Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Des technologies compétitives au service du développement durable
hybrides rechargeables qui utilisent majoritairement la batterie Li-ion). Les
recherches sur cette batterie se focalisent sur l’augmentation de son énergie
massique : 75 Wh/kg actuellement. Ainsi, un véhicule hybride thermique-électrique
à batterie NiMH embarque à l’heure actuelle environ 150 kg de batteries (utilisées
uniquement à 2-8 % de leur capacité : charge/décharge faible) ce qui lui procure
une autonomie en mode tout électrique de quelques kilomètres (2-3 km pour la
Peugeot 3008). La batterie Li-ion, qui possède, elle, une énergie massique plus
importante (120-200 Wh/kg) procure une autonomie en mode tout électrique plus
grande : environ 20 km (23 km pour la Toyota Prius rechargeable dont la sortie est
prévue en 2012).
La batterie NiMH a une très bonne durée de vie (de l’ordre de 15 ans, soit la durée de
vie du véhicule). En outre, elle est pour le moment moins chère que la batterie Li-ion.
Cette dernière reste donc principalement destinée aux véhicules électriques, pour
lesquels le critère de poids et d’autonomie est prépondérant. Mais avec les progrès
techniques et économiques prévisibles à court terme de la batterie Li-ion, les
véhicules hybrides devraient également finir par l’adopter au détriment de la NiMH 1 .
Compte tenu des évolutions technologiques, on peut envisager de réduire les
émissions de CO 2
des véhicules à motorisation hybride-électrique de manière
conséquente. On peut ainsi espérer atteindre 40 gCO 2
/km avec des performances
limitées (vitesse maximale réduite et allègement). Du fait des faibles émissions de
ce type de véhicules, le résultat des analyses des cycles de vie (en matière
d’émissions) peut alors devenir prépondérant. Cela renvoie à la problématique de
recyclage des matières premières (lithium, terres rares), recyclage qui n’est pour le
moment pas réalisé mais qui devrait se développer à court terme, pour des questions
de coût.
L’utilisation des biocarburants pourrait permettre de réduire encore l’empreinte CO 2
des véhicules thermiques ou hybrides thermiques-électriques.
Enfin, pour descendre sous ce seuil d’émissions, l’unique solution (à l’heure actuelle)
est de s’orienter vers un véhicule électrique.
5 Le véhicule électrique : un avenir étroitement lié
aux progrès réalisés sur les batteries
La commercialisation auprès du grand public de ce type de véhicules a débuté
récemment en France (avec les modèles de Renault et Peugeot SA notamment). De
nombreux progrès sont à attendre, particulièrement sur le stockage massique des
batteries, sur le coût et la sécurité des piles à combustible (prolongateur d’autonomie),
et enfin sur l’optimisation des flux entre moteur électrique, batteries et piles à
combustible (ou moteur thermique, couplé à une génératrice électrique d’énergie,
selon le type de prolongateur d’autonomie choisi).
(1) Ou autre, comme la batterie au plomb (40 Wh/kg) utilisée pour les véhicules lents (dont le prix est
aujourd’hui dix fois inférieur à celui de la batterie Li-ion) ; la batterie Nickel-Cadmium (Ni-Cd,
55 Wh/kg), la batterie Zebra (Na-NiCl2, 110 Wh/kg), etc.
Centre d’analyse stratégique - 256 - Août 2012
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