion industrielle, de l’organisation du travail et de systèmes comptables (centres de profits, coûts-avantages de la sous-traitance, aspect de comptabilité analytique, réseau de vente)..

Plus de 100 ans plus tard, en 2008, il s’est fabriqué plus de 52 millions de voitures particulières et plus de 17 millions de véhicules utilitaires dans le monde [3]. Cela nous amène à quelques calculs simples qui nous permettront de situer les enjeux technologiques et politiques. En termes de puissance [3] moyenne, la Suisse, est en tête des pays européens avec 107 kwatts par moteur [3]et un parc d’environ 3,9 millions de voitures [4] (pour 7 millions d’habitants). Cela correspond à une puissance motorisée de 428 millions de kwatts (~ 4 000 000 fois 107). On en déduit que 428’000’000’000 Watts divisés par une centrale nucléaire (moderne !) d’une puissance de 1500 MW (soit 1’500’000’000 Watts) représentent en chiffre rond la puissance de 280 centrales nucléaires modernes sans les voitures utilitaires ! Attention, ces 280 centrales ne représentent qu’une équivalence en terme de puissance et non pas en terme du nombre de centrales construites.

Bien entendu, toutes les voitures ne roulent pas en même temps ni obligatoirement à pleine puissance, ce qui diminue substantiellement le nombre nécessaire. Enfin, les voitures électriques sont censées être moins énergivores. Et là encore les moteurs ne tournent pas toujours à pleine puissance et la charge prend plus de temps que le temps consacré à rouler, mais tout de même les «280 centrales» ne vont pas tomber à zéro !

A ce jour dans le monde, les estimations indiquent qu’environ 1,2 milliard de voitures sont en circulation (1’200’000’000). Plus de la moitié circule dans les pays développés, c’est-à-dire les voitures neuves ou en bon état, alors que les pays pauvres se partageant le solde, c’est-à-dire des voitures neuves pour les privilégiés et une quantité d’occasions (second hand) pratiquement invendables (en Europe), car en mauvais état et donc aussi plus polluantes. Et tout se tient. En effet, selon l’OMS [5] dans son rapport sur la circulation routière de 2009, la circulation routière engendrerait annuellement dans le monde 1,2 million de morts et entre 20 à 50 millions d’estropié·e·s, mais plus de 90% des accidents ont lieu dans les pays à faibles revenus ! En conclusion, chacun en a pour sa solvabilité. Une « allocation rationnelle des ressources et dépenses» selon les lois du marché.

La fée électricité ! Mais de quoi parlons-nous ?

Soulignons tout d’abord que l’électricité a un côté comme miraculeux, du fait d’un accès très facile et d’un aspect apparemment immatériel. En effet, le geste de brancher une fiche dans une prise électrique semble d’une évidence toute banale. Alors qu’au contraire, brûler du charbon, du gaz ou de l’essence donne l’impression d’une puissance tangible et d’une réalité saisissable. Cependant, la physique ne se construit pas sur des sensations, mais sur la mesure et la construction d’équivalences. Actuellement, il y a cinq manières de produire de l’électricité à grande échelle, à partir du charbon, de centrales nucléaires, du pétrole, du gaz, ou de barrages hydro-électriques.

Tout d’abord, une petite précision. Chaque chaîne de production a un rendement particulier. Le rendement défini comme le rapport entre l’énergie disponible à la sortie sur l’énergie nécessaire à l’entrée. Ce rapport est toujours inférieur à 1, le rendement est donc inférieur à 100%. Ce rendement a aussi une incidence sur la production de gaz à effet de serre (GES).

Le charbon et le nucléaire sont les plus polluants, à divers niveaux, le moins polluant étant la solution hydro-électrique, mais qui a des effets sur l’environnement non négligeables, voire irréversibles, comme le barrage des Trois-Gorges en Chine. Au niveau énergétique, rien n’est gratuit. On peut dire, en quelque sorte, que le «salaire» à payer, sous forme immédiate, pour avoir de l’énergie est représenté par ce rendement toujours inférieur à 100%. Ainsi par exemple, pour produire de l’électricité, on utilise des chutes de tonnes d’eau par seconde ou des tonnes de charbon ou de gaz ou encore une réaction nucléaire qui dégage de la chaleur afin de produire de la vapeur d’eau pour faire tourner une turbine afin de produire de l’électricité.

A chaque transformation, on perd quelque chose sous la forme d’énergie. Or, produire de l’énergie passe obligatoirement par toute une chaîne de transformations jusqu’à l’obtention de la forme pratique d’énergie désirée. Cela est vrai dans tous les cas de figure: même l’essence tirée du pétrole utilise du pétrole comme source d’énergie pour produire de l’essence. Ainsi, lorsque l’on consomme un litre d’essence, c’est en réalité 1,7 à 2 litres qui ont été consommés. Pour faire de l’électricité avec du charbon, il est nécessaire de dépenser de l’énergie pour l’extraire, le transporter, le manipuler (en milliers de tonnes), puis le brûler et récupérer la chaleur pour faire de la vapeur qui à son tour va faire tourner une turbine et donner de l’électricité. Dans le cas des centrales nucléaires: les chantiers d’extraction de l’uranium sont énormes, transforment les paysages et polluent considérablement des régions entières. Ainsi, par exemple, l’exploitation des gisements d’uranium au Gabon par la société AREVA [6] a eu pour conséquence que «Des bâtiments ont été construits à Mounana avec des matériaux radioactifs (maternité, école, marché). Certains bâtiments ont dû être détruits». Toujours à Mounana, «plus de 2 millions de tonnes de résidus radioactifs ont été simplement déversés dans la rivière entre 1961 et 1975» [7]. Et ce ne sont pas de tels exemples qui manquent ! Il est donc important de toujours garder à l’esprit la chaîne de transformation jusqu’au résultat final pour être en mesure de faire un vrai bilan tant au niveau des gaz à effet de serre que de la pollution induite [8]. Car, quelle que soit la chaîne de transformation, certes à des degrés divers selon la technologie utilisée, il y production de gaz à effet de serre avec son lot de pollution. Sans un tel bilan, présenter la voiture électrique comme étant la «solution d’avenir» devient de la manipulation. Or, c’est ce qui est toujours fait lorsque des articles de presse ou des fabricants de voitures présentent la voiture électrique comme «solution de l’avenir», sous prétexte de lutter contre les gaz à effet de serre.

En effet, et à l’inverse des voitures traditionnelles, où la consommation d’essence est obligatoirement indiquée, la consommation électrique n’est pratiquement jamais indiquée et la puissance du moteur non plus. Malgré cette absence de sérieux, et bien que la voiture électrique de série n’existe pas encore, certains la présentent déjà avec des accélérations foudroyantes, quelques secondes pour monter à 100 km/h. Pour fixer les idées, il faut savoir que la dépense d’énergie croît avec le cube de la vitesse. Par exemple, en doublant la vitesse de 50 km/h à 100 km/h l’énergie demandée est multipliée par 2x2x2, soit 8 fois ! Pour des raisons de prestige de marque et de marketing on fabriquera donc des moteurs électriques qui pourront consommer entre cinq et dix fois plus d’électricité qu’un moteur de petite voiture. La souplesse de fabrication des moteurs électriques autorise une diversification des voitures vers les hautes puissances, ce qui permettra aux «bobos» d’en «jeter» tout en se faisant passer pour écolo !

On a vu ci-dessus que chaque chaîne de production d’électricité a un rendement qui lui est propre. Or, l’énergie électrique disponible sur le réseau est toujours le résultat d’une somme d’énergies produites par les diverses chaînes de production évoquées ci-dessus avec leur rendement respectif. L’expérience montre que lors de la conception d’un réseau électrique, il faut tenir compte des variations rapides de la demande, comme par exemple à midi ou chacun vient faire sa cuisine. Il peut donc y avoir des pointes de demande durant la journée ou une augmentation saisonnière, notamment en hiver. Dans un réseau électrique, la notion de rapidité de réponse est un aspect important afin d’éviter que celui-ci ne s’effondre. La composition de l’énergie électrique sur le réseau n’est donc pas constante au cours du temps et elle par conséquent aussi un «mélange» de courant provenant à des degrés divers d’une centrale nucléaire, d’une centrale hydroélectrique et d’une centrale à gaz, par exemple.

Dans une certaine mesure, cette diversité de l’approvisionnement électrique correspond donc aussi une nécessité en permettant de répondre rapidement à une demande. Par exemple, l’avantage d’une centrale à gaz est qu’elle est capable d’une montée rapide en puissance. Ces centrales à gaz ne produisent «que» du gaz à effet de serre (gaz carbonique) et de l’eau, avec l’un des meilleurs rendements du fait des températures élevées de fonctionnement et de la cogénération possible (qui consiste à récupérer la chaleur pour chauffer des immeubles à distance, par exemple). A l’opposé d’une centrale à gaz ou hydraulique, une centrale nucléaire est conçue pour produire une énergie dite de base et non de pointe. Enfin, l’énergie électrique éolienne est souvent couplée à une centrale au gaz pour répondre aux caprices du vent. Notons que cet aspect est souvent passé sous silence afin de mettre en exergue le côté «vert» de l’énergie éolienne. De plus, les rendements énergétiques de cette technologie sont particulièrement faibles et s’il n’y avait pas les aides de l’Etat et un prix d’achat de l’électricité artificiellement élevé, cette technologie serait bonne pour le musée des objets inutiles !

Sur le plan écologique, la diversité des modes de production de l’électricité qui se combinent et que nous venons d’évoquer, rend l’estimation moyenne de production de gaz à effet de serre assez peu significative. Parler de la quantité moyenne du contenu en CO2 du kW électrique n’a de sens qu’au niveau global d’une production nationale ou, mieux encore, européenne, mais cette moyenne n’a pas vraiment de sens au niveau d’un projet. Au niveau d’un projet, il est préférable d’examiner l’impact d’une hausse (ou d’une baisse) de la consommation et des exigences que cela implique. Cette remarque est aussi importante pour la suite.

Dans un pays comme la Suisse, qui n’est pas connu pour être spécialement désorganisé, environ un cinquième (19%) du courant consommé en Suisse est d’origine inconnue, c’est-à-dire d’origine en fait invérifiable. «Telles sont les conclusions d’un rapport sur le marquage du courant en 2007 publié à la fin juin par l’Office fédéral de l’énergie [9]». La diversité des approvisionnements, la confidentialité et les stratégies liées à la propriété privée des moyens de production n’aident certainement pas à y voir très clair. On peut raisonnablement penser que la situation est analogue dans toute l’Europe, du fait de l’interconnexion des réseaux électriques. Enfin, on peut ajouter, sans développer ici que les divers rendements expliqués ci-dessus entraînent l’existence d’une rente différentielle, comme dans l’agriculture, et donc d’un marché très spécialisé d’achat et de vente d’énergie électrique, ce qui n’est pas obligatoirement dans l’intérêt du consommateur et de l’écologie.

Un petit coup de frein !

Revenons à notre voiture alimentée par le réseau dont nous avons parlé ci-dessus. Construire une voiture électrique, en tant que tel, n’est pas un problème technique. Au fond, c’est même bien moins compliqué qu’une voiture à essence. La souplesse d’un moteur électrique n’a rien de comparable, la technologie est rodée depuis plus d’un siècle, il est très facile à construire, quasiment sans mécanique en dehors du rotor, et il permet un contrôle facile des paramètres concernant la conduite: la vitesse, le différentiel, les paramètres de sécurité, les freins en récupérant de l’énergie [10], etc… De plus, le rendement de ce moteur est bien supérieur à celui d’un moteur à essence. Certains moteurs électriques vont couramment jusqu’à des rendements de 90 à 95%, voire dans certains applications, jusqu’à 99%. Il semble donc qu’il n’y ait que des avantages. Sauf que deux problèmes vitaux, conditionnant l’extension de la voiture électrique, ne sont pas encore résolus: le stockage de l’énergie et la mise en place d’un réseau de recharge des batteries qui va poser des problèmes à la fois énergétiques et d’infrastructure qui sont loin d’être évidents.

Ces deux problèmes vitaux vont conditionner l’expansion de la voiture électrique. Enfin, ces questions qui semblent être uniquement d’ordre technologique, ont des implications sociales et écologiques déterminantes, tant au niveau de l’exploitation des gisements de lithium principal, le composant actuel des batteries, qu’au niveau du développement d’une infrastructure de distribution électrique permettant la recharge individuelle de ces batteries de voitures.

On ne tiendra compte ici que de la technologie capable d’être mise en place actuellement et de manière industrielle. Occupons-nous en premier du lithium, un métal qui est le composant essentiel des batteries. Ce métal permet de stocker 4 fois plus d’énergie que le plomb des batteries traditionnelles. Ce métal très léger, dont la densité est la moitié de celle de l’eau, est aussi utilisé pour les réacteurs nucléaires de fusion afin d’obtenir du tritium [11] combustible qui n’existe pas à l’état naturel. Enfin, il est aussi utilisé en médecine pour soigner certaines dépressions. Le lithium en qualité de 3ème élément dans le tableau périodique [11] des éléments, est apparu dans l’Univers quelques minutes après de «Big kf», or il semble bien que le «big» développement de la voiture électrique pourrait bien faire «bang» dans le «mur des espoirs déçus».

On trouve du lithium partout sur notre planète, mais il n’est pas exploitable industriellement, sauf en quelques endroits appelés les «lacs salés» situés pour l’essentiel au Chili, dans le Salar d’Atacama, en Argentine, dans le Salar d’Hombre Muerte et plus particulièrement en Bolivie, dans le Salar d’Uyuni, région de 12’500 km2 dont on estime qu’elle détiendrait plus de la moitié des réserves mondiales. L’évaluation des réserves est une question délicate dont il faut prendre les informations quantitatives avec circonspection. Il faut, en effet, distinguer l’évaluation globale de l’évaluation exploitable qui est dépendante de la densité de lithium à l’endroit considéré. Enfin, le lithium étant en passe de devenir un produit stratégique de l’industrie électrique, électronique et aussi nucléaire (en faible quantité), les ressources minières de ce métal font donc actuellement l’objet de négociations où apparaissent des groupes comme le Français Bolloré, le Coréen LG, Mitsubishi Motors partenaire de PSA, Nissan avec Renault, Toyota avec Matsushita, pour n’en citer que quelques-uns. Cependant, ce qui ne manque pas de sel dans ce carrousel d’entreprises, c’est de voir que Julio Ponce Lerou, l’ancien gendre du dictateur chilien Pinochet, contrôle l’extraction de lithium [12] et domine le marché mondial de ce métal. Il est parti de l’ancienne entreprise publique chilienne Soquimich, devenue la SQM lors de sa privatisation entre 1983 et 1988. C’est donc une très bonne affaire puisque le prix du lithium est passé de 350 dollars la tonne en 2003 à 3000 dollars en 2010. Si l’on se réfère à une récente étude très bien faite du cabinet d’études Méridian International Research [13], les réserves mondiales exploitables actuellement seraient de l’ordre de 4 millions de tonnes. A ce jour, en fonction des technologies existantes, il faut compter entre 1 et 3 kg de lithium pour les batteries de voitures. Pour se faire une idée de ce que cela signifie, si l’on considère les données ci-dessus comme vraies, alors le nombre de 1,2 milliards de voitures en circulation absorberaient presque la totalité des réserves mondiales connues à ce jour !

Si l’on considère maintenant la réalité de l’expansion de la voiture électrique, en remplacement de la voiture à essence, afin de lutter contre les gaz à effet de serre, l’affaire devient infiniment problématique. Rappelons que la question du réchauffement climatique doit être résolue dans les dix à quinze ans, au moins dans sa dynamique [14], et pas dans un demi-siècle, car il sera alors trop tard. Or, actuellement, le développement de la voiture électrique est conditionné par les domaines fondamentaux que sont le stockage de l’énergie et un nécessaire développement considérable du réseau électrique afin de répondre au chargement des batteries de voitures.

On l’a vu ci-dessus, la seule technologie actuellement exploitable industriellement est le stockage de l’énergie au moyen du lithium. Pour le lecteur non scientifique, afin de pouvoir lire certains tableaux de données minières, précisons que le lithium est finalement extrait d’un composé de lithium, composé contenant du lithium ( !), du carbone et de l’oxygène, un composé que l’on appelle du carbonate de lithium. C’est ce carbonate de lithium qui est livré aux fabricants de batteries et non pas du lithium pur qui est un métal très inflammable et qui ne se manipule pas sans de nombreuses précautions.

Or, toujours selon le cabinet d’étude Méridian, la production mondiale de carbonate de lithium est estimée à 234 000 tonnes en 2015, dont 203’000 tonnes sont réservées pour les applications ne concernant pas l’automobile (électricité, électronique, informatique). Il nous reste donc 31’000 tonnes de carbonate de silicium pour les voitures électriques. De cela, on peut extraire le 19% des 31’000 tonnes de carbonate de lithium, soit 5’890 tonnes [15] de lithium métal. Comme il faut actuellement 1 à 3 kg par voiture, la production possible de voitures se situe entre 2’000’000 et 5’890’000. Cela peut paraître impressionnant, mais pas du tout ! Il faut comparer ces chiffres à la productionannuelle de plus de 50 millions de voitures et plus de 17 millions de véhicules utilitaires (en 2007). La production possible sera certainement plus proche des 2 millions de voitures, soit environ le 3% des nouveaux véhicules et moins que le 2 pour mille du total des voitures en circulation. Alors, même si l’on accepte l’affirmation des fadas de la voiture électrique selon laquelle il y a zéro émission de gaz à effet de serre, la voiture électrique n’aura aucun effet significatif sur la nécessaire baisse du réchauffement climatique. Enfin, si l’électricité est produite, dans le pire des cas, avec du charbon, alors la voiture électrique deviendra la championne des émissions de gaz à effet de serre pour une autonomie de 100 à 200 km qui ne permet même pas de faire un week-end de ski.

En hiver, les longs serpents lumineux de voitures à essence qui font des dizaines et des dizaines de km que l’on peut apercevoir à partir des hauteurs des Alpes dominant la plaine du Rhône en retour de week-end ne sont pas près de s’éteindre. Autre conséquence, il sera nécessaire, pour ceux qui haïssent les services publics, de posséder deux voitures: l’une électrique et l’autre à essence pour les trajets des vacances ou du week-end. On peut se réjouir d’avance des discussions avec les urbanistes sur la nécessité de doubler les places de parc équipées (s’il vous plaît !) de bornes électriques à recharge rapide.

Il y a encore un aspect qu’il est nécessaire de prendre en considération: l’alimentation de ces voitures électriques. Résoudre ce problème n’est pas aussi simple qu’il n’y paraît. En effet, le minimum de puissance nécessaire pour une petite voiture tourne autour de 15 kW à 25 kW (soit de 20 à 33 CV) minimum. Le temps de charge long est estimé à 5 heures et une charge rapide à 15 minutes, soit plus de 5 fois plus de temps que pour faire un plein. Pour avoir une idée de la dépense d’énergie, vous pouvez faire la comparaison avec le four de votre cuisine qui a une puissance de l’ordre de 1 kW à 2 kW. S’il faut grosso modo une bonne heure pour cuire un poulet, en chargeant votre voiture disons pendant deux bonnes heures, vous seriez en mesure de cuire entre 50 à 100 poulets chaque nuit. Ce qui semble largement suffisant pour votre petit-déjeuner. Si vous n’êtes pas convaincu, alors tentez l’expérience en achetant autant de fours que nécessaire, installez les fours dans votre salon et surtout n’oubliez pas de faire réviser votre installation électrique par un installateur électricien compétent. Si vous êtes plusieurs dans l’immeuble à vouloir faire la même expérience, adressez-vous directement aux services industriels privatisés de la région en demandant une offre comparative. En complément de l’offre normale, demandez une offre pour une charge rapide de 15 minutes, sous les classiques 220 Volts, en précisant bien que les fusibles de l’installation électrique doivent tenir plusieurs centaines d’ampères [16] ! Après ce mois expérimental de cuisson, examinez le compteur et contrôlez votre facture d’électricité: cela vous donnera un éclairage particulier sur la voiture électrique et les cuisses de poulet rôties.

Sous le prétexte fallacieux d’une nécessité écologique, la consommation de la voiture électrique suscite chez les électriciens un engouement tout particulier pour le nucléaire qui aurait un soi-disant taux zéro d’émission de gaz à effet de serre. On a dit plus haut que le nucléaire est incapable de répondre à des demandes rapides d’énergie électrique exigées par la charge des voitures électriques. Or, pour avoir une bonne évaluation quantitative et qualitative, il est nécessaire de prendre en compte les dizaines et les dizaines de millions de salariés entrant du travail et branchant la charge de leur voiture vers dix-neuf heures par exemple. Ajouter à cela tous ceux qui, pressés, vont vouloir ressortir le soir, ce qui nécessitera autant de charges rapides (en quinze minutes). C’est les vacances, imaginez alors le plaisir de l’attente près d’une borne électrique de l’autoroute avec 4 à 6 touristes devant vous ayant comme vous besoin de recharger les batteries. Et cela tous les 150 à 200 km ! C’est à vous faire regretter l’essence !

On ne peut actuellement que difficilement envisager sérieusement la construction de plusieurs millions de voitures électriques alors qu’il n’existe aucun réseau électrique capable de répondre à une telle demande. Car même si l’on se contente de toutes petites voitures avec une puissance de 15 à 25 kW (entre 20 et 33 CV), voitures ne dépassant pas les 100 km/h pour une autonomie de l’ordre de 200 km, cela représente tout de même près de 10 fois la puissance électrique disponible d’une famille européenne modeste. La généralisation de la voiture électrique nécessite la refonte globale du réseau électrique: famille par famille, maison par maison, immeuble par immeuble et quartier par quartier … Cela nécessite de repenser les déplacements, les places de parcs, en bref cela concerne l’urbanisme en général.

En guise de conclusions provisoires

En guise de conclusions provisoires, on ne peut pas affirmer qu’il n’y aura pas de voitures électriques en circulation, il y en aura sans doute des milliers d’ici quelques années. Cependant, nous avons vu qu’il est absolument impératif de revoir l’ensemble du réseau électrique si l’on veut pouvoir généraliser l’usage de la voiture électrique. Ce n’est donc pas une petite affaire. L’usage proposé du nucléaire ne correspond pas à la nature et aux exigences du projet. Enfin, il faut remplacer plus de 1 milliard de voitures, ce qui va prendre un temps considérable. La dite réduction des émissions de gaz à effet de serre au niveau exigé, au moyen de voitures électriques, est largement improbable. En effet, considérons les données de l’ADEME [17] sur le tableau ci-dessous des émissions de gaz à effet de serre liées à la production d’électricité en quantité de grammes de CO2 par kWh (kiloWattheure):

Quantité de CO2 en gramme par kilowattheure
Charbon Fioul Gaz/cycle combiné Cogénération gaz UIOM (a) Nucléaire Eolien Hydraulique
915 g 676 g 404 g 230 à 380 g 860 à 1548 g 0 (b) 0 (c) 0 (d)
a. UIOM: Usine d’incinération des ordures ménagères.
b. Nucléaire, déchets radioactifs et composante en CO2 provenant de l’extraction de l’uranium et rendement thermodynamique très bas.
c. Eolien «of cause»: vent pas obligatoirement là en fonction des besoins.
d. Hydraulique, peut produire du méthane provenant de la décomposition des matières organiques et forte composante de CO2 dans le bilan énergétique global si l’on tient compte de la fabrication du ciment. Les cimentiers sont parmi les plus gros producteurs de gaz à effet de serre.

Considérons dans la suite, le mix-moyen (le «mélange» d’électricité du tableau ci-dessus) de 410 grammes de CO2 par kWh en 2005 pour l’Union Européenne, donné par la société Alpiq. Alpiq [18] est une société suisse de 10’000 employés active dans le domaine de l’énergie électrique dans 30 pays européens. Ce mix est certes annoncé en diminution dans le futur, mais cela reste à voir, surtout si l’on construit des centrales à charbon comme cela est projeté en Allemagne et en Chine, par exemple.

Supposons maintenant que nous utilisions notre petite voiture électrique proche de la pleine puissance du moteur (15 kW et 25 kW), donc à une vitesse de l’ordre de 100 km à l’heure. L’hypothèse est raisonnable sur l’autoroute. La production de gaz à effet de serre peut être évaluée à environ 6’150 grammes (15 fois 410 g = 6 kg) à 10’250 grammes (25 fois 410 g = 10 kg) pour 100 km sur une autoroute. C’est effectivement inférieur à la production moyenne actuelle de 160 grammes par km, soient 16’000 grammes (16 kg) pour 100 km et donc en gros de 35 à 60% de moins. Or, l’ordre de grandeur de cette diminution pourrait être obtenu par un perfectionnement et des améliorations des moteurs actuels. Donc, sans développer un réseau électrique spécifique, il est parfaitement possible d’obtenir une diminution équivalente des gaz à effet de serre, pour un nombre constant de voitures évidemment ! Mais on peut aussi se situer à l’opposé du bas de gamme, en choisissant la voiture de sport Tesla Roadsters [19] de 248 CV, soit 180 kW qui vous mène très utilement ( !) en 4 secondes à 100 km/h. Elle est alors 12 fois plus puissante que nos modestes 15 kW ci-dessus, en proportion ce n’est plus 6 kg grammes de CO2 mais, pour 100 km, 52 kg de gaz à effet de serre que l’on va rejeter dans l’atmosphère, soit simplement près de 3 fois plus que la moyenne actuelle avec ce mix. Alors, si vous alimentez votre voiture avec de l’électricité produite par une centrale à charbon, c’est plus de 6 fois plus que la moyenne actuelle avec de l’essence. On ne voit plus très clairement où se situe le progrès de la lutte contre le réchauffement climatique. On comprend mieux l’importance de la connaissance précise de la composition du mix-électrique. Si le charbon ou le fioul sont dominants, vous devenez avec votre voiture électrique, le champion toute catégorie confondue, du réchauffement climatique.

Certes, la science et les techniques sont de première importance pour quantifier le phénomène du réchauffement climatique et en anticiper les conséquences. Cependant, la science, et c’est son objectif, tente une explication sur le comportement de la matière (l’effet de serre par exemple), sur la vie biologique (peut-on vivre dans telles ou telles conditions ?) et sur les rapports entre matière et biologie. Mais, la science et la technique n’expliquent pas le comportement de BP lors de la récente catastrophe pétrolière du Golfe du Mexique. Il faut donc se méfier des réponses qui ne restent qu’au plan strictement scientifique ou technologique sur des problèmes comme celui du réchauffement climatique ou de la pollution. Il n’est pas du ressort de la science de donner une réponse au fait de savoir si l’on doit vivre avec plus d’un milliard ou plus de 4 milliards de voitures électriques. La réponse dépend d’un choix de société et des rapports sociaux que l’on met en place. Cela nous amène au début de l’article où l’on a vu le développement des routes pour rabattre le transport sur le chemin de fer. Le développement de la voiture individuelle a répondu à la culture individualiste nécessaire au capitalisme. La publicité des constructeurs est là pour le démontrer. La voiture électrique est une affaire de publicité afin que les constructeurs passent pour des écologistes responsables. L’image est là pour vendre, pas pour informer. C’est une affaire de marketing, mais l’impasse est au bout de l’autoroute. Il y a donc une nécessité de débattre des moyens de transport et de ses objectifs, de la diversité des modes de transport et des besoins individuels et sociaux. La pratique actuelle montre que le système capitalisme n’est pas apte à répondre à ces questions et besoins sociaux et qu’il les élude dans une fuite en avant, espère-t-il profitable pour un secteur qui est un élément fort important, avec ses effets directs et indirects, des nécessités de son accumulation «sans fin».

1. Wikipédia

2. Jean Kogej, Economie et technologie de 1880 à 1945, Ellipses, 1996, page 58

3. Données tirées du site du Comité des Constructeurs Français d’Automobile. En ce qui concerne la puissance, celle-ci représente la capacité de débit énergétique par unité de temps. Pour les moteurs à essence, la conversion est de 1 CV pour 736 Watt ou encore une puissance de 100 CV (essence) équivaut à une puissance de 73,6 kW (électrique).

4. Shell, Davantage de voitures sur les routes suisses – Shell présente ses scénarios sur les voitures à l’horizon de 2030, 12.03.2009, http://www.presseportal.ch/fr/meldung/100579262/

5. http://www.who.int/violence_injury_prevention/publications/road_traffic/en/index.html

6. AREVA: Les conditions d’exploitation de l’uranium par les filiales d’AREVA

7. Les conditions d’exploitation de l’uranium par les filiales d’AREVA. Tiré de: CRIIRAD: Commission de Recherche et d’Information Indépendantes sur la Radioactivité, 471 av. V. Hugo – 26000 Valence. www.criirad.org

8. Ce qui sort d’une cheminée n’est pas toujours de la pollution. La vapeur d’eau qui sort d’une cheminée de centrale nucléaire ou d’une centrale à gaz ne pollue pas. Il en va de même du gaz carbonique, le CO2 ne pollue pas, c’est un gaz chimiquement peu actif que l’on peut respirer en petite proportion. On en produit à chaque respiration !

9. Energeia, numéro 5, page 15, septembre 2009, Office fédéral de l’énergie OFEN, Berne.

10. Ce procédé est connu depuis fort longtemps, par exemple des trains comme le Montreux Oberland Bernois (MOB) fonctionnent avec du courant continu depuis des décennies, ce qui permet, en descente, aux moteurs de devenir des générateurs et donc de freiner le train.

11. Le lithium est un métal gris-blanc dont le poids spécifique est la moitié de celle de l’eau. Il est en troisième position dans le tableau de classification des éléments (Mendeleïev) après l’hydrogène et l’hélium. On estime que le lithium est apparu après les quelques minutes qui ont suivi le «Big-Bang». Le «Big-Bang» étant «l’explosion» originelle qui a créé l’Univers.

12. Manuel Salazar Salvo, Courrier international du 8 octobre 2009

13. The Trouble with Lithium, Under the Microscope, May 2008, Meridian International Research, Les Legers, 27210 Martainville, France.

14. Ce qui, à notre avis, est loin d’être le cas.

15. On y arrive de la manière suivante: La formule ducarbonate de lithium est Li2CO3 on additionne les poids atomiques respectifs (2 fois Lithium, une fois Carbone et 3 fois Oxygène) donné par le tableau de Mendeleïev. La proportion de Li sur le total donne, en chiffres ronds 19%.

16. Watt=Tension fois courant, donc 15’000 W ou 25’000 W divisé par 220, puis fois 4 du fait des 15 minutes (1 quart de l’heure donc un débit 4 fois plus grand au moins !) pour obtenir la même énergie. Avec 15’000 cela donne 280, soit au minimum 300 ampères pour une toute petite voiture. On peut travailler avec des tensions plus élevées mais alors on affaire à des problèmes d’isolation et de dangerosité.

17. ADEME: Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie

18. Alpiq

19. Tribune de Genève du 11 juin 2010.

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1 commentaire

  1. Martial Gottraux dit:

    Très pertinent. Mais il faut compléter la réflexion en amont en s’interrogeant aussi sur les causes des besoins de mobilité. A cet égard il est utile de signaler que l’augmentation des pendulaires est en relation directe avec le coût des logements et du prix du terrain constructible. Ici aussi une réponse politique est requise, par exemple en imposant un prix unique du terrain constructible, vieille proposition défendue en son temps par l’économiste Firmin Oulès.

    Ecrit le 26 mai, 2011 à 2011-05-26T10:28:45+00:000000004531201105

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