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Les véhicules automobiles demain

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Les technologies automobiles pour demain

Text of Les véhicules automobiles demain

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    Les vhicules automobilesdemainMy sti2d d'aprs Wikipdia

  • ContenusArticles

    Vhicule propre 1Automobile hybride lectrique 13Vhicule lectrique 18Biocarburant 23

    RfrencesSources et contributeurs de larticle 44Source des images, licences et contributeurs 45

    Licence des articlesLicence 46

  • Vhicule propre 1

    Vhicule propreUn vhicule propre est un vhicule produisant peu ou pas dmission polluante par personne ou par unit de chargetransporte, lorsque le vhicule est stationnaire ou en mouvement.

    Le GEM LXD, vhicule prsent comme zromission par son constructeur (ici

    Washington).

    Version indienne REVA de la voiture lectrique zro mission (VZE) commercialise dans

    plusieurs pays dEurope.

    Controverse sur le transport propre

    La notion mme de vhicule propre est conteste, car : hormis certains vhicules traction animale, humaine (vlo et skate

    principalement) ou humaine assiste (vlo assistance lectrique),les vhicules mettent tous des polluants non biodgradables et/oudes gaz effet de serre (principalement le dioxyde de carbone).Leur usure et fonctionnement sont sources de pertes de fluides(liquides de freins, frigorignes, huiles lourdes), de particules (suies,mtaux, usure des pneus, micro ou nanoparticules perdues par lespots catalytiques), hydrocarbures, monoxyde de carbone etNOx,etc.

    les batteries posent toujours de srieux problmes de recyclabilit,et la filire nergtique qui alimenterait une vaste flotte lectriquepeut demeurer polluante ou dangereuse.

    la fabrication du vhicule lui-mme emploie des ressources. Parexemple, le fer des carrosseries et du moteur ncessite une industriesidrurgique lourde, qui reste parmi les premiers responsables desmissions de CO2. Laluminium, les cramiques ou la fibre decarbone sont trs consommateur dnergie, les plastiquesproviennent essentiellement du ptrole,etc. ;

    enfin, les vhicules roues ncessitent encore des infrastructureslourdes (routes, ponts, tunnels, parkings, rseaux dclairagecontribuant la pollution lumineuse), et rseaux de distribution decarburant ou de recharge de batteries,etc.). Les vhicules motoriss roues circulant lair libre, mme silspouvaient tre non-polluants, continueront gnrer des effets collatraux via leurs routes qui contribuentnotamment au roadkill et la fragmentation cologique des milieux, la pollution par le sel dedneigement,etc.

    La notion de vhicule propre est donc relative : certains vhicules sont plus propres que dautres, mais aucunvhicule moteur nest propre dans labsolu, quel que soit son mode dalimentation. Do peut-tre le concept de vhicule dcarbon , cest--dire un vhicule ayant les plus faibles niveaux dmission de CO2 possibles, quilsagisse de vhicules entirement lectriques ou de vhicules hybrides rechargeables. Ces deux concepts ( vhiculepropre , vhicule dcarbon ) sont galement associs au Transport Terrestre Avanc (TTA) et en France ils sont,ainsi que les Vhicule Thermique Avanc et vhicules lectriques, intgrs dans les filires vertes prioritairesidentifies par le Commissariat gnral au dveloppement durable[1] , ce rapport considrant alors aussi le besoin dedvelopper les sources propres dlectricit, mais aussi une filire verte de production de batteries moins polluanteset plus lgres et/ou une filire de biocarburants de troisime gnration.

  • Vhicule propre 2

    Transport terrestre avancCette notion est souvent associe au concept de recherche et dveloppement dans le transport durable . Elle inclutla dmonstration, la fabrication et lintgration de techniques innovatrices amliorant lefficacit nergtique desvhicules, diminuant la congestion routire, la pollution et les missions de gaz effet de serre, en contribuant amliorer la scurit et la qualit de vie. Le transport terrestre avanc sapplique notamment aux : modes de transport (individuels et collectifs) de biens et personnes ; les modes collectifs ou partags tant rputs

    nergtiquement et environnementalement les plus efficaces ; infrastructures optimises (dont voies rserves au transport collectif, stationnements ou horaires incitatifs),

    infrastructures de recharge ; quipements intelligents ; gestion intgre plus efficiente, intermodale et en temps rel des transports (systmes dinformation, tlgestion,

    assistance informatique,etc.), programme-employeur, covoiturage, systmes de transport intelligent,cologisation des parcs de vhicules, voitures partages ou en libre service, Vlib,etc.) ;

    intgration plus en amont des alternatives et de lintermodalit, dans lamnagement du temps et du territoire(schmas rgionaux de transport, SRADT,etc. en France) ;

    rglementations progressistes tenant compte de la scurit des usagers, des exigences de la circulation, du partagede la voie publique et de lenvironnement (dfinition et articulation du concept au Canada : Centre National duTransport Avanc - CNTA[2] , et Forum sur la mobilit urbaine et le transport avanc - MUTA).

    HistoriqueLe transport est devenu lune des premires sources de pollution. Les vhicules automobiles, massivementdvelopps et diffuss au cours du XXesicle, taient en effet conus : avant le choc ptrolier de 1973 sur des critres de performances, de confort, et de cot (dachat et, dans une

    moindre mesure, de fonctionnement) ; aprs cette date, en y ajoutant un objectif de faible consommation.Si le virage de 1973 allait dans le sens de lefficacit, il ne prenait pas en compte la question des missions nocives.Celle-ci ne sera aborde que vers la fin des annes 1970 aux tats-Unis avec les premiers carburants sans plomb enCalifornie.

    Problmatique autour des vhicules propres

    Pollution et effet de serreParmi les problmes environnementaux poss par les transports deux se distinguent tout particulirement : La pollution qui consiste en une question de sant publique immdiate, les moteurs conventionnels relchent des

    produits directement toxiques qui finissent par prsenter une concentration dangereuse en ville. Les gaz effet de serre, avec pour lessentiel dans les transports le CO2, qui nont pas de toxicit directe mais qui

    sont responsables du rchauffement climatique lchelle plantaire, ce qui laisse craindre une catastrophecologique de trs grande ampleur moyen terme.

    La notion de vhicule propre recouvre souvent ces deux questions dont le traitement nest pas ncessairementcompatible. La confusion est parfois entretenue par certains acteurs de la branche qui peuvent ainsi communiquer surdes progrs environnementaux qui ne traitent quune partie du phnomne.

  • Vhicule propre 3

    Vhicules propres et mobilit la fin du XXesicle, les normes dmission se sont fortement durcies, avec notamment lintroduction des normeseuropennes dmission Euro, les constructeurs ont donc t incits rduire les missions de toxiques et depolluants des vhicules. De plus, la prise en compte de lensemble de la filire a mis en vidence limportance descarburants.Mais dans le mme temps, le parc automobile et le nombre de kilomtres parcourus augmentent et le poids croissantet la climatisation des vhicules modernes neutralisent les gains de consommation raliss grce lamlioration desmoteurs. La question de pollution par les transports peut tre attaque en crant des vhicules propres, mais aussi enenvisageant une rorganisation profonde des transports, pas forcment plus onreuse. Par exemple aux heures depointe, ce sont 21000vhicules qui font du quasi sur-place sur les 35km du priphrique parisien, ce qui reprsenteun capital immobilis denviron 210millions deuros ainsi que 4525000heures perdues par an.Un prsident amricain[Qui ?] mit dailleurs cette boutade : Nous savons transporter efficacement trois personnessur 340000km, mais pas 340000 personnes sur 3km .

    Vhicule propre et filire nergtiqueLes vhicules peuvent tre propres mais ne fonctionnent pas ncessairement avec un carburant issu dune filirenergtique qui le soit. Pour mmoire, la dpense nergtique actuelle de lautomobile en France quivaut sadpense nergtique lectrique.Si llectricit est utilise pour lautomobile ou pour crer des vecteurs dnergie (hydrogne, air comprim), celapourrait dans le pire des cas signifier un quasi doublement de la capacit nuclaire franaise actuelle, ou lagnration de lquivalent de la capacit nuclaire laide de centrales au charbon, ou issues dun carburant commele ptrole. Pour cette raison, certains considrent que le terme de vhicule propre est usurp, ou que pour le moins lesvhicules propres ne rsolvent rien puisque leur utilisation revient dplacer le problme de la pollution.Dautres avancent quil est plus facile de nettoyer une filire de production nergtique que des millions devhicules individuels. Les vhicules propres sortiraient en tout tat de cause la pollution des villes.Cet argument nglige cependant le fait que la consommation dlectricit associe lutilisation des vhiculeslectriques peut trs naturellement se faire en dehors des priodes de pointe dutilisation du rseau, soit enrechargeant les batteries la nuit ou encore en profitant de la surcapacit du rseau pendant les priodes creuses pourcrer des vecteurs dnergie (hydrogne, air comprim). Cela aurait pour effet de mieux rpartir et doptimiser lacapacit actuelle du rseau qui est dimensionn pour les priodes de pointe.De plus, selon les conclusions dassociations cologistes telles que [sauvons le climat], utiliser une productiondlectricit par le biais du nuclaire, les missions de CO2 tant quasi nulles avec ce vecteur, les gains en missionspourraient tre bien rels. Lassociation mentionne galement frquemment la possibilit dutiliser des dispositifs decaptage/stockage du CO2 sur les sites de production charbon notamment, ce qui soutient largument prcdent entermes de nettoyage facilit.La filire des biocarburants dits de premire gnration est rgulirement critique par certains rapports etpublications de chercheurs (Science Express par exemple) : lnergie ncessaire lexploitation agricole dubio-thanol engendrerait une augmentation de 20 % des missions de CO2. Pour autant, une tude de lADEME deseptembre 2009 est venue temprer ce constat, et semble confirmer lintrt du Superthanol E85 qui squilibreentre fabrication (qui consomme du CO2) et missions par la suite du vhicule.Une distinction entre Diester ( base dolagineux, incorpor 30 % dans le B30, parmi lesquels lhuile de palme estparticulirement pointe du doigt), et le superthanol (en France, base de Betterave 50 %, mas 20 %, bl 10 %, 20% autres dont dchets viniques) - Source CGB - doit tre faite. Si les premiers sont essentiellement imports enFrance, les seconds sont produits pour la plupart en France, ce qui diminue dautant le cot cologique du transport.

  • Vhicule propre 4

    Les carburantsLes carburants peuvent tre dorigines organiques, synthtiques ou fossiles.

    Les agrocarburantsLes biocarburants, ou agrocarburants, sont des carburants produits partir de la biomasse. Le Brsil utilise leBiothanol (canne sucre transforme en thanol) comme carburant automobile. Lthanol et les huiles vgtales etle biodiesel sont utiliss dans les transports, le mthane (ou biogaz) issu de la fermentation des dchets estgnralement destin la production dlectricit et pour chauffer des btiments. Son utilisation pour propulser unvhicule, comparable celle du GNV (qui est le plus souvent un produit dorigine fossile, comme le gazole), resteencore trs marginale.Lutilisation des agrocarburants peut tre intressante du point de vue de la production de CO2 et de leffet de serrequil implique. Le carbone des agrocarburants provient de latmosphre et ne fait que retourner do il vient lors de sacombustion alors que les carburants fossiles librent dans latmosphre du carbone initialement stock sous terre.

    Le GPLLe GPL (Gaz de ptrole liqufi) utilis dans les transports est un mlange de butane (C4H10) et de propane (C3H8).Il a t mis au point ds 1910 aux tats-Unis par lingnieur H. Stukman de la Riverside Oil Company, la base pourrcuprer les gaz vapors des bacs ciel ouvert contenant des essences minrales, produit de lextraction du gaznaturel. Les premiers essais pour la carburation automobile dbutent ds 1912 et se mettent en place de faon pluslarge ds la fin des annes 1920 aux tats-Unis. La France est le premier pays europen lintroduire en 1932 pourlusage domestique mais attendra 1979 pour lautoriser en carburant, aujourdhui dnomm GPL-c ( c pour carburant ).Il rduit de 25 % lmission de CO2 en comparaison avec un moteur essence classique, ne produit que trs peu deNOx et aucune particule contrairement au moteur essence ou pire diesel (mme quip de filtre). Il reste pourlinstant le carburant fossile le plus propre .Les techniques automobiles de carburation au GPL ont largement volu. Le GPL sinstalle toujours sur un vhicule essence et il est ncessaire de dmarrer le vhicule sur cette source dnergie. La bascule au gaz seffectue aprs lamonte en temprature du moteur fonctionnant lessence.Par ordre chronologique on distingue : La technique par aspiration qui consiste aspirer le gaz depuis le rservoir et lamener dans un vapo-dtendeur

    rgl manuellement qui alimente les soupapes. Cette technique sapplique aux vhicules carburateur ou injection non catalyse. Son rendement est mauvais : surconsommation importante pouvant atteindre 30 % parrapport lessence et perte de puissance significative.

    La technique dinjection en phase gazeuse Full Group amne le gaz en pression au plus prs des soupapes,toujours via un vapo-dtendeur. Llectronique rentre en jeu puisquun calculateur dose la quantit de vapeur injecter dans le collecteur. Elle peut quiper des vhicules injection non catalyse.

    La technique de linjection squentielle en phase gazeuse est une amlioration sensible de la prcdente : chaqueinjecteur est pilot sparment pour doser la quantit de gaz injecter dans chaque cylindre, en se calquant sur laconsommation dessence. Elle a permis de rduire sensiblement les effets de surconsommation (de 15 20 % desurconsommation) et de limiter largement la perte de puissance.

    Linjection liquide (dernire innovation de pointe pour le GPL) diffre radicalement des prcdentes : le gaz est ici inject directement sous forme liquide et sous trs haute pression dans la pipe dadmission de lessence, qui subit une modification destine ladapter (notamment la temprature de combustion du GPL est suprieure celle de lessence). Cette forme dadmission du carburant GPL peut sassimiler au principe du Common Rail des injections directes en technologie Diesel. Un calculateur dose la quantit de gaz liquide inject en copiant

  • Vhicule propre 5

    fidlement la cartographie du calculateur dinjection essence. Malgr son surcot compar linjection gazeuse,cette technique prsente dimportants avantages : cologique (rduction encore suprieure des missions de CO2et CO), aucune perte de puissance voire un lger gain, surconsommation rduite. De lordre de 12 % en moyennepar rapport lessence, ce qui est une donne physique invitable tant donn le pouvoir nergtique moindre duGPL par masse volumique comparativement lessence. Cette technique pourrait ne pas tre favorise en France, en raison dincitations fiscales ne la favorisant pas.

    Le GNVLe GNV (Gaz Naturel pour Vhicule), est compos de 90 % de mthane (CH4). Sa combustion ne produit ni oxydede soufre, ni plomb, ni poussires, ni fumes noires et peu doxyde dazote et de monoxyde de carbone. Cest aussiun produit des compagnies ptrolires, qui ne perdent rien le substituer lessence ou au gazole. Le biogaz tant luiaussi du mthane pourrait parfaitement tre utilis la place du GNV mais les filires de production font dfaut pourlutiliser dans les transports.

    Caractristiques du GNV dans les transports

    Il est essentiellement utilis pour les autobus (en France prs de 1400bus roulent au GNV en 2009[3] ) et dans unemoindre mesure pour les bennes ordures. Lusage du GNV est assez rpandu avec plus 4millions de vhicules dansle monde, en Argentine et en Italie notamment. Les moteurs au GNV prsentent de bonnes performancesenvironnementales, Les missions de substances nocives sont particulirement faibles lexception des missions decomposs organiques volatils qui sont suprieures celles du diesel. Les missions de CO2 sont sensiblementinfrieures mais en restent toutefois assez proches. Le GNV comme le GPL pourraient voir leurs performancessamliorer considrablement avec un moteur spcifiquement conu pour ces carburants.Outre cette rduction directe des missions polluantes, la distribution du GNV entrane dautres rductions. Alors queles stations classiques doivent tre alimentes rgulirement par voie routire ce qui entrane lencombrement desvilles et signifie donc encore plus de pollution, une station dlivrant du gaz naturel est directement relie au rseaude distribution de gaz de ville.Toutefois, le mthane composant 90 % du GNV est galement un puissant gaz effet de serre vie courte considrcomme tant 63fois plus nuisible sur 20ans que le CO2. Il faudrait donc, pour prendre la mesure de la contributiondu GNV laugmentation de leffet de serre, prendre en compte toute la filire, de lextraction la combustion etcomptabiliser les pertes de gaz. Il est donc possible quen termes deffet de serre et en ltat des techniques et de lafilire, le GNV prsente des performances infrieures au gazole.Les rserves mondiales de GNV sont plus abondantes et moins concentres que celles du ptrole ce qui assure unprix et un approvisionnement plus stable. Le prix du GNV est en outre infrieur celui du gazole.

    Avantages et inconvnients techniques

    Les principales raisons pour choisir les bus au gaz sont : Moins polluants, les bus au GNV sont aussi plus silencieux que les autres bus (-5 -8dcibels). Le GNV rduit galement les vibrations des vhicules, amliorant ainsi le confort des passagers et des

    conducteurs. Le GNV est excellent pour la dure de vie du moteur qui prsente un fonctionnement particulirement souple qui

    rduit lusure des vhicules. Le GNV dmarre toutes les tempratures sans surconsommation quand il tourne froid.Les bus avec une motorisation adapte possdent des rservoirs en toiture gonfls 200bars qui leur offrent uneautonomie de 400km. Le GNV est plus lger que lair, en cas de fuite, la dispersion du gaz se fait sans difficult sauf dans les milieux

    clos ou mal ventils. Le GNV est difficile enflammer (540C contre 235C pour le gazole). Le risque principal

  • Vhicule propre 6

    est d aux hautes pressions (> 200bar) du rservoir du vhicule et de la station demplissage contrairement auGPL qui est stock entre 2 et 10bar.

    Les moteurs actuels au GNV utilisent le cycle de Beau de Rochas et non pas le cycle Diesel, ce qui leur estdfavorable en termes de rendement, donc en termes dmission de CO2.

    La voiture azoteCarlos Ordonez, professeur de physique luniversit du Texas du Nord (Denton, tats-Unis), a conu une voiturepropulse par de lazote liquide, qui est converti en gaz par la chaleur de lair ambiant. Dans la CoolCar, lazotedevenu gazeux actionne un moteur air qui propulse lautomobile. Pour le moment, le prototype existant atteint unevitesse maximale de 70km/h. Son rservoir de 180litres ne lui permet de parcourir quune trentaine de kilomtres.Autre avantage, le cycle de production de carburant beaucoup moins polluant que dautres : les usines fabriquerontlazote liquide directement avec lair ambiant. Quant la concurrence de la voiture lectrique, les nuisances dues auxbatteries au plomb mettent celle-ci hors course. Dautre part, il ne faudra que quelques minutes pour faire le plein duvhicule air au lieu de plusieurs heures pour recharger les batteries lectriques conventionnelles (cependant,certains supercondensateurs, comme le EESU, peuvent tre chargs 80 % en moins de 5minutes).

    Comment a marche ?Lazote est stock dans un rservoir cryognique compos de deux enveloppes spares par du vide. En vitant ainsitout change de chaleur entre lintrieur et lextrieur du rservoir, lazote reste ltat liquide, -125C.Pour actionner le moteur, le rservoir est quip dune pompe lectrique qui met lazote sous pression (entre 30 et40bars) et lenvoie vers lchangeur. En passant dans lchangeur, un tuyau sur lequel un ventilateur souffle de lairambiant, lazote se rchauffe et devient gazeux. Ds lors, la pression de lazote lintrieur de lchangeur estsuffisante pour engendrer une force capable dactionner le piston lintrieur du cylindre. Pouss de bas en haut parlexpansion du gaz, le piston - par le biais dun vilebrequin - transmet un mouvement de rotation larbre detransmission qui fait tourner les roues. LN 2000 [4] (anglais) CoolCar [5] (anglais)

    Quel avenir ?Comme pour lensemble des projets de vhicules moteur air comprim, le bilan nergtique et environnementalnest pas forcment meilleur que celui de la voiture traditionnelle, car la liqufaction de lazote demande beaucoupdnergie. Le rendement thorique ne peut dpasser 50 %, quelle que soit la technique employe, pour des raisonsthermodynamiques. En revanche, seule subsiste une batterie classique pour les quipements du vhicule.

    L'air comprim part les tramways de la fin du XIXesicle, les vhicules air comprim restent pour linstant des prototypes quinont pas pu tre valus indpendamment des tests de leurs constructeurs. De conception originale, ils annoncentune autonomie thorique de lordre de 200km et une vitesse de pointe de 110km/h.On peut considrer ces voitures comme des vhicules lectriques pour lesquels lair comprim n'est que le vecteurdune nergie lectrique actuellement produite par des centrales nuclaires et des centrales thermiques ; le rservoird'air comprim permet de stocker cette nergie lectrique. Dans l'avenir, il pourrait tre possible de remplacer lesturbines fournissant de llectricit par des compresseurs fournissant directement de lair comprim sans passer parlintermdiaire lectrique . Lavantage par rapport une voiture lectrique est, entre autres, de rsoudre lesproblmes de poids, de vieillissement et du recyclage des batteries lectro-chimiques.

  • Vhicule propre 7

    Ce type de vhicule bien moins puissant que les vhicules thermiques, est lger et a des ambitions essentiellementurbaines. La rusticit de la technologie mise en uvre est sduisante, les mdias parlent donc rgulirement de cesprojets mais de nombreux spcialistes sont plus que sceptiques sur les performances annonces. Les nombreuxretards et les absences de tests ne favorisent pas la confiance.La socit MDI a t lune des premires se positionner pour la conception et la production de vhicules aircomprim. Elle dveloppe depuis 1998 lide dun vhicule dont le moteur fonctionne grce lair comprim contenudans des bouteilles haute pression.

    La voiture pneumatique zro pollution delAPUQ.

    Au Qubec, lAPUQ (Association de Promotion des Usages de laQuasiturbine[6] ) a propos en 2004 une premire intgrationpneumatique dun moteur rotatif Quasiturbine sur un karting. En juin2009, lors dun rassemblement sur les vhicules cologiques, lAPUQdvoilait une petite voiture pneumatique quipe cette fois duneQuasiturbine QT5LSC[7] . Ces prototypes nont pas la prtention dtrecommerciaux, mais constituent une premire base dintgrationpneumatique en dveloppement.

    galement, l'association franaise KAirmobiles tait en 2006 unnouveau venu dans ce secteur, proposant des vhicules cologiquestrs lgers propulsion assiste ou assure par de lair comprim. Deuxprototypes de vhicules assistance pneumatique ont pu tre raliss ; mais le projet a t abandonn en 2009.

    Vhicules lectriquesLes vhicules lectriques fonctionnent sur apport continu de courant ou batteries rechargeables. Lapport continu decourant est rserv aux transports en commun en site propre et transports de marchandises en site propre (train(passagers et fret), trolleybus, tramway, mtro).Pour les autres types de transport (transport collectif ou de marchandise hors site propre, transport individuel), unesolution de stockage dnergie est ncessaire, comme les batteries rechargeables ou lhydrogne avec une pile combustible (cf. la section en question).Les batteries modernes (Li-ion, Li-polymre,etc.) autorisent aujourdhui une vitesse et une autonomie convenablespour un usage urbain et pri-urbain. On retrouve ainsi en termes d'applications possibles des vhicules lectriquestant affects la fonction de transport en commun (bus et minibus lectriques) dans les milieux (pri-)urbains, voirela fonction de transport de marchandises (fret) pour l'tape de la livraison dite du "dernier kilomtre" faisant appel des vhicules de type utilitaire (comme le Maxity lectrique par exemple)[8] . Certains vhicules de haut de gamme(Tesla) sont maintenant plus rapides que des vhicules sportifs de grande marque trs coteux[9] .Les avantages principaux du vhicule lectrique sont : le faible entretien : les moteurs lectriques ont peu de pannes, et lensemble du vhicule est plus simple, avec

    beaucoup moins de pices en mouvement ; labsence de pollution et dmission de dioxyde de carbone ; un faible bruit ; une facture nergtique trs faible : de lordre de 2 3 Euro pour un plein pour une voiture avec batteries (ex:

    batterie de 24 kWh pour la Nissan LEAF et un cot du kWh en France d'environ 10centimes), et de 10centimesdeuro pour un vlo assistance lectrique.

    Les principaux inconvnients lusage du vhicule lectrique dot de batteries sont : en cas de gnralisation, la ncessit d'augmenter les ressources lectriques du pays; le cot, suprieur celui d'un vhicule ordinaire de taille comparable, sauf lorsque la batterie est exclue du prix

    dachat et propose la location[10] ;

  • Vhicule propre 8

    lautonomie infrieure des voitures lectriques (souvent moins de 200 km) face aux voitures thermiques (plus de800km);

    le temps de recharge : 6 8 H sur une prise classique 220 V / 16 A.Rcemment, est apparu un prototype de voiture lectrique utilisant des supercondensateurs ayant une densitdnergie suprieur 30Wh/kg et une usure quasi inexistante, permettant ainsi le remplacement des batteriesconventionnelles.Remarque sur le problme d'autonomie des vhicules lectriques : Ce problme d'autonomie ne se pose pas pour lesvhicules sans batterie embarque (train et autres transports en commun en site propre), il est galement moinsgnant sur les vhicules lectriques charge embarque roulant faible vitesse, comme le vlomoteur lectrique, oule vlo assistance lectrique, car ceux-ci sont essentiellement destins un usage urbain ou priurbain.

    Les vhicules hybridesLes vhicules hybrides constituent une solution intermdiaire entre les vhicules conventionnels et les vhiculeslectriques. Leur conception peut toutefois trahir une philosophie radicalement diffrente.Le concept est de faire fonctionner le moteur thermique une pression moyenne effective (charge) lgrement plusleve que ncessaire, et utiliser ce surplus dnergie mcanique pour charger une batterie. Le rendement du moteuraugmentant vite faible charge, ce surplus dnergie est presque gratuit.Ceci est vrai pour les moteurs essence, les moteurs Diesels sont beaucoup moins sujets des variations derendement en fonction de la charge.Toyota, avec la Prius puis en 2009 la Prius 3, a fait le choix de construire un vhicule pourvu dun moteur thermiqueet dune transmission mcanique paule par un moteur lectrique (concept HSD). Il sagit dun vhicule fonctionneldestin entrer en concurrence directe avec les vhicules conventionnels. La Prius lorigine ne recharge sesbatteries que par laction de son moteur thermique ou lors des freinages et dclrations ; depuis 2006, des kits sont commercialiss permettant daugmenter lautonomie de fonctionnement de la batterie, en proposant un chargeurexterne, et une batterie additionnelle qui complte la batterie dorigine et autorise la recharge sur secteur.La Prius se distingue par une consommation nettement plus faible que celle de voitures conventionnellesquivalentes. La recherche dconomie y est trs pousse, ainsi au moment de larrt le liquide de refroidissement estenvoy dans un contenant isol[rf.souhaite], au moment du dpart il est redonn au moteur pour limiter la dure demauvais fonctionnement thermique parce que le rendement dun moteur thermique est plus faible bassetemprature qu la temprature normale de fonctionnement. Le tableau de bord permet de suivre la consommationinstantane, on peut ainsi constater une consommation de lordre de 10 L/100 km dans les cinq premires minutespuis de lordre de 5 L/100 km dans les cinq minutes suivantes. La Prius est comparativement plus conomique enville que sur route, le moteur thermique sarrte ds que lon nacclre plus depuis quelques secondes. Il ny a pas dedmarreur classique, la voiture dmarre avec le moteur lectrique puis le moteur thermique embraye, ceciautomatiquement et dune manire totalement transparente, cest ce qui permet lordinateur de couper le moteurthermique nimporte quand mme pour quelques secondes sans prjudice pour la mcanique. Le basculement demoteur lectrique (en appoint du moteur thermique) au fonctionnement en gnratrice (arrt de lappui sur la pdaledacclration ou freinage) se fait trs rapidement il nest pas rare que plusieurs basculements aient lieu en quelquessecondes. Lnergie consomme est donc totalement dorigine thermique (lessence consomme par le moteur), lafonction gnratrice permet de rcuprer lnergie perdue au freinage et dviter le gaspillage larrt. Cest ce quiexplique la performance nergtique de cette voiture mais ceci saccompagne dune multitude de dtails qui vont dela qualit arodynamique un rservoir essence conu de telle sorte quil ny a pas de surface dvaporation ce quientrane un gain de 1 2 % sur la consommation. loppos, "lElectroad" de Renault tait un vhicule lectrique qui se rechargeait par une prise de courant et pourvu dun prolongateur dautonomie constitu dun moteur essence de 500cm3 destin ne fonctionner que 5 % du temps. Ce vhicule a t commercialis trs peu dexemplaires, et la fabrication a t arrte en 2004.

  • Vhicule propre 9

    Lautonomie annonce tait de 150km en cycle urbain.Dassault en coopration avec Heuliez au sein de la SVE (Socit des Vhicules lectriques) avait annonc pour 2006un monospace hybride cr sur la base dun Kangoo de Renault nomm Cleanova II, lui aussi quip dun moteur de500cm3, pourvu de batteries de technologie lithium-ion et affichant une autonomie de 200km en cycle urbain. Cevhicule na jamais t commercialis et la socit SVE a t vendue par Dassault en 2009, puis dissoute.En avril 2007, La Poste a lanc un appel doffre pour une premire livraison de cinq cent vhicules lectriques ouhybrides (lectriques prolongation d'autonomie). Les socits PSA/Venturi et Fiat/Micro-Vett/Newteon ont tslectionnes en 2008 en vue de la ralisation de tests[11] puis pour fournir les vhicules. Ces 500 vhiculeslectriques (2 x 250) ont t livrs La Poste entre fin 2009 et juin 2011.Plus prosaquement, les services techniques de nombreuses communauts urbaines sont quipes depuis plusieursannes de camions-poubelles fonctionnant en logique hybride.

    Les vhicules utilisant l'hydrogne

    Hydrogne comme carburantUn rglement europen a t vot en septembre 2008 visant harmoniser les normes techniques relatives auxvoitures hydrogne dans lensemble du march commun. Le commerce, lhomologation et la diffusion des voitures,et autres vhicules jugs plus propres (sous rserve que la filire de production dhydrogne le soit aussi) devrait entre facilits. Selon lUE, les constructeurs automobiles devraient conomiser 124millions deuros en frais derception mais ils devront identifier ces voitures pour alerter les services de secours en cas daccidents. Cesvoitures pourraient reprsenter 5 % du parc europen en 2020 selon le Parlement[12] .

    Hydrogne et pile combustibleChoisir une source dnergie alternative au ptrole rpond au double impratif de la pollution et de la rarfactionannonce des nergies fossiles. Lapplication de cette nouvelle source dnergie aux transports rajoute un impratifde dimension et de scurit. La pile combustible fonctionnant partir de lhydrogne semble constituer la pisteprivilgie des pouvoirs publics pour lavenir, en Europe mais galement partout ailleurs dans le monde.Une pile combustible est un appareil produisant un courant lectrique partir dune raction chimique,gnralement entre lhydrogne et loxygne contenu dans lair. Le fonctionnement dune telle pile estparticulirement propre puisquil ne produit que de leau. Les piles combustible sont aujourdhui trs onreuses,notamment parce quelles ncessitent des quantits non ngligeables de platine.Lhydrogne ncessaire au fonctionnement des piles combustible peut galement tre utilis dans un moteur combustion interne conventionnel mais il est considr plus efficace de lutiliser comme moyen de stockage delnergie que comme combustible. Toutefois, lhydrogne est particulirement difficile stocker, tous les rservoirstant poreux par rapport cette molcule. Pour limiter les fuites et les problmes, il faut procder une liaisonchimique (par exemple en mthane ou avec des hydrures mtalliques) et librer lhydrogne juste avant utilisation.En octobre 2005, Amnon Yogev ancien professeur de linstitut Weizmann annonce avoir trouv une mthode pourproduire un flux dhydrogne partir deau en utilisant du magnsium ou de laluminium deau. Le systme na pasencore t montr au public et semble relativement lourd (100kg). Cependant si cette nouvelle mthode estconfirme, elle pourrait permettre dviter les problmes lis au stockage de lhydrogne.

  • Vhicule propre 10

    Bilan cologique de l'hydrogneSi la propret des piles combustible est exemplaire, la production de lhydrogne ncessaire leur fonctionnementest quant elle plus problmatique. Il existe actuellement deux possibilits pour produire de lhydrogne, luneconsiste lextraire du gaz ou du charbon (technique mise au point par lENEL Pise), lautre lectrolyser leau.La premire mthode produit du CO2 et contribue donc leffet de serre, moins de capturer ce carbone.La seconde mthode ncessite de llectricit dont la production ne doit pas elle-mme produire du CO2. On pensenotamment aux nergies renouvelables qui trouveraient dans lhydrogne un moyen de stocker leur productiondnergie ncessairement irrgulire. Plusieurs projets ont ainsi vu le jour, le Japon envisage une station offshoreportant une olienne gante, un systme espagnol convertit le mouvement des vagues en nergie, une tour solairedun kilomtre en Australie est en projet. Harry Braun du Hydrogen Political Action Committee estime quilfaudrait 12millions doliennes dun mgawatt pour assurer la production, par lhydrogne, de la consommationnergtique des tats-Unis.Des recherches rcentes de lInstitut Californien de Technologie montrent que lhydrogne lch dans lair devraitavoir un effet particulirement nfaste sur la couche dozone, dautres quipes de recherche font valoir des rsultatsmoins catastrophiques, la question reste en dbat. Il existe toutefois la crainte que de simples fuites invitables dansun rseau de distribution de lhydrogne naient des consquences dsastreuses sur lenvironnement.Une troisime solution tirerait parti des projets de centrale nuclaire haute temprature de fonctionnement quipermettraient de gnrer de lhydrogne directement. Ces centrales sont appeles par leur type de racteur : RacteurHaute Temprature et utiliseraient de lhlium comme fluide caloporteur et du graphite pour diffuser la chaleur. Ladissociation de leau en ses composants se fait naturellement temprature leve.Des mthodes plus propres de produire de lhydrogne sont rgulirement proposes. Un procd doxydation dunmlange en poids de 80 % daluminium et de 20 % de gallium d Jerry Woodall permettrait un vhicule quipdune pile combustible embarquant 80kg dun mlange deau et de cet alliage roulant 100km/h de parcourir560km pour un cot trois fois moins cher quavec la quantit dessence ncessaire dun poids quivalent[13]

    Les politiques nergtiques innovantesLa commission europenne de recherche sur lnergie prend des positions particulirement marques en faveur delhydrogne et des piles combustible. Le projet CUTE introduisant des autobus lhydrogne dans neuf villesEuropennes est dores et dj en marche.Dans la foule, PSA mise galement sur ce duo. Il envisage moyen termes de produire des vhicules hybrideslectriques recevant une pile combustible comme source dnergie complmentaire. Il envisage ensuite de passer lhorizon 2010-2020 des vhicules dont la source principale sera une pile combustible quipe dun reformateurproduisant lhydrogne partir du biothanol ou dessence de synthse. partir de 2020, considrant que les circuitsde distribution de lhydrogne seront en place, PSA projette de construire des vhicules fonctionnant grce une pile combustible alimente par les seules rserves dhydrogne embarques.Le Japon, leader mondial des vhicules pile combustible, marque galement une trs forte volont dans lestransports propres et plus particulirement pour lutilisation de lhydrogne. La politique japonaise, trs en pointe, estrsolument tourne vers laction, les vhicules hybrides essence tant dj largement favoriss. Le Japon met enplace titre exprimental des stations de distribution de lhydrogne pour une flotte de vhicules dote de piles combustible lessai. Le Japan Automobile Research Institute et le Japan Electric Vehicule Association travaillentconjointement produire une proposition de norme sur la puret de lhydrogne comme carburant pour les vhiculespropulss par une pile combustible.Les tats-Unis mnent des recherches quivalentes au travers notamment du programme freedom CAR, Cooperative Automotive Research visant construire des vhicules hydrogne/pile combustible. Le Canada se distingue galement avec un institut de recherche sur lhydrogne et des tests grandeur nature Vancouver. Le Canada et sa

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    capacit de production hydrolectrique sont particulirement bien placs pour faire de lhydrogne propre.Un accord de coopration entre lUnion Europenne et les tats-Unis sur la technologie des piles combustible vientdtre sign, montrant ainsi leur convergence de vue sur lavenir de lnergie dans les transports.

    Une conomie de l'hydrogneLhydrogne nest pas une source dnergie (lhydrogne sous sa forme H2 ne se trouve pas dans la nature), ce nestquun vecteur, un moyen de transporter de lnergie quil faut produire, par exemple via le nuclaire, les carburantsfossiles ou les nergies renouvelables.Lide de transition dune conomie du ptrole vers une conomie de lhydrogne est un thme rcurrent. Un choix simassif pour des technologies encore en dveloppement implique en effet des modifications importantes du schmade distribution.Jeremy Rifkin, auteur de Lconomie hydrogne , remarque que la production nest plus dpendante de certainesrgions du monde. Elle peut tre parpille, dcentralise, produite localement, ce qui serait alors un changementradical en termes de fonctionnement conomique qui demande une srieuse adaptation de la part des gants delnergie.Certes lutilisation des nergies renouvelables permet daccder lindpendance nergtique et le choix delhydrogne comme moyen de stockage pourrait permettre de tirer parti de cette source la production erratique.

    Critique

    Efficacit compare.

    Un problme vient de la finesse de lamolcule dhydrogne : elle esttellement fine quelle passe travers laplupart des rservoirs. Dans uneconomie hydrogne , 10 % delhydrogne serait ainsi perdu.

    Le dbat sur la scurit est intressantmais avant que lhydrogne propre ,donc produit partir dlectricitrenouvelable (seul procdindustrialis aujourdhui), soit pertinentpour lutilisation dans des vhiculesautomobiles face au banal stockagedans des accumulateurs, il devra faire face au dilemme actuel sur son efficacit nergtique, illustr par la figureci-contre.

    On devra ensuite diviser par dix le cot de lensemble rservoir plus pile combustible puis quadriller le territoire depostes dlectrolyse, de stockage et de remplissage sous pression (700bars), ensemble beaucoup plus complexequune station-service actuelle. Ensuite, seulement viendra le problme de la scurit qui est probablement le plussimple rsoudre (cf. les vhicules au GPL). Donnes recueillies par le projet de recherche europen StorHy[14] .

  • Vhicule propre 12

    Avantages fiscaux

    FranceEn France, en 2010/2011, la loi accorde un bonus cologique de 2000 lors de l'immatriculation de vhicules neufsquelle considre comme propres condition quil sagisse dun vhicule automobile terrestre moteur dont laconduite ncessite la possession dun permis de conduire et qui remplisse l'une des conditions suivantes : qui fonctionne au gaz de ptrole liqufi (GPL), exclusivement ou non (bonus accord jusqu' fin mars 2011) ; qui fonctionne au gaz naturel vhicule (GNV) exclusivement ou non (bonus accord jusqu' fin mars 2011) ; qui soit un hybride nergie lectrique et carburant fossile conventionnel (essence ou gazole) ;A noter que les missions de CO2 de ces vhicules doivent aussi tre infrieures une limite maximale rvaluechaque anne et que des bonus de plus faibles valeurs (jusqu 800 en 2011) sont aussi accords des vhicules moteurs thermiques ayant de faibles missions de CO2.Cette dfinition lgale seule semble toutefois bien insuffisante et demeure conteste. Le terme vhicule propre recouvre donc des ralits et des problmatiques disparates mais nen demeure pas moins usit.

    Notes et rfrences[1] Rapport 2009.[2] Site du Centre National du Transport Avanc (CNTA) (http:/ / cnta. ca/ ).[3] Sverine Alibeu, Dossier spcial : de plus en plus de villes franaises adoptent le carburant GNV (http:/ / ecologie. caradisiac. com/

    Le-reseau-de-stations-service-GNVert-516), 26. Consult le 31 janvier 2010.[4] http:/ / www. aa. washington. edu/ AERP/ CRYOCAR/ CryoCar. htm[5] http:/ / www. mtsc. unt. edu/ CooLN2Car. html[6] Site de lAssociation de Promotion des Usages de la Quasiturbine (APUQ) (http:/ / www. apuq. com).[7] (en) Quasiturbine QT5LSC Pneumatic - 12kW (http:/ / quasiturbine. promci. qc. ca/ EProductQT600SCPneumatic. htm) - Quasiturbine

    Agence, Montral.[8] http:/ / www. voitureelectrique. net/ renault-maxity-le-camion-electrique-arrive-2978[9] Un vhicule lectrique bat une Porsche et une Ferrari : http:/ / www. youtube. com/ watch?v=8qDZOBQs60w[10] Le prix dachat et dusage de la voiture lectrique : http:/ / www. voiture-electrique-populaire. fr/ enjeux/ economie[11] Avem (http:/ / 300gp. ovh. net/ ~avemlfod/ actualite-appel-d-offre-de-la-poste-plus-d-info-sur-le-vehicule-electrique-psa-venturi-442. html)

    Appel doffre de La Poste - 08/05/2008[12] Communiqu (http:/ / www. europarl. europa. eu/ news/ expert/ infopress_page/

    054-35973-245-09-36-909-20080902IPR35972-01-09-2008-2008-false/ default_fr. htm) de la commission du 3 septembre 2008.[13] Science et Vie de dcembre 2007.[14] (en) StorHy-Hydrogen Storage Systems for Automotive Application. (http:/ / www. storhy. net)

    Annexes

    Articles connexes Transport | Vhicule Ptrole | nergie renouvelable | Taxe gnrale sur les activits polluantes cologie | Dveloppement durable Bicyclette

    Liens externes Rapport de travail, Commission Interministrielle Vhicule Propre et Economie (http:/ / www. ecologie. gouv. fr/

    IMG/ pdf/ BioCIVEPEOKAD20janvier. pdf) [PDF] lien mort peut tre ici (http:/ / www. developpement-durable.gouv. fr/ IMG/ pdf/ Vehicules_propres-2. pdf)

    Centre National du Transport Avanc (CNTA) (http:/ / www. cnta. ca)

  • Vhicule propre 13

    Dfinition et implications du concept de voiture propre en France (http:/ / www. assembleenationale. fr/ 12/rap-off/ i2757. asp)

    Automobile hybride lectrique

    La Toyota Prius est une automobile hybrideessence-lectricit, quipe du systme Hybrid

    Synergy Drive (HSD).

    Une automobile hybride lectrique est une automobile faisant appel deux stockages d'nergie distincts pour se mouvoir, dont l'un de naturelectrique. Un tel vhicule n'a pas besoin d'une source extrieured'nergie lectrique (de type branchement au rseau lectrique), maispeut bnficier d'un tel systme. C'est alors une automobile hybriderechargeable.

    On les dsigne gnralement simplement comme voiture hybride dansle cas de l'association d'un moteur thermique et d'une machinelectrique rversible. Un vhicule hybride lectrochimique-lectrique utilise une pile combustible pour produirele courant destin au moteur lectrique. Les hybrides font appel un dispositif de stockage lectrique rversible(supercondensateur ou batterie d'accumulateurs).

    Principe de fonctionnementLe principe gnral de fonctionnement consiste combiner un moteur lectrique (souvent rversible en gnrateur)avec un moteur thermique pour propulser un vhicule.Les diffrentes phases de fonctionnement : Lorsque le vhicule est immobile, les deux moteurs sont l'arrt ; Au dmarrage, c'est le moteur lectrique qui assure la mise en mouvement de la voiture, jusqu' une vitesse de

    l'ordre de 50km/h ; Lorsqu'une vitesse plus leve est atteinte ou qu'une acclration forte est demande, le moteur thermique prend

    le relais ; En cas de trs forte acclration, les deux moteurs fonctionnent simultanment, ce qui permet une acclration

    suprieure ; En phase de dclration, de descente et de freinage, une part de l'nergie cintique est transforme par le

    moteur/gnrateur en lectricit pour recharger les batteries assurant ainsi le rle de frein moteur et soulageant lesfreins mcaniques.

    tant donn les modes de fonctionnement possibles, la gestion de l'ensemble est en gnral confi l'lectroniqueembarque qui tient compte de l'tat de charge de la batterie, de la temprature du moteur thermique et de celle ducatalyseur, des besoins de chauffage ou de climatisation et de la pression sur les pdales d'acclrateur et de frein.Toutefois, la rcupration d'nergie au freinage n'est pas disponible sur tous les vhicules hybrides.

  • Automobile hybride lectrique 14

    Niveaux d'hybridation

    Systme full hybrid parallle ; ENG=moteur thermique (engine) ; Clutch=embrayage ;MOT=moteur lectrique ; PE= lectronique de commande ; BATT=batterie ;

    TX=transmission

    On classe les vhicules hybrides enfonction de l'importance de la partielectrique et de la faon dont elle estcombine avec le moteur thermique.La nomenclature varie selon lessources et les constructeurs ; la plusutilise est d'origine amricaine : Le mild hybrid est le niveau

    d'hybridation minimal. Sauf l'arrt, le moteur thermique tourneen permanence. Le moteurlectrique rcupre l'nergiecintique (pendant un freinage ouune descente, le moteur lectriquefonctionne alors en gnrateur et fournit un couple rsistant s'ajoutant au frein moteur). L'nergie rcupre eststocke dans des batteries ou des super-condensateurs et fournit un appoint de puissance pour aider les reprises.Ce systme est appel Urban Hybrid chez PSA (concept-car C5 Airscape), c'est un stop & start auxfonctionnalits largies. Des technologies comparables existent chez BMW ou encore Ford. Un systme analogue,le SREC est utilis en comptition automobile, notamment en Formule 1. Ce niveau d'hybridation correspond des puissance de 8 15 kW[1] .

    Le full hybrid est la formule la plus rpandue. La voiture peut tre entrane par chaque moteur sparment ou parles deux moteurs ensembles. Cela ncessite donc des puissances suprieures 20 kW[1] . Une gestion de latransmission complexe permet toutes les combinaisons. Le pourcentage d'utilisation du moteur lectrique dpendde la capacit de la batterie, dont la charge est effectue en roulant par le moteur thermique et par l'nergiecintique rcupre.

    L'hybride rechargeable, ou plug-in hybrid, est un vhicule hybride qui peut se recharger sur le rseau lectrique,ce qui permet de l'utiliser en mode tout lectrique pour les petits trajets. La configuration peut tre srie ouparallle. Ainsi les Chevrolet Volt et Opel Ampera, premires utilisatrices de ce systme, permettraient leursutilisateurs de rouler jusqu' 60km par jour sans utiliser d'essence, en rechargeant les batteries la nuit. Le moteurthermique est mis en route lorsque les batteries sont puises ou au-del d'une certaine vitesse, allouant jusqu'600km d'autonomie au total sur les Volt et Ampera.

    Disposition mcanique Hybride srie. C'est le moteur lectrique qui entrane le vhicule, le moteur thermique entrane une gnratrice qui

    recharge les batteries; le moteur thermique n'est pas reli aux roues et peut tourner son rgime optimal (demeilleure consommation spcifique). De plus, il y a moins de pertes mcaniques dans la transmission. Desbatteries d'accumulateurs ou des supercondensateurs permettent de stocker l'nergie et de rouler en toutlectrique . Le freinage est, bien sr, rgnratif. La Chevrolet Volt (vhicule issu d'un concept-car dont lacommercialisation a dbut en dcembre 2010 aux tats-Unis[2] ) illustre cette technologie.

    Hybride parallle. Les deux moteurs sont relis la transmission. Les mouvements des moteurs thermique etlectrique sont raccords au mme arbre. Exemples, la Honda Insight et le prototype hybride HDi de PSA.

    Hybride srie-parallle. Combinaison complexe des deux solutions. Les mouvements des moteurs thermique et lectriques sont combins de manire plus labore avec un train picyclodal qui permet des vitesses de rotation diffrentes pour les moteurs thermique et lectriques. Exemples, les Toyota Prius et Auris HSD, Nissan Altima

  • Automobile hybride lectrique 15

    Hybrid, Lexus Rx400h, GS450h, LS600h utilisent des variantes de ce principe (systme Hybrid Synergy Drive). Un concept particulier de vhicule hybride intgral consiste utiliser un moteur thermique classique sur les roues

    avant et un (ou deux) moteur lectrique sur les roues arrires. On dispose ainsi de quatre roues motrices sans lacomplication de la transmission mcanique. Le concept-car Citron C-Metisse utilisait ce principe ainsi que lesPeugeot 3008 Hybrid4[3] et Peugeot 508 RXH hybride[4] (commercialisation prvue dbut 2012). Le premiervhicule utiliser ce principe en srie faisait encore plus compliqu, puisque le Lexus RX400h combinait ungroupe hybride entrainant les roues avant (systme Toyota srie-parallle) avec un moteur lectrique entrainantles roues arrire[5] .

    Tout vhicule moteur thermique peut tre quip d'une coupure automatique du moteur thermique lorsque levhicule s'immobilise, rduisant ainsi sensiblement la consommation en parcours urbain (et uniquement l). Sur lesmodles non hybrides, l'alternateur et le dmarreur d'une voiture classique sont remplacs par un alterno-dmarreur,un moteur lectrique rversible. Bien que parfois prsents sous le terme de micro-hybride, le moteur lectrique nepeut tre utilis pour le dplacement du vhicule, faut d'une puissance suffisante. Ces techniques peuvent cependantpermettre une optimisation du fonctionnement du groupe propulseur ou des accessoires lectriques, voire treassocis de la rcupration d'nergie cintique. L'appartenance de ces vhicules la famille des hybrides faitdbat[6] .

    HistoireLa premire automobile de ce type est prsente en 1899 par les tablissements Pieper(de), de Lige[7] .tonnamment similaire dans ses caractristiques aux hybrides modernes, elle utilise un moteur ptrole de 3.5chqui entrane directement les roues. Sur l'arbre de transmission, en amont d'une boite de vitesses engrenages 2rapports avec embrayage, est intercale une dynamo rversible, selon le principe de l'hybride parallle. Le moteurfonctionne toujours pleine charge, et la dynamo permet la charge d'accumulateurs, pour un poids de seulement25kg. Si la tension de la dynamo devient infrieure celle de la batterie, celle-ci se dcharge et la puissance del'ensemble moteur-dynamo peut alors atteindre 6ch.Plusieurs autres constructeurs se lancent, pendant la premire dcennie du vingtime sicle, dans ce qui est alorsappel l'automobile mixte, ou ptrolo-lectrique, dont la Lohner-Porsche(en)[8] mixte, cre par Ferdinand Porscheen 1900 pour Ludwig Lohner(de). Aucun de ces coteux modles ne rencontrant le succs, le technologie disparatavec la premire guerre mondiale.Il fallut attendre plus de 80 ans avant la mise sur le march, en grande srie, de la Toyota Prius, fin 1997 au Japon,dans une version jamais commercialise en dehors de l'archipel. La troisime version de la Prius (modle NHW20) areu le titre europen de voiture de l'anne en 2005.Le coup deux-places Honda Insight sorti en 1999 a t export aux tats-Unis et dans quelques autres pays mais pasen France. Sans approcher le succs de la Prius, Honda commercialise depuis plusieurs annes une version hybridedite IMA de la Honda Civic et un modle spcifique, l'Insight.En 2007, Toyota remporta avec sa Camry Hybride plusieurs prix d'importance dans le monde automobile,l'Association des journalistes automobile du Canada ayant octroy la Camry Hybride 2007 le titre de voiturecanadienne de l'anne, ainsi que celui de meilleure voiture familiale de plus de 30000$ CAN. L'Associationcanadienne des automobilistes leur a dcern le prix tant convoit : Pyramide 2007 CAA pour des initiativesenvironnementales. En 2008, Toyota avait vendu un million d'exemplaires de sa Prius. Lexus, la marque haut degamme de Toyota, commercialise des berlines et un 4x4 hybrides, ce dernier (Lexus RX400h) rencontrant un certainsuccs, malgr son prix.D'autres constructeurs ont galement vendu des modles hybrides mais avec des parts de march marginales (Mazda,General Motors, Renault...). En France, Renault a produit quelques milliers de Kangoo hybrides[9] .

  • Automobile hybride lectrique 16

    Crise du ptrole et contrainte cologique obligent, de nombreux constructeurs automobiles ont annonc desprogrammes de recherche importants dans ce domaine, notamment General Motors, qui s'associe dans ce domaineavec Mercedes et BMW, Ford ayant acquis la technologie de Toyota de premire gnration, et plus rcemment PSAPeugeot Citron qui s'est associ divers grands quipementiers pour raliser la premire voiture hybridediesel-lectrique, dans le cadre d'un important programme de dveloppement soutenu par l'Agence pour l'InnovationIndustrielle.En France, un bonus cologique de 2000euros est accord depuis dbut 2008 pour l'achat de la plupart des vhiculeshybrides. Au Canada, le Premier Ministre, Stephen Harper, annonait dans le nouveau budget 2007 qu' compter du20 mars 2007 un programme sous forme de remboursement en espces sonnantes sur plusieurs modlesco-nergtiques verrait le jour ; ce remboursement a exist au niveau fdral jusqu'au 1er janvier 2009.

    AvantagesCe type de motorisation diminue de 10 30 % la consommation des vhicules suivant l'utilisation (la conduiteurbaine offrant les plus grands gains et la conduite autoroutire les plus faibles) et permet galement de limiter lesmissions polluantes proportionnelles la consommation de carburant. La motorisation hybride est doncparticulirement intressante pour les taxis et elle commence tre applique aux autobus et camions aux tats-Unis,en Europe et au Japon.Ne puisant son nergie que dans le carburant, au moins dans les ralisations actuelles, une motorisation hybride nedoit pas tre compare une motorisation lectrique ; il s'agit simplement d'une motorisation thermique optimisantl'usage de l'nergie. L'hybridation est l'origine d'importants progrs lors des annes 2000, permettant desvhicules hybrides essence de prsenter un bilan en termes d'missions de polluants meilleur que celui desvhicules diesel, similaire en termes de CO2 mais avec moins d'missions de polluants ariens

    [10] .

    InconvnientsLes accumulateurs lectrochimiques de ces vhicules n'auraient pas une dure de vie aussi longue que le vhiculelui-mme, il faudrait donc changer ceux-ci une ou plusieurs fois avant le recyclage total du vhicule, ce quientranerait un surcot de maintenance et une obligation importante de recyclage pour le fabricant. Cependant, desmarques proposant les systmes hybrides garantissent spcifiquement le systme hybride dont la batterie (8 ans ou160000km pour la Prius en France, 8 ans et kilomtrage illimit pour la Honda Civic IMA).

    CritiquesCertains constructeurs ont avanc le fait que l'conomie en carburant occasionne par la technique hybride pour desvhicules essence tait proche de celle du passage de l'essence au gazole, et qu'elle n'tait donc pas intressantepour eux sur les marchs ayant fait le choix d'un fort taux d'utilisation de moteurs diesel comme l'Europe. Cediscours occulte l'impact suprieur des missions de NOX et de particules fines de carbone des moteurs diesel.Certains fabricants europens projettent des hybrides diesel, esprant obtenir des missions de CO2 encoreinfrieures.Enfin, d'autres critiques notent que des 4x4 bien que hybrides (Lexus...) restent nanmoins trs nergivores compars des berlines, mais bien moins toutefois que des 4x4 essence non hybrides.Selon Patrick Coroller, Directeur national Air et Transport de l'ADEME, "les solutions hybrides ne sont pas pertinentes et ne soutiennent pas la comparaison par rapport aux dernires gnrations de vhicules purement lectriques utilisant des batteries haute capacit de stockage"[11] . Toujours selon lui, "les solutions d'hybride essence et plus forte raison Diesel ne seraient pas adaptes aux marchs des prochaines dcennies et sur un plan environnemental, seule la voie de l'hybride rechargeable mrite un soutien condition de maintenir une origine trs majoritairement non polluante de l'lectricit" (c'est la voie choisie pour la Toyota Prius III, par exemple).

  • Automobile hybride lectrique 17

    Toutefois, l'avantage des hybrides sur l'lectrique pur est leur autonomie non limite par les batteries qui les rendutilisables sur de plus longs trajets sans avoir se proccuper de la recharge des batteries (et vitesse plus leve,sur autoroute par exemple).On peut cependant souligner les problmes de recyclage des batteries d'une solution purement lectrique ou hybride,ainsi que le problme de ressources qui se poserait si le nombre de vhicules devait tre trs lev, par exemple ladisponibilit du lithium utilis dans les batteries de type Lithium-Ion (Chevrolet Volt...). Rappelons que prs de 14millions de vhicules (tous types confondus) se vendent chaque anne dans la Communaut Europenne.

    Notes et rfrences[1] Compte-rendu de la confrence Hybridation de lnergie pour les transports (http:/ / www. iledescience. org/ photo/ Cpte rendu final

    Hybridation(3). pdf) du jeudi 22 octobre 2009[2] (en) Livraisons 2010 GM. (http:/ / media. gm. com/ content/ dam/ Media/ gmcom/ investor/ 2011/ DeliveriesDecember2010. pdf), Rob R

    Cole, 4 janvier 2011. Consult le 19 fvrier 2011 [PDF][3] La Peugeot 3008 hybride livre ses secrets (http:/ / www. cartech. fr/ news/ peugeot-3008-hybride-caracteristique-consommation-39755079.

    htm) Cartech.fr[4] Peugeot 508 RXH, l'hybride (http:/ / www. lefigaro. fr/ automobile/ 2011/ 07/ 12/

    03001-20110712ARTFIG00452-peugeot-508-rxh-l-hybride-gagne-encore-du-terrain. php) lefigaro.fr[5] Lexus RX400h : l'hybride chic, cher mais performant, qui fait vraiment rver (http:/ / www. moteurnature. com/ actu/ 2005/

    lexus_rx400h_hybride. php) sur moteurnature.com, 2005.[6] Approche systmatique de l'optimisation du dimensionnement et de l'laboration de lois de gestion d'nergie de vhicules hybrides (http:/ /

    hal. archives-ouvertes. fr/ docs/ 00/ 14/ 52/ 36/ PDF/ scordia_2004. pdf), thse de doctorat de J. Scordia, universit de Nancy, 2004. p.19[7] Grard Lavergne, L'automobile en 1902, dans Revue gnrale des sciences pures et appliques, vol.13, 1902, p.973-983 [ texte intgral

    (http:/ / gallica. bnf. fr/ ark:/ 12148/ bpt6k17077f/ f985) ( le 20 octobre 2011)][8] Lohner Porsche, une hybride de 111 ans... (http:/ / www. guideautoweb. com/ articles/ 6858/ ) - Le Guide de l'Auto, 1er mai 2010[9] Kangoo Hybride, L'lectrique va plus loin (http:/ / www. planeterenault. com/ news-60-Kangoo+ Hybride. html) - Plante Renault, 20

    novembre 2002[10] Quelles sont les voitures les plus propres ? (http:/ / ecologie. blog. lemonde. fr/ 2011/ 06/ 08/ quelles-sont-les-voitures-les-plus-propres/ )

    par Audrey Garric sur un blog du Monde.fr, publi le 8 juin 2011, consult le 22 octobre 2011.[11] allocution de Dijon 4 mai 2006 - journe EDF

    Annexes

    Articles connexes Biocarburant Polycarburant Pile combustible Accumulateur lectrique Propulsion alternative Hybrid Synergy Drive

    Liens externes Un utilitaire : le Mercedes-Benz Sprinter en propulsion hybride (http:/ / www. clean-auto. com/ article.

    php3?id_article=2821) sur clean-auto.com, publi le 25 aout 2004. Voitures hybrides - Les voitures hybrides actuellement disponibles en France (http:/ / avem. fr/ index.

    php?page=hybrid)Sur le site AVEM.fr Description de la technologie (http:/ / www2. ademe. fr/ servlet/ KBaseShow?sort=-1& cid=96& m=3&

    catid=13655) sur le site de l'ADEME

  • Vhicule lectrique 18

    Vhicule lectrique

    Une Tesla Roadster, voiture de sport lectrique.

    Un vhicule lectrique est un vhicule dont la propulsion est assurepar un moteur fonctionnant exclusivement lnergie lectrique, ladiffrence des vhicules hybrides, disposant frquemment de deuxmoteurs dont un lectrique.

    Vhicules ferroviaires

    Le transport ferroviaire est celui qui fait le plus largement appel latraction lectrique. Si la traction vapeur a quasiment disparu, il restede nombreuses locomotives Diesel. Les modes de transport ferroviairesurbains sont quasiment tous lectriques.

    Vhicules routiersLes vhicules routiers lectriques ont vu le jour au dbut du XXesicle. La Jamais contente fut ainsi la premirevoiture franchir les 100km/h. De nombreux petits vhicules de livraison lectriques furent galement utiliss dansle pass. Cependant, les progrs du moteur combustion interne furent plus rapides que ceux touchant lesaccumulateurs, et le vhicule routier lectrique tomba vite en dsutude. Le transport automobile commencera seproccuper de rechercher dans la voiture lectrique un moyen de transport ne polluant pas l'air durant sonfonctionnement, avec l'avnement des questions de pollutions atmosphrique (gaz effet de serre et particules) etsonore.EDF, qui possde encore 1500 vhicules lectriques, a annonc le 5 septembre 2007 un partenariat technologiqueavec Toyota, portant sur l'valuation et le dveloppement des vhicules hybrides rechargeables et des bornes derecharges, dans les parkings et sur le rseau routier[1] .Les voitures lectriques sont globalement plus efficaces nergtiquement que des voitures utilisant des moteurs combustion (diesel, essence, hydrogne). En effet, la charge d'une batterie peut atteindre un rendement de 98%[rf.insuffisante], idem pour la dcharge[rf.insuffisante]. L'utilisation de l'nergie dans un moteur lectrique est de 97%[rf.insuffisante], d'o un rendement de la prise la roue de 83 %[rf.insuffisante]. Rappelons que le rendement d'unmoteur thermique conventionnel est infrieur 20 % en usage normal, ce qui signifie que 80 % de l'nergieconsomme est perdue.Une batterie moderne permet d'effectuer plus de 1000 cycles (soit plus de 200000km dans le cas d'une batterieoffrant une autonomie de 200km) pour un cot moyen de 2centimes d'euros par kilomtre et de 0.25centime parkilomtre pour l'lectricit. ce jour, il n'existe aucune technologie plus cologique et meilleur march.Les batteries les plus modernes permettent une autonomie jusqu' 500km et peuvent souvent tre recharges domicile. La mise en place d'un rseau de stations de recharge resterait cependant la solution finale pour rsoudrecompltement les questions d'autonomie de ces vhicules. Isral, le Danemark, l'Australie, la Californie et Hawamettent en place actuellement des systmes de ce type afin de permettre la dmocratisation du vhicule routierlectrique.Les vhicules lectriques prsentent d'autres avantages. Leur carburant (batterie + lectricit) peut-tre moinscher que l'essence (calcul sur la base du prix du litre d'essence 1euro) partir d'un certain kilomtrage annuelpermettant d'amortir le surcot initial de batterie par les pleins d'lectricit peu couteux[2] . Ils sont trs simplesd'entretien, demandant trs peu de changements de pice, et le moteur peut effectuer jusqu' 1million de kilomtrespour les voitures.

  • Vhicule lectrique 19

    Leur principal inconvnient rside aujourd'hui dans leur faible autonomie (pouvant atteindre de 200 480km unevitesse de 110km/h), leur prix d'achat lev, notamment pour les batteries qui sont gnralement proposes enlocation par les constructeurs, un service aprs vente inadapt (tant au niveau du savoir-faire que de la rpartitiongographique) et un prix de revente totalement dpendant de l'tat des batteries. L'conomie du vhicule lectriquefait que son prix de revient kilomtrique ( prk ), intgrant l'ensemble des cots et produits (cot d'acquisition, aidesde l'tat, produit de revente), est largement suprieur celui d'un vhicule Diesel.

    Vhicules lourds lectriquesLes autobus lectriques sont gnralement de petits vhicules quips de racks interchangeables de batteries auplomb, utiliss sur de trs courtes distances. Ils sont par exemple employs Rome et Arcachon pour transporterles passagers dans les petites rues du centre ville fermes la circulation. L'autonomie reste un point sensible,d'abord parce qu'elle impose de changer souvent les batteries et que ces changements doivent se faire dans un lieuproche de la ligne. Il est donc ncessaire de possder un hangar proche de la zone d'exploitation. En 2003, plus de500 bus lectriques taient en service en Europe, dont plus de soixante-dix en France[3] . Cependant, une nouvellegnration de batterie lithium a permis de fortement amliorer l'autonomie de ces vhicules (de 100 200kmd'autonomie avec une charge). Bien que cette technologie soit encore peu rpandue, des villes comme Coulommiersou encore Provins exploitent dj des bus 100 % lectriques avec des batteries lithium construits par la socit PVI(ou Power Vehicle Innovation).On trouve aussi des vhicules hybrides et le trolleybus qui est un autobus lectrique aliment par des perchesbranches sur deux lignes de contact ariennes.Parmi les variantes, il existe galement le trolleybus/autobus lectrique utilis en mode autobus lectrique en centreville, ce qui permet de s'affranchir des lignes d'alimentation lectrique dans la ville, puis aliment par des ligneslectriques en dehors du centre. Ce second mode permet alors l'alimentation du systme de propulsion et la rechargedes batteries pour le fonctionnement autonome dans la partie centrale du trajet. Cette approche permet de s'affranchirdu problme de changement de batterie pour recharge voqu prcdemment.Les camions[4] et vhicules de voirie, notamment les bennes ordures, connaissent aussi des versions lectriques.Ces vhicules peuvent bnficier d'une propulsion bimodale, lectrique en ville et thermique vers l'usine deretraitement, ou encore 100 % lectrique avec des batteries lithium comme Courbevoie depuis mai 2011[5] .

    Les scooters lectriques

    scooter lectrique en train de charger devant unmagasin de Suzhou en Chine

    Le scooter lectrique est une application intressante car la limitationlgale en France de performance impose aux deux roues de moins de50cm permet d'obtenir des performances trs proches de celles desvhicules thermiques. Les scooters lectriques se rechargent enquelques heures sur une simple prise de courant 220V, 16A. En 2006,seuls les VAE (vlos assistance lectrique), sont quips d'unebatterie amovible rechargeable domicile.

    On peut attendre d'un scooter lectrique une vitesse de 45km/h pourune autonomie de 40 70km. Les prochaines gnrations de scooterslectriques devraient avoir des performances comparables aux scootersde 125cm : vitesse jusqu' 110km/h et une autonomie de 100km(l'autonomie d'un scooter X9 125cm est comprise entre 280 et 300km pour une vitesse atteignant 120km/h).

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    Les quads lectriquesDes quads lectriques sont tests par La Poste franaise pour la distribution du courrier car l'engin est mi-cheminentre le deux-roue motoris et la voiture. Si l'exprience est concluante, La Poste pourrait se doter de 3000 de cesmodles d'ici 2012[6] .

    Les vlos lectriquesPour l'ensemble vhicule + passager : le plus lger (moins de 120kg contre 1200kg en moyenne pour une voiture) ; le plus lent (40km/h contre 120km/h pour une voiture) ; la moiti de l'nergie est fournie par le passager.

    Ainsi, du fait des lois de la physique, de l'nergie cintique ( ),

    c'est le vhicule lectrique ncessitant le moins d'apport d'nergie externe pour se dplacer, et ncessitant donc leplus faible stockage d'nergie, rduisant ainsi l'importance des problmes poss par les batteries.(10x(3x3)x2, soit, pour une distance donne, 180 fois moins d'nergie lectrique ncessaire pour le VAE (vlo assistance lectrique) que pour une voiture, dans l'exemple. Comme une charge fournissant une autonomie de 60kmest gnralement suffisante pour un VAE destin un usage urbain ou pri-urbain, le rapport entre les deux estencore meilleur.A l'oppos, on attend une autonomie suprieure une voiture, ainsi, beaucoup de voitures thermiques ont uneautonomie, par plein, de plus de 1 000km. Une voiture lectrique, avec une autonomie de 120km, pour les usagesautoroutiers (week-end, vacances ou autre), fait ple figure face aux voitures thermiques. Ainsi une autonomiedouble pour la voiture lectrique (120km) par rapport au VAE (60) est un minimum; en fait, une autonomie triple ouquadruple pour la voiture lectrique serait apprcie.

    Une russite conditionne par l'amlioration des batteriesDans le courant de l'anne 2005, l'ide de la voiture lectrique a refait son apparition. Des projets ports par desindustriels trangers au monde de l'automobile, ont mis sur des technologies de batteries nettement plusperformantes que les antiques batteries au plomb. Quelques prototypes ont t produits, dont certains ont t conuscomme des vhicules part entire et non pas comme des vhicules conventionnels lectrifis.[rf.ncessaire]

    Ces progrs techniques venir laissent entrevoir de nettes amliorations. L'volution du march du ptrole, desautres technologies de vhicules propres et de la sensibilit de l'opinion publique sur les questions de la pollution etdes gaz effet de serre dcideront de l'avenir de ces vhicules.Les batteries futures devront vieillir sans perdre leur capacit, que ce soit avec le temps comme avec les cycles decharge et de dcharge, et tre composes de matriaux recyclables et non polluants (c'est--dire sans mtaux lourds),pour correspondre cet idal cologique[7] .

    Vhicules ariensLe transport arien ne fait pas appel l'nergie lectrique. Essentiellement, cela tient au poids important des batteriesou l'norme surface de capteurs solaires ncessaire pour produire l'nergie. Ces lments vont vivement l'encontre de l'implantation dans un avion qui a de drastiques contraintes de poids et de taille.[rf.ncessaire]

    Toutefois, l'nergie, la puissance disponibles et le poids des nouvelles batteries permettent leur incorporation certains aronefs, tels que les motoplaneurs ultra-lgers motorisation lectrique. L'nergie disponible bord permet l'envol, et mme plusieurs envols successifs sans recharge des batteries. Le vol se poursuit alors aprs rtraction de l'ensemble propulsif dans le fuselage, en retrouvant les qualits de vol et de finesse d'un bon planeur (finesse 40 typiquement). Plusieurs modles sont disponibles sur le march tels que l' Apis E , le Silent E , l'"Alatus ME"

  • Vhicule lectrique 21

    par exemple, ou le Lange Antares 20E (Lange Aviation). Existent galement des ULM pendulaires moteurlectrique, comme par exemple Electro-Trike d'ELECTRAVIA. Il faut galement citer l'intrt grandissant dans ledomaine des drones de toutes tailles usage civil et militaire pour la propulsion lectrique.Des dveloppements se poursuivent pour amliorer les performances de l'ensemble propulsif et font l'objet demultiples projets, tant dans les universits que chez les industriels. Bien videmment, lidal serait de recharger envol les batteries, ce qui est envisageable par des panneaux solaires ou par l'utilisation du moteur en gnrateurlectrique l'occasion d'une descente prolonge, hlice en moulinet. Cette conception permettrait alors d'imaginer unvol diurne au gr du soleil. L'volution des performances des panneaux solaires photovoltaques, en performance etcots, laisse penser que cette ide n'est plus une utopie (voir ce sujet le prototype Icare 2). Il y a eu le vol d'unappareil lectrique modle rduit, appel SoLong UAV, (avec batteries et panneaux solaires), d'une dure de plus de24heures, puis plus de 48heures en Californie en 2005[8] .Des projets associant propulsion lectrique, panneaux photovoltaques et pile combustible font aussi l'objetd'tudes en vue de pouvoir raliser des vols de longue dure haute altitude.Un projet de tour du monde en avion solaire est actuellement en dveloppement en Suisse par une quipe runieauprs d'un clbre aronaute : le projet Solar Impulse. Celui-ci a dj ralis, du 7 au 8 juillet 2010, un vol de26heures et 9minutes sans interruption incluant une nuit entire.

    Le MC30E en vol, lors de la campagne d'essaisd'Aot 2011.

    Le 5 sept 2010, le bimoteur de construction amateur MC15E Cri-Cri atabli un record absolu de vitesse en avion 100% lectrique (moteursElectravia[9] , hlices E-PROPS, batteries KOKAM) 262km/h lorsdu meeting de Pontoise, en prsence des commissaires de l'Aro-Clubde France[10] .

    Le 13 avril 2011 le dmonstrateur MC30E de la socitluxembourgeoise LSA[11] a tabli lors du salon Aero Friedrischafen lepremier record FAI impliquant un aronef propulsion lectrique, envolant 135km/h sur un aller retour de deux fois 15km (catgorieRAL1E ID 16214). Ce dmonstrateur a depuis subi un chantier demodifications pour installer une motorisation mieux adapte et plus performante, en vue d'une nouvelle campagne derecords FAI l'horizon de fin 2011. Un compte rendu technique de la campagne d'essais de dbut aot 2011 peuttre consult sur le site du motoriste Electravia[12] . Il faut noter qu'avec une efficacit nergtique quivalente 3.4g de carburant fossile dpens par kilomtre parcouru en ligne droite et altitude constante (soit 5 kWh lavitesse de finesse max de 125km/h), cet aronef est l'objet volant pilot le plus conomique jamais mis enoprations, et ce malgr le fait que son potentiel d'amliorations soit loin d'tre puis. (l'ambition court terme tantde descendre sous la barre des 3g quivalents/km)

    NaviresLa propulsion lectrique est utilise pour des navires de guerre : sous-marins (pour son fonctionnement anarobiqueds 1860 et pour son avantage acoustique) et porte-avions. Ils fabriquent leur nergie grce une centrale nuclaireembarque. Trs tt, certains paquebots de luxe et navires de fort tonnage ont galement utilis la propulsionturbo-lectrique comme - dans les annes 1930 - Le Normandie (France), Le Patria (Allemagne) ou - plusrcemment - Le Queen Mary 2.Des avantages de la propulsion lectrique sont alors : la rduction des vibrations engendres par une motorisation de haute puissance (sous-marins ou navires de

    croisire) ; parfait contrle du couple moteur (pour les brise-glaces, les navires positionnement par satellite ou les ferries) ;

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    la simplification de l'architecture du navire, en sparant physiquement production de l'nergie et motorisation(pour les tankers) ;

    maintenance diminue (pour tous les navires).

    ModlismeDepuis quelques annes et la dmocratisation de l'utilisation des accumulateurs Lithium-Polymre (LiPo), le mondedu modlisme radio-command s'est considrablement transform.Le poids de ces accumulateurs est nettement moins important que les gnrations prcdentes (NiMh ou NiCd), pouvoir de dcharge quivalent, et associ des moteurs haut rendement ( brushless ), permet une utilisationdans bon nombre d'applications.Ainsi le vol en salle ( indoor ), initialement rserv des appareils ultra lgers (catgorie cacahute ) propulsion moteur caoutchouc, est dsormais quasi acquit la cause lectrique, de la maquette l'avion de voltigeet les hlicoptres de quasi de toutes tailles (selon la taille de l'indoor)On retrouve l'utilisation de l'lectrique dans tous les domaines du radio-modlisme : naval, sur roues, arien (avion,planeur, jet, hlicoptre) titre d'indication, le record du monde de dure d'un vol sans couper le moteur a t tabli en France le 30 juillet2008 la Selles-Saint-Denis par l'quipe Vincent Labrouve et Daniel Lentin avec un appareil Volenbulle XXL, avecun temps de 12h36min46s[13] [rf.insuffisante].La technologie LiPo est la plus rpandue, mais des nouvelles gnrations d'accumulateurs sont dsormais disponiblesproposant un pouvoir de dcharge encore suprieur (lgrement plus lourds, ils sont utiles uniquement dans certainsdomaines d'applications), comme les LiFePo4 (batteries nanophosphate).

    Notes et rfrences[1] VHR France (http:/ / www. vhr-france. com)[2] Le cout d'usage de la voiture lectrique par rapport la voiture thermique (http:/ / www. voiture-electrique-populaire. fr/ enjeux/ economie/

    cout-usage)[3] Les bus et navettes lectriques (http:/ / www. avem. fr/ index. php?page=bus) - Association pour l'avenir du vhicule lectrique mditerranen

    (AVEM)[4] Smith Electric Vehicles : lancement dun camion lectrique aux Etats-Unis (http:/ / www. caradisiac. com/

    Smith-Electric-Vehicles-apres-l-Europe-lancement-de-son-plus-gros-camion-electrique-aux-Etats-Unis-2708. htm) Caradisiac.com - dcembre2007

    [5] Un camion ordures electrique (http:/ / www. leparisien. fr/ courbevoie-92400/ un-camion-a-ordures-100-electrique-13-05-2011-1447329.php) Le Parisien - mai 2011

    [6] Fini le facteur en vlo, place au quad lectrique (http:/ / www. enerzine. com/ 15/ 4457+ fini-le-facteur-en-velo-place-au-quad-electrique+ .html) - Enerzine.com, 19 mars 2008

    [7] Les enjeux autour de la batterie des voitures lectriques (http:/ / www. voiture-electrique-populaire. fr/ enjeux/ technologie/ batterie)[8] (en) Solar-powered UAV flies two days straight (http:/ / machinedesign. com/ article/ solar-powered-uav-flies-two-days-straight-0818) -

    MachineDesign.com, 18 aot 2005[9] Electravia (http:/ / www. electravia. fr/ )[10] Le Parisien, dition Ile de France, 06/09/2010[11] Luxembourg Special Aerotechnics (http:/ / www. lsa-aerotechnics. com/ )[12] Electravia MC30E (http:/ / www. electravia. fr/ mc30e. php)[13] record du monde de dure lectrique battu (http:/ / forum. modelisme. com/ viewtopic. php?id=152412& p=1) - Forum, sur modelisme.com,

    3 aot 2008

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    Annexes

    Articles connexes Vhicule propre Transport Vhicule Vhicule hybride rechargeable, qui allie un moteur thermique et un moteur lectrique. Vlo assistance lectrique

    Liens externes Strasbourg teste la voiture lectrique (http:/ / www. parolesdeclients. schneider-electric. fr/ video/

    recharge-des-voitures-electriques-a-strasbourg/ ) Recharger son vhicule lectrique en toute scurit selon Schneider Electric (http:/ / www. schneider-electric. fr/

    sites/ france/ fr/ solutions-ts/ energie-et-infrastructures/ transports/ recharger-en-toute-securite. page) Livre Vert sur les infrastructures de recharge ouvertes au public pour les vhicules dcarbons (http:/ / www.

    developpement-durable. gouv. fr/ IMG/ pdf/Livre_vert_L-_NEGRE_Infrastrucutres_recharge_pour_les_vehicules_decarbones. pdf) de Louis Ngre.

    Biocarburant

    La canne sucre peut tre utilise pour produiredes agrocarburants.

    Un biocarburant ou agrocarburant est un carburant produit partirde matriaux organiques non fossiles, provenant de la biomasse. Ilexiste actuellement deux filires principales :

    filire huile et drivs (biodiesel) ; filire alcool, partir d'amidon, de cellulose ou de lignine

    hydrolyss.

    D'autres formes moins dveloppes voire simplement au stade de larecherche existent aussi : carburant gazeux (biogaz carburant,dihydrogne), carburant solide.En Europe, partir de juillet 2011, pour tre en Europe certifissoutenable un biocarburant devra rpondre de nouvelles normes dedurabilit[1] , via 7 mcanismes ou initiatives[2] (chiffres susceptible d'voluer).

    DnominationLa langue anglaise ne possde qu'un seul terme, biofuel, qui peut tre galement retrouv dans des textesfrancophones.Plusieurs expressions concurrentes coexistent en langue franaise : Biocarburant.Lexpression biocarburant (forme du grec bios, vie, vivant et de carburant [3] ) indique que ce carburant estobtenu partir de matire organique (biomasse), par opposition aux carburants issus de ressources fossiles.L'appellation biocarburant a t promue par les industriels de la filire[4] et certains scientifiques. Biocarburantest la dnomination retenue par le Parlement europen[5] . Agrocarburant.

  • Biocarburant 24

    L'expression agrocarburant (du latin ager, le champ), plus rcente (2004)[6] , indique que le carburant est obtenu partir de produits issus de l'agriculture. Elle est privilgie par certains scientifiques, une partie de la classepolitique franaise ( sensibilit cologiste) et des mdias qui estiment que le prfixe bio est associ en France aumode de production de l'agriculture biologique[7] et souponnent les industriels de la filire de profiter de l'imagepositive de celle-ci. En 2007, l'association Bio Suisse demande dans un communiqu de presse l'Office fdral del'agriculture (OFAG) de modifier les textes de lois et l'usage en Suisse pour que ne soit plus utilis que le termeagrocarburant[8] . Agrocarburant est le plus souvent utilis pour marquer la provenance agricole de ces produits,et la diffrence avec les produits issus de l'agriculture bio. Ncrocarburant.Certains courants cologistes recourent l'expression Ncrocarburant pour dnoncer les risques cologiques etsociaux poss par le dveloppement des agrocarburants[9] . Carburant vgtal.Cette expression est utilise par l'ADECA, une association ddie au dveloppement de ce type de carburant[10] . Carburant vert Dnomination applique parfois des carburants contenant une fraction de biocarburant.

    Premire et deuxime gnrationsOn distingue aussi les biocarburants de premire et de seconde gnration. Plusieurs dfinitions complmentairescoexistent. La distinction entre un biocarburant de premire gnration et un biocarburant de seconde gnrationdevrait cependant s'affiner (ou se confirmer) avec le temps. Parmi ces dfinitions, on compte celles qui distinguentles carburants issus de produits alimentaires des carburants issus de source ligno-cellulosique (bois, feuilles, paille,etc.).Une autre dfinition repose sur les moyens utiliss pour produire le carburant avec : d'une part les biocarburantsproduits partir de processus techniques simples et d'autre part ceux produits partir de techniques avances. Unetroisime dfinition distingue les cultures agricoles vocation gnrique (utilisables pour remplir des besoinsalimentaires, industriels ou nergtiques), de cultures vocation strictement nergtique.Certains experts[Qui ?] du monde agricole et scientifique estiment que la premire gnration de biocarburants (ouagrocarburants) repose sur l'utilisation des organes de rserve des cultures : les graines des crales ou desolagineux (colza, tournesol, jatropha), les racines de la betterave, les fruits du palmier huile. Ces organes derserves des plantes stockent le sucre (betterave et canne), l'amidon (bl, mas), ou l'huile (colza, tournesol, palme,jatropha). Ces organes de rserves tant galement utiliss pour l'alimentation humaine, la production debiocarburants se fait au dtriment de la production alimentaire. Les biocarburants issus des graisses animales ou deshuiles usages transformes en biodiesel pourraient aussi entrer dans cette catgorie puisque leurs productionsutilisent un procd identique celui servant transformer les huiles vgtales (transestrification). [11][rf.insuffisante]

    Cette mme dfinition affirme que les biocarburants de seconde gnration n'utilisent plus les organes de rserve desplantes mais les plantes entires. Ce qui est valoris est la lignocellulose des plantes qui est contenue dans toutes lescellules vgtales. Il est alors possible de valoriser les pailles, les tiges, les feuilles, les dchets verts (taille desarbres, etc) ou mme des plantes ddies, croissance rapide (miscanthus). Pour cette raison, certains considrentque la production de biocarburants de deuxime gnration nuit moins aux productions vise alimentaire.La Commission europenne souhaite dfinir les biocarburants de seconde gnration suite lvaluation mi-parcours de sa politique de biocarburants[12] . Les critres pouvant tre pris en compte sont les suivants : lesmatires premires utilises, les technologies utilises ou encore la capacit lutter contre les missions de gaz effet de serre

  • Biocarburant 25

    Pour l'Office fdral de l'agriculture suisse, les biocarburants de seconde gnration sont issus des sous-produits etdchets agricoles ou encore des plantes qui ne servent pas lalimentation humaine [13] . Pour Jean-Louis Borloo,ministre de lcologie : La position de la France est claire : cap sur la deuxime gnration de biocarburants et pause sur de nouvelles capacits de production dorigine agricole [14] .

    Approche historique la naissance de l'industrie automobile, le ptrole et ses drivs n'taient pas encore trs utiliss ; c'est donc trsnaturellement que les motoristes se tournaient, entre autres, vers ce qu'on n'appelait pas encore des biocarburants :Nikolaus Otto, inventeur du moteur combustion interne, avait conu celui-ci pour fonctionner avec de l'thanol.Rudolf Diesel, inventeur du moteur portant son nom, faisait tourner ses machines l'huile d'arachide. La Ford T(produite de 1903 1926) roulait avec de l'alcool.le , 28 fvrier 1923 les efforts d'Edouard Barthe pour la promotion d'un carburant national base d'alcool de grainssont entrins par la loi .Lors des deux guerres mondiales, les gazognes sont rapidement apparus pour parer au manque de gazole oud'essence.Au milieu du XXesicle, le ptrole abondant et bon march explique un dsintrt des industriels pour lesbiocarburants. Le premier et second choc ptrolier (1973 et 1979) les rendirent nouveau attractifs, pour desquestions stratgiques (scurit d'un approvisionnement en nergie) et conomique (rduction de la factureptrolire, dveloppement d'une industrie nationale dans un contexte de chmage croissant). De nombreuses tudesfurent ainsi menes la fin des annes 1970 et au dbut des annes 1980. Le Brsil engagea un vaste programme deproduction d'thanol partir de canne sucre, et de conversion de son parc automobile cette nergie (programmeProalcool, dcret-loi du 14 novembre 1975, renforc en 1979)[15] . Aux tats-Unis, les travaux du NREL (NationalRenewable Energy Laboratory, US Department of Energy, DOE) sur les nergies renouvelables ont commenc dansles annes 1970 dans le contexte du pic ptrolier amricain. Il est alors apparu indispensable au gouvernementamricain de se tourner vers des sources ptrolires trangres ou de dvelopper dautres carburants.Le contre-choc ptrolier de 1986 (baisse des prix du ptrole), et le lobbying des multinationalesptrolires[rf.ncessaire] ont fait chuter l'enthousiasme pour les biocarburants. Cependant, durant les annes 1980,l'IFP (Institut Franais du Ptrole) se penche sur la transformation des huiles vgtales en esters mthylique d'huilesvgtale (biodiesel). Les tests raliss rvlent la possibilit d'utiliser du biodiesel en mlange avec le gazole[16] . Lamise en place de jachres agricoles dans le cadre de la Politique agricole commune de 1992 est alors perue parcertains comme une occasion pour dvelopper ce type de production. Une premire unit industrielle de productionde biodiesel est ainsi mise en place Compigne en 1992. [rf.confirmer][17] ,[18] ,[19] .Mais en 2000, une nouvelle hausse du prix du ptrole, l'approche du pic ptrolier [rf.ncessaire], la ncessit de luttercontre l'effet de serre, les menaces sur la scurit d'approvisionnement et last but not least la surproduction agricoleont conduit les gouvernements multiplier les discours et les promesses d'aides pour le secteur des biocarburants.Les USA lancent un grand programme de production d'thanol de mas. La Commission europenne souhaite que lespays membres incluent au moins 5.75% de biocarburants dans l'essence, et, cet effet, les directives adoptesautorisent les subventions et dtaxations, ainsi que l'utilisation des jachres des fins de productiond'agrocarburant[20] . Enfin, la Sude vise une indpendance nergtique ds 2020.En avril 2007, un rapport de l'ONU n'arrive pas quantifier les avantages et inconvnients de ces produits. Il proposeaux dcideurs d'encourager leur production et utilisation durable ainsi que d'autres bionergies[pas clair], en cherchant maximiser les bnfices pour les pauvres et pour l'environnement tout en dveloppant la recherche et ledveloppement pour des usages d'intrt public[21] ,[22] . Deux projets de directives europennes sont en coursd'examen en 2007 ; sur la qualit des biocarburants et sur leur promotion.

  • Biocarburant 26

    En 2007, les demandes de subvention lEurope ont port sur 2,84 millions dha, alors que le dispositif daide de laPAC a t prvu (en 2004) pour 2 millions dha consacrs aux agrocarburants. Seuls 70 % de l'aire pourra donc tresubventionne (45 par ha - alors quon en cultivait 1,23 million dha). Cette subvention pourrait tre remise enquestion par la commissaire europenne lagriculture Mariann Fischer Boel car d'aprs une tude intitule le Bilan de sant de la PAC , le prix du ptrole (100 USD le baril en janvier 2008) ne justifierait plus cette