La voiture électrique

Le concept de voiture électrique correspond au concept de véhicule électrique dans le domaine de la voiture. Le véhicule électrique comprend essentiellement un système de batterie qui joue le rôle du carburant ainsi que de moteur électrique. Elle se différencie du véhicule thermique par un temps de recharge plus long, ainsi que par la facilité de transporter et distribuer l'électricité, comparé à un véhicule thermique.

La voiture est généralement équipée d'un ou plusieurs moteurs électriques dont la puissance totale peut aller de 15 à plus de 400 kW, selon la taille du véhicule, l'usage et les performances recherchées. Par exemple :

49 kW (67 ch) pour une petite berline quatre-places (Mitsubishi i-Miev)2 ;

57 à 88 kW (selon les modèles) pour la Renault Zoe3 ;

150 kW pour l'Opel Ampera4 ;

220 kW pour la sportive électrique Venturi Fétish5 ;

397 kW pour la Tesla Model S P90D.

Une batterie d'accumulateurs le plus souvent, parfois une pile à combustible ou autre source d'énergie électrique, fournit le moteur en énergie. Les batteries d'accumulateurs sont elles-mêmes rechargées soit par câble depuis une source électrique extérieure ; soit par récupération d'énergie en cours de roulement grâce au freinage régénératif, pour les automobiles électriques ou hybrides électriques, le moteur fonctionnant alors en générateur d'électricité ; soit encore par l'un ou l'autre, pour les véhicules hybrides rechargeables.

La capacité des batteries varie de 15 à 200 kWh, leur tension totale étant de 300 à 500 V. L'autonomie du véhicule dépend directement de la capacité de la batterie, du type de trajet (plat, varié, urbain, etc.), du mode de conduite et des accessoires utilisés (phares, chauffage, climatisation, essuie-glaces, etc.).

Les constructeurs annonçaient une autonomie moyenne de 150 km jusqu'en 2016 où la plupart ont annoncé, au Mondial de Paris, le passage de cette autonomie à 300 km, en particulier pour la Renault Zoe, l'Opel Ampera-e et la Golf de Volkswagen. Ils prévoient pour 2020 une autonomie allant de 450 km pour PSA à 600 km pour Volkswagen et Mercedes ; Tesla annonce jusqu'à 600 km pour sa Model S dès 20176.

En l'état de la technologie avant 2016, et selon le volume qui leur est attribué, les batteries permettaient d'assurer une autonomie comprise entre 100 et 300 km et nécessitaient des temps de recharge d'environ huit heuresN 1. Certains véhicules électriques sont donc munis de générateurs électriques internes, moteurs thermiques classiques assurant, selon la situation, une partie de la traction ou une fonction de groupe électrogène seul pour les hybrides électriques ; peuvent également être embarqués une pile à combustible voire des panneaux solaires intégrés à la carrosserieN 2. La Tesla Model S est une exception, avec une autonomie qui dépasse les 400 km (426 km selon l'EPA et 480 km selon Tesla7) avec un système propriétaire de chargement rapide appelé « Supercharger » qui permet de d'atteindre 240 km d'autonomie en 30 minutes, avec une usure de batterie quasiment nulle8.

Le coût de la batterie, nécessairement plus élevé que celui d'un simple réservoir d'essence, représente une partie significative du coût du véhicule. Sa recharge peut cependant être plus économique, à kilométrage égal, dans les pays où l'électricité n'est pas elle-même majoritairement fabriquée à partir de combustibles fossiles[réf. nécessaire]. Une solution adoptée par quelques fabricants est donc de louer la batterieN 3,9, ce qui présente différents avantages : le prix d'achat du véhicule est moins dissuasif ; l'échange à la station service ou à domicile est rapide ; en fin de vie, la batterie est récupérée pour recyclage. Le coût unitaire de ce recyclage dépend alors du volume à traiter.

La généralisation de ce type de véhicules implique le développement d'équipements collectifs connexes pour la recharge hors domicile : stations de recharge (ou d'échange de batteries vides contre des batteries pleines), centrales électriques supplémentaires pour fournir l'énergie se substituant aux carburants actuels, développement conséquent de l'industrie des batteries, etc. L'industrie automobile et les industries connexes sont alors appelées à une profonde évolution.

Une étude réalisée pour Greenpeace, les Amis de la Terre Europe et Transport et Environnement et publiée en 2010, montrait qu'en Europe, les véhicules électriques sont plus durables que les véhicules équipés des moteurs à combustion les plus performants10,11. L'étude concluait aussi que l'augmentation du nombre de véhicules électriques, sans modifier la législation en cours qui permettait aux constructeurs d'utiliser la vente de véhicules électriques pour compenser la production de véhicules gros consommateurs d'énergie, pourrait conduire à la fois à une augmentation de la consommation de pétrole et à des émissions des gaz à effet de serre du secteur automobile en Europe, en comparaison d'une situation sans véhicules électriques, ainsi qu'à une augmentation de la production d'électricité à partir du charbon et du nucléaire, au lieu d'une progression de la production d'énergie renouvelable. Mais la réglementation a évolué depuis lors, pénalisant plus sévèrement les véhicules thermiques : nouveau mode de calcul des émissions WLTP, bonus-malus écologique de plus en plus sévère, etc.

L'impact sur l'environnement de la voiture électrique est lié principalement à la production de l'électricité, mais aussi aux émissions de particules fines (voir Impact environnemental infra). Une étude indépendante menée en 2014 par Transport & Mobility, une spin-off de l'université catholique de Louvain (KU Leuven), révèle ainsi que la voiture électrique produit à peine moins de particules fines qu'une nouvelle voiture à essence. Cela s'explique partiellement par une usure plus rapide des freins et des pneus sur la route, du fait du poids supplémentaire des batteries. Cette usure reste faible, grâce au système de récupération d'énergie au freinage, à l'augmentation de la densité énergétique des batteries (qui représentent 10 à 15 % du poids total du véhicule) et aux incitations à rouler de manière douce (pour augmenter l'autonomie du véhicule en anticipant les ralentissements). En revanche, la voiture électrique n'émet pas d'oxyde

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