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Le véhicule « grand public » dans le nouveau contexte énergétique Jean SYROTA Coordinateur : Philippe HIRTZMAN Janvier 2009 Réalisation : Philippe HIRTZMAN,

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1 Le véhicule « grand public » dans le nouveau contexte énergétique Jean SYROTA Coordinateur : Philippe HIRTZMAN Janvier 2009 Réalisation : Philippe HIRTZMAN, Conseil général de lénergie, de lindustrie et des technologies / Romain BEAUME, Ecole Polytechnique

2 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20092 1. Le contexte énergétique mondial (1) Un contexte inédit : À une situation déjà connue dans le passé… Croissance soutenue de la demande mondiale dhydrocarbures Fragilité du contexte géopolitique des réserves pétrole + gaz … sajoute la prise de conscience du réchauffement climatique : Réduction des émissions de gaz à effet de serre (principalement CO 2 )

3 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20093 1. Le contexte énergétique mondial (2) Les remèdes doivent se situer à 2 niveaux : Niveau mondial : « facteur 2 » Pays industrialisés : « facteur 4 » (dont Europe)

4 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20094 1. Le contexte énergétique mondial (3) LE PANORAMA ACTUEL : La France parmi les pays les plus vertueux, pour lessentiel grâce à son mix de production délectricité. Donc « facteur 4 » pour Europe = oui ; pour la France = non. Émissions de CO 2 rapportées au PNB en 2005

5 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20095 1. Le contexte énergétique mondial (4) Les ressources en pétrole : OPEP + CEI = 76 %

6 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20096 1. Le contexte énergétique mondial (5) Evolution du prix du baril de pétrole en F/ constant et courant

7 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20097 1. Le contexte énergétique mondial (6) Les ressources en gaz naturel : OPEP + CEI = 81 %

8 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20098 2. Le secteur des transports en France (1) Contributions des différents secteurs aux émissions de CO 2

9 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 20099 2. Le secteur des transports en France (2) Evolution des émissions par secteur dactivité

10 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200910 2. Le secteur des transports en France (3) Evolution des émissions de CO 2 des transports

11 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200911 2. Le secteur des transports en France (4) Répartition des émissions de CO 2 des transports

12 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200912 3. Le véhicule du futur (1) : Avantage des carburants liquides Densité énergétique des hydrocarbures liquides par rapport aux autres sources dénergie

13 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200913 3. Le véhicule du futur (2) : Avantage des carburants liquides (suite) Comparaison des énergies massiques des couples électrochimiques et de lessence

14 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200914 Dans le cas de la France, une évolution stable sur longue période renouvellement du parc et « diésélisation » expliquent les progrès apparents Sur 40 ans aux Etats-Unis : un effet considérable – mais temporaire – du choc pétrolier depuis les années 1980, des progrès considérables mais invisibles, car alloués totalement à laugmentation de la performance 5. 3. Le véhicule du futur (3) : Rompre avec les habitudes acquises…

15 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200915 Une vitesse de pointe inutilement élevée coûte très cher en consommation Une accélération inutilement élevée coûte très cher en consommation Vouloir des performances inutilement élevées coûte particulièrement cher en ville en consommation et en pollution 3. Le véhicule du futur (4) : Diminution des performances dynamiques

16 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200916 Exemple : écarts de {performance / consommation} au sein dun même modèle pour différentes motorisations 3. Le véhicule du futur (5) : Diminution des performances dynamiques

17 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200917 La réduction des performances dynamiques: un levier considérable pour augmenter la performance énergétique A modèle équivalent, augmenter de 10 km/h la vitesse maximale dégrade la performance énergétique de 0,2 à 0,4 l/100km (diesel) et de 0,2 à 0,6 l/100km (essence) en cycle mixte A modèle équivalent, augmenter de 1 seconde la performance sur 0 -100km/h dégrade la performance énergétique de 0,3 à 0,6 l/100km (diesel) et de 0,3 jusquà 1l/100km (essence) en cycle urbain 3. Le véhicule du futur (6) : Diminution des performances dynamiques

18 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200918 Des sources importantes de réduction de consommation et démissions polluantes (10-15 % ?) : conception des véhicules et organes auxiliaires 3. Le véhicule du futur (7) : des progrès techniques à réaliser sur tous les types de véhicules

19 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200919 Un potentiel de réduction de 20 % de la consommation, grâce à une conduite adaptée : des dispositifs daide à la conduite un bon comportement du conducteur… 3. Le véhicule du futur (8) : des progrès à réaliser sur la conduite

20 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200920 Les moteurs thermiques : un potentiel de réduction de 30 à 40 % de la consommation par rapport à la situation actuelle De nombreux progrès, qui conduisent à une convergence essence-diesel : « downsizing » : réduction de consommation en conservant la même performance évolutions importantes des technologies de combustion meilleur pilotage des cycles de combustion Pour les véhicules thermiques, une meilleure gestion de lélectricité au sein du véhicule sera une source de réduction de consommation significative. 4. Les véhicules thermiques (1)

21 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200921 Les gains possibles : 4. Les véhicules thermiques (2)

22 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200922 Inconvénient majeur des véhicules thermiques : source de moins en moins supportée de pollution atmosphérique et de bruit en ville 4. Les véhicules thermiques (3)

23 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200923 Gaz naturel (GNV) : apparemment peu adapté au cas de la France : Un marché européen du GNV globalement peu développé Des risques liés à linstallation de compresseurs chez les particuliers Bilan environnement : pas davantage décisif en termes de CO 2 Nécessité dinvestir très lourdement dans les stations service Air comprimé : vraisemblablement pas viable pour la propulsion de véhicules grand public Hydrogène : un carburant automobile utopique Problèmes de production : consommation dénergie primaire, coût… Problèmes de sécurité insurmontables au niveau du grand public (stockage de lhydrogène à 700 bars à bord du véhicule) Nécessité dinvestir très lourdement dans les stations service. 5. Les véhicules à gaz : des fausses pistes

24 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200924 Avantages : német pas directement de gaz polluants peut avoir un bilan CO 2 satisfaisant "du puits à la roue" (selon le mode de production délectricité du pays) Comparaisons souvent utilisées, mais concernent des véhicules ayant des performances non comparables 6. Le véhicule tout électrique (1)

25 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200925 Inconvénients : Des batteries aux performances encore insuffisantes fiabilité durée de vie temps de rechargement autonomie poids Des batteries trop coûteuses Nécessité déquiper le territoire de prises de recharge ou de stations de transfert investissement très lourd problème de normalisation 6. Le véhicule tout électrique (2)

26 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200926 Des développements importants prévisibles sur les batteries : Remplacement des technologies actuelles (Nickel-métal hydrure ? lithium-ion ?) Différentes voies possibles pour faire face au manque dautonomie Focalisation sur flottes captives + véhicule urbain (circulation en centres-villes et dans les zones à restriction de trafic) Ajout dun groupe électrogène ("hybride série") Conception de systèmes de charge rapide Problèmes de normalisation Développement de systèmes déchange rapide de batteries Problèmes de normalisation Néanmoins trop de handicaps pour pouvoir se substituer massivement au véhicule thermique 6. Le véhicule tout électrique (3)

27 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200927 Lhybridation thermique / électrique réunit les avantages du thermique et de lélectrique sans en avoir les inconvénients les plus importants, des techniques variées permettant une « électrification » progressive 7. Lhybridation thermique / électrique

28 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200928 Un besoin de politique énergétique nouvelle par son ampleur et sa permanence en raison dun contexte inédit caractérisé par : entrée dans une période de prix élevés de lénergie nécessité dune lutte durable contre le réchauffement climatique Les grands principes pour une intervention de lEtat : Linformation Pour justifier toute nouvelle politique, y faire adhérer les automobilistes et leur faire adopter un comportement mieux adapté au nouveau contexte Lexemplarité de lEtat Pour montrer lexemple en tant quacheteur et utilisateur de véhicules La réglementation Pour réduire la consommation des véhicules et leurs émissions, directement ou en limitant la vitesse, la circulation ou le stationnement La taxation Pour ajuster le prix des véhicules et celui de leurs sources dénergie Lincitation financière Pour dissuader lacquisition des véhicules les plus consommateurs, aider à lacquisition des véhicules les plus performants 8. Les préconisations (1) : Des principes dintervention dans un contexte inédit

29 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200929 Conception des véhicules : Limitation dès 2012 à 120 g/km les émissions de CO 2 des véhicules neufs et annonce dune limite plus basse à lhorizon 2017 Harmonisation des vitesses limites sur autoroute à 130 km/heure pour toute l'Union européenne Obligation, dans un délai de 3 ans, de doter les véhicules neufs dun dispositif de type « stop & start » (formalisation à voir) Détaxation de dispositifs dassistance tels laffichage consommation, le régulateur de vitesse… Information relative à la consommation et aux émissions des véhicules Modification des cycles dhomologation : prise en compte des auxiliaires (climatisation, éclairage…) Annualisation du système de bonus/malus et extension à lensemble des véhicules en circulation 8. Les préconisations (2) : les principales mesures

30 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200930 Utilisation des véhicules Transformation de la TIPP en « taxe carbone » sur les émissions de CO 2 du puits à la roue Autorisation des collectivités locales à adopter des péages urbains, des mesures dinterdiction de la circulation… Recherche publique (notamment PREDIT) Meilleure intégration de la dimension internationale et recentrage des interventions Incitation des partenariats entre grands groupes et réseaux de PME, laboratoires de recherche Focalisation sur lamélioration des véhicules thermiques et lintroduction de lélectricité (conduisant à lhybridation rechargeable) Augmentation de la part des travaux visant à une meilleure compréhension du comportement des automobilistes 8. Les préconisations (3) : les principales mesures (suite)

31 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200931 9. Énergie et véhicule : les grandes orientations Le moteur thermique à essence ou diesel, en constante évolution, a encore un bel avenir devant lui… Le véhicule tout électrique, qui a lavantage de ne pas émettre directement de gaz polluants, souffre de trop de handicaps pour pouvoir prétendre se substituer massivement au véhicule thermique Lhybridation thermique/électrique représente un compromis s é duisant Les véhicules à gaz (essentiellement GNV et hydrogène) ne paraissent pas offrir des perspectives pertinentes en France Les perspectives de progr è s communs à tous types de v é hicules sont r é elles et attendent leur mise en œ uvre.

32 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200932 ANNEXES INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES

33 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200933 Les consommations mondiales en énergie Evolution des consommations mondiales en énergie depuis 1970 Les tendances 2025…

34 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200934 Les ressources mondiales en énergie (prix) Evolution mondiale du prix de quelques énergies (1987-2005)

35 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200935 Evolution du prix des carburants (1973 – 2007) Prix en euros Evolution du prix des carburants (France)

36 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200936 Émission de CO 2 par habitant en Europe en 1990

37 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200937 La politique énergétique européenne Perspectives dévolution des émissions CO 2 par habitant (proposition pour lUE) tonne CO 2 / habitant 19902005 2050 (prospectives « facteur 4 ») 2050 (émissions CO 2 /habitant identiques pour UE) France 6,766,651,44 2,18 Allemagne 12,9910,573,22 Royaume-Uni 10,319,262,17

38 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200938 Une stagnation, voire même une réduction de la vitesse de renouvellement du parc………………………………………………………. Un temps de diffusion dau moins 10 ans pour une innovation…………………………………………………. Une évolution du marché automobile (cas US) contraire à lefficacité énergétique Quelques éléments de contexte du parc automobile

39 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200939 Alourdissement et augmentation des performances dynamiques Evolution des performances dynamiques des véhicules

40 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200940 Les différents modes de stockage de lénergie (1/2)

41 Cercle S.I.A. Concorde / Jean SYROTA "Energie - Véhicule 2030" - 20 janvier 200941 Les différents modes de stockage de lénergie (2/2)


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