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La France futur pays de cocagne pour la voiture hybride rechargeable

Écrit par

Raymond Bonnaterre

dans

Volt2                           La centenaire General Motors en présentant son futur véhicule hybride rechargeable, la Volt, a avoué avoir revu l’aérodynamisme de son véhicule pour en accroître l’autonomie. Comme quoi, même à cent ans on peut encore découvrir des évidences: la voiture électrique sera d’abord plus performante parce qu’elle sera optimisée en taille, en masse, en profil, en rendement  pour atteindre le maximum d’autonomie possible. GM équipera son véhicule d’une batterie au Lithium de 16 kWh qui pourra fonctionner pendant 40 miles en mode purement électrique puis passera en mode hybride avec un moteur à explosion utilisant du E-85 (85% d’alcool) et qui aura une autonomie de 30 miles par gallon (7,8 litres aux cent km). Il est intéressant de suivre le calcul économique simple suivant:

                          Un conducteur qui aura fait  40 miles ou plus dans la journée, devra recharger 8 kWh d’énergie électrique qui lui coûteront 0.80$ (à 100$ le MWh d’électricité américaine). Le mile électrique reviendra donc à 0.80$/40miles soir 2 cents par mile. Le mile non électrique, pour une essence E-85 à 3.6$/gallon, reviendra à 3,6/30=0.12$. Le coût du mile électrique sera six fois moins cher aux USA que le mile du moteur à explosion. Ceci correspond à une économie annuelle de 1460$ qui va permettre de rembourser la batterie achetée en leasing.

                         On le voit, un véhicule électrique ou hybride rechargeable sera d’autant plus économiquement attractif que l’électricité sera vendue à bas prix et que les carburants seront chers: la France est un cas d’école pour ce genre d’enjeu. Le même calcul réalisé avec une électricité à 100 euros le MWh, une essence deux fois plus chère (5 euros/gallon) et un euro à 1,4$ montre qu’avec la même voiture, le kilomètre électrique sera 8,5 fois moins cher que le kilomètre thermique, l’économie annuelle serait de 3000$ en France. Le succès de cette technologie ne devrait donc poser aucun problème … dès qu’elle sera disponible dans notre beau pays après le Japon, Les Etats-Unis, L’Australie, la Nouvelle-Zélande, la Grande-Bretagne, le Danemark, Israël, l’Islande et la Papouasie. Messieurs et Dames du Grenelle, il faudrait peut-être vous réveiller. Il n’y a pas que « l’impôt écologique » comme solution!

Le 17 Septembre 2008.

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Commentaires

11 réponses à “La France futur pays de cocagne pour la voiture hybride rechargeable”

  1. Avatar de Berthier
    Berthier

    A 5 euros le gallon, le kilomètre électrique ne sera pas 8,5 fois moins cher mais à peine compétitif avec l’essence.
    Le prix du kilomètre électrique dépend essentielement du prix des batteries qui n’acceptent que 500 à 1000 recharges. Le prix du stockage du kWh avec des batteries lithium revient à 2€ du kWh !

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  2. Avatar de Raymond
    Raymond

    Mon cher Berthier, vos chiffres sur la durée de vie en cyclage des batteries font un peu date, ce sont celles des antiques accumulateurs Ni-Cd cyclés à 100% de profondeur de décharge en laboratoire. Je vous signale que les batteries Ni-MH de la Prius sont garanties 7 ans et que leur durée de vie estimée doit être au moins du double ou du triple.
    Sur un système plug-in, utilisé à 50% de profondeur de décharge, je pense que la durée de vie en cyclage de la batterie Li-Ion atteindra 8000 à 10000 cycles et tiendra jusqu’à la fin de vie du véhicule.
    L’équation n’est pas le prix du stockage de l’électricité, la vraie question est la suivante: avec les économies que je vais réaliser pourrais-je rembourser le leasing de la batterie sur un délai raisonnable? La réponse en France est évidente: OUI.
    Vous verrez, Berthier, un jour vous en aurez une voiture hybride rechargeable dans votre garage!

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  3. Avatar de Berthier
    Berthier

    Mon cher Raymond
    J’aimerais partager ton optimisme, mais ma référence a moins d’un an, elle est issu d’un ingénieur Supelec : http://www.ecrin.asso.fr/system/files?file=Stockage_ECRIN_f%C3%A9vrier07.pdf
    wikipedia indique aussi 1200 cycles pour les batteries lithium ion.
    Je serais curieux de savoir ce qui te permet d’indiquer qu’on pourrait atteindre 8000 cycles. Avec de telles performances, le MCI aurait du souci à se faire…

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  4. Avatar de Raymond
    Raymond

    Et bien ton ingénieur Supélec n’entend rien aux batteries. Ce n’est pas le premier, j’en ai connu d’autres. Comprends bien qu’une batterie de 16 kWh qui va coûter entre 10000 et 15000 dollars, ne peut pas être remplacée en cours de vie de la voiture. Il est donc impératif qu’elle qu’elle assure toute la vie de la voiture. Ces batteries sont donc conçues avec des composants adaptés aux critères de durée de vie, de fiabilité et de sécurité qui sont beaucoup plus stricts que ceux appliqués à une batterie de téléphone cellulaire ou d’ordinateur portable. L’autre paramètre est la profondeur de décharge qui accroît la durée de vie de façon spectaculaire. C’est pour cela qu’un accumulateur qui peut restituer 2000 à 3000 cycles à 100% de profondeur de décharge en laboratoire va en assurer 3 ou 4 fois plus à 50% de profondeur de décharge. Enfin certains constructeurs d’accumulateurs sont meilleurs que d’autres. Celui qui travaille avec Toyota est un bon, celui qui travaille avec Honda est excellent.

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  5. Avatar de JP
    JP

    Minute!
    Le principe selon lequel une profondeur de décharge (et sa durée!) limitée peut augmenter la capacité totale de restitution (addition de tout ce qui sera restitué jour après jour) est un principe absolument vérifié avec les batteries au plomb. Mais il ne s’applique pas nécessairement à toutes les technologies. Exemple les batteries lithium-ion polymère vieillissent mieux lorsqu’on évite de les maintenir chargées à 100%. Elles supportent mieux de rester à 50% ou 60%.
    D’autre part, les mêmes ne durent pas plus de quelques années même si on ne les utilise pas, à moins de les garder au frigo.
    Sérieusement, aux prix actuels respectifs des batteries et de l’essence, on ne peut pas parler d’économies avec la propulsion sur batteries. Pire, il y aurait un gros trou dans les recettes du Trésor Public.
    Je vous rejoint sur un point, les véhicules électriques seront tot ou tard optimisés pour le poids et l’aerodynamisme. D’où, sachant que par ailleurs l’appareil de propulsion électrique est pratiquement inusable, il pourrait devenir intéressant pour la caisse d’abandonner l’acier, lourd et pas très durable, au profit de l’alu.

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  6. Avatar de Raymond
    Raymond

    La i-Miev de Mitsubishi sera en Alu. Il est clair que les amusements de rétrofit de voitures existantes en voiture hybrides (voir Daimler) ne sont pas très sérieux. Les futures voitures électriques seront en Alu et en composite fibre de carbone pour certains organes (capot, chassis,…).

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  7. Avatar de Berthier
    Berthier

    Bon, si les batteries doivent être chargées à 50 % pour prolonger leur vie d’un facteur 4. On arrive à un coût de stockage du kWh de l’ordre de 0,5€/kWh mais avec une densité massique qui tombe à 50 Wh/kg soit 200 kg pour 100 km d’autonomie. Et il faut prendre en compte le rendement charge-décharge (0,8).
    Si on part sur 10 kWh/100 km peut-être un peu moins pour une voiture en alu. On doit tourner à 7 c€ au km.
    Dans le cas d’un véhicule à MCI, le coût macroéconomique doit être calculé hors taxes, car les TIPP revient au consommateur sous forme de services publics. Pour 60 c€ le litre HT et 7 L/100 km on arrive à 4 c€ au km. Au niveau microéconomique (TTC) la voiture électrique serait déjà rentable. Je m’étonne alors que Goshn n’en prévoit que 15 millions sur 1 milliards dans les prochaines années.

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  8. Avatar de Berthier
    Berthier

    Bon, si les batteries doivent être chargées à 50 % pour prolonger leur vie d’un facteur 4. On arrive à un coût de stockage du kWh de l’ordre de 0,5€/kWh mais avec une densité massique qui tombe à 50 Wh/kg soit 200 kg pour 100 km d’autonomie. Et il faut prendre en compte le rendement charge-décharge (0,8).
    Si on part sur 10 kWh/100 km peut-être un peu moins pour une voiture en alu. On doit tourner à 7 c€ au km.
    Dans le cas d’un véhicule à MCI, le coût macroéconomique doit être calculé hors taxes, car les TIPP revient au consommateur sous forme de services publics. Pour 60 c€ le litre HT et 7 L/100 km on arrive à 4 c€ au km. Au niveau microéconomique (TTC) la voiture électrique serait déjà rentable. Je m’étonne alors que Goshn n’en prévoit que 15 millions sur 1 milliards dans les prochaines années.

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  9. Avatar de JP
    JP

    Hum, oui, la Daimler c’est du gadget pour être présent sur le marché. Je ne serais pas surpris qu’elle batte néammoins un record, celui de la voiture hybride qui sera vendue avec un malus écologique digne d’un pickup GMC.
    Deux choses m’ont choqué:
    – 15kW de moteur électrique accolé à presque 150kW de moteur thermique. Ce n’est pas cela qui permettra au thermique de tourner tellement plus souvent dans la plage de régime où il est efficace.
    -l’argument bidon pour justifier que les batteries ne soient pas dans le plancher. Il y a 125 ampères à transporter, ca passe dans 1 cm2 de cuivre. (nota: comment font donc les concurrents? Ils ont certes des voltages supérieurs, mais en même temps des puissances supérieures, et ils arrivent donc bien à transporter la quantité d’Ampères que Daimler prétend être intransportable. Autrement dit, Daimler prétend que sur son char à plusieurs dizaines de millers d’euros, ce serait pour économiser une ou deux centaines d’euros que les batteries sont positionnées au mauvais endroit.
    Bref, du « vite concu, mal concu », pour occuper le terrain.
    Bon, mais cela ne signifie pas l’incompétence irrémédiable de Daimler. Je suppose qu’ils ont parallèlement lancé des projets plus sérieux, mais qui ne pourront donc sortir que plus tard.
    Souvenons nous de Microsoft, ses Windows 1 et 2 , ou ses Internet Explorer 1 et 2. Des bouses qui ont permis à MS, face à une concurrence qui était plus avancée techniquement, de limiter l’érosion de ses parts de marché pendant que la vraie riposte était développée. C’est une stratégie viable, puisque le client est au départ grosso-modo encore techniquement ignorant dans ce nouveau domaine, et est porté à faire confiance à une marque reconnue. (Viable à long terme, si la firme réussit dans un second temps à faire une offre techniquement valable!)

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  10. Avatar de Berthier
    Berthier

    Bon, si les batteries doivent être chargées à 50 % pour prolonger leur vie d’un facteur 4. On arrive à un coût de stockage du kWh de l’ordre de 0,5€/kWh mais avec une densité massique qui tombe à 50 Wh/kg soit 200 kg pour 100 km d’autonomie. Et il faut prendre en compte le rendement charge-décharge (0,8).
    Si on part sur 10 kWh/100 km peut-être un peu moins pour une voiture en alu. On doit tourner à 7 c€ au km.
    Dans le cas d’un véhicule à MCI, le coût macroéconomique doit être calculé hors taxes, car les TIPP revient au consommateur sous forme de services publics. Pour 60 c€ le litre HT et 7 L/100 km on arrive à 4 c€ au km. Au niveau microéconomique (TTC) la voiture électrique serait déjà rentable. Je m’étonne alors que Goshn n’en prévoit que 15 millions sur 1 milliards dans les prochaines années.

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  11. Avatar de JP
    JP

    @Berthier
    Le processus de dégradation est accelérée lorsqu’on s’écarte de 50% de charge. Mais attention, les dégats dépendent donc aussi du temps passé dans ces conditions non-idéales. Autrement dit, on pourrait charger à 100% sans trop de conséquences si on n’attend pas pour utiliser le véhicule. Et similairement, on pourrait décharger très profondément la batterie si on n’attend pas pour la recharger.
    Donc, les conséquences que vous tirez logiquement à propos de la densité massique utilisable ne se vérifient pas autant que l’on pourrait le croire.
    En passant, ce que j’ai dit sur ces propriétés des batteries lithium-ion polymère concerne celles qui sont actuellement dans nos appareils électroniques. Je ne sais pas si le principe se vérifie aussi pour toutes les nouvelles générations qui équiperont nos véhicules. Mon idée en intervenant était plus de dire: « Attention aux données qui sont préjugées universelles, il y a parfois des surprises ».

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