La Journée mondiale du véhicule électrique est arrivée et, en tant qu’analyste de l’industrie, elle offre une excellente occasion de jeter un regard rétrospectif sur la dernière décennie d’innovation et de changements.
En effet, par exemple, les ventes annuelles des voitures électriques devraient dépasser les cinq millions cette année, avec environ 3,5 millions de véhicules tout électriques (BEV). Si c’est le cas, cela signifiera un taux de croissance étonnant d’environ 86% TCAC depuis 2011.

 Il faut admettre que cela a dépassé les attentes des analystes. IDTechEx écrit sur les véhicules électriques depuis deux décennies (voir notre portefeuille complet ici – ww.IDTechEx.com/Research/EV), et dans leur rapport de 2011, ils avaient prédit de manière « optimiste » 1,5 million de ventes de voitures électriques d’ici 2021, plus de la moitié de ce que nous avions prévu.

 Peut-être plus important encore, les marchés des véhicules électriques prouvent qu’ils sont robustes : ils peuvent se développer malgré une pandémie mondiale fermant des usines et ne sont pas tant imparables qu’inévitables. Si vous lisez ceci, vous envisagez possiblement de vous en procurer un lors de votre prochain achat de véhicule (et après quelques recherches rapides sur Internet, vous vous demandez probablement toujours « pourquoi coûtent-ils si cher ?) ».

 Et même si ce n’est pas le cas, vous risquez bientôt de toute façon de voyager dans un véhicule électrique alors que les transitions se déroulent dans tous les secteurs du transport public, terrestre, maritime ou aérien ainsi que qu’avec nos véhicules privés.

Les conducteurs derrière les voitures électriques

Depuis une dizaine d’années, les marchés des voitures électriques connaissent une croissance rapide. 2019 est peut-être l’exception, avec des ventes freinées par une transition politique en Chine et un faible soutien gouvernemental aux États-Unis (ironiquement, Tesla et GM ont vendu trop de véhicules électriques et ont perdu leur éligibilité au crédit d’impôt fédéral).

 Mais en 2021, la dynamique des marchés des véhicules électriques est plus forte que jamais, et on peut noter une forte croissance dans les trois principaux marchés automobiles : la Chine, les États-Unis et l’Europe.

 Au cours des deux dernières années, la croissance du marché mondial des véhicules électriques a été soutenue par l’Europe, portée par de nouveaux objectifs d’émissions (95 g de CO2 par km). Essentiellement, ces objectifs forcent les constructeurs automobiles à vendre de véhicules électriques pour éviter de lourdes amendes.
 
Aux États-Unis, Biden a investi 174 milliards de dollars pour soutenir l’adoption des véhicules électriques (de l’infrastructure de recharge au crédit d’impôt fédéral) et propose un nouvel objectif d’électrification de 50% d’ici 2030. Bien sûr, c’est peu comparé à des pays comme la Norvège (100% d’ici 2025) ou le Royaume-Uni (100 % d’ici 2030), mais le marché automobile américain est beaucoup plus vaste. En termes de volume de véhicules, cela représente l’un des plus gros engagements officiels d’un pays.

Et en Chine, les programmes de subventions à l’achat depuis plus d’une demi-décennie sont étendus pour favoriser les futurs programmes incitatifs pour les véhicules à énergie nouvelle.

 Dans l’ensemble, l’effet net est que la politique des véhicules électriques du monde entier en fait le courant dominant de cette décennie, créant d’énormes opportunités pour ceux qui opèrent dans la chaîne d’approvisionnement des véhicules électriques.

De manière critique, alors que Tesla domine toujours la part de marché en Europe et aux États-Unis, les constructeurs automobiles locaux ont augmenté leur participation. Cette année seulement, il y a eu plus de 20 annonces liées à l’augmentation des objectifs et des plans d’électrification, comme le montre le tableau.

L’objectif de Tesla est typiquement d’augmenter sa production, 20 millions d’ici 2030 avec deux tiers des parts de marché mondiales. Mais, comme IDTechEx l’a déjà mentionné, la société atteint rarement ses objectifs.

 Alors que le marché devient de plus en plus encombré, l’autonomie sera un facteur clé sur la façon dont les constructeurs automobiles rivaliseront pour leur part du gâteau.

 Ce sont souvent les batteries qui font les gros titres pour une bonne raison, mais les convertisseurs et les moteurs sont également des éléments très importants, alors qu’une plus grande efficacité et la diminution du poids amélioreront également l’autonomie du véhicule.

 Les batteries représentent aujourd’hui environ 20 à 30 % du prix global des véhicules, mais à mesure que leurs coûts diminuent, la valeur ajoutée des autres composants augmente, comme le démontre le nouveau rapport IDTechEx « Power Electronics for Electric Vehicles 2022-2032 ».

 En effet, les innovations technologiques dans les convertisseurs et les moteurs, telles que le passage aux MOSFET au carbure de silicium et aux plateformes haute tension (plus de 800 V), ont un rôle important à jouer dans la parité des prix et la différenciation des produits à mesure que le marché progresse, avec le potentiel d’augmenter la gamme WLTP. Jusqu’à 10 % sans toucher à la batterie, ainsi qu’une recharge ultra-rapide de 350 kW DC.

Voici l’hydrogène ?

À l’autre extrémité du spectre des véhicules électriques se trouvent les gros camions lourds longue distance (HDT). Les manufacturiers de camions subissent une pression croissante pour réduire les émissions, en tant que l’un des plus importants contributeurs routiers.

Alors que nous attendons toujours le Semi de Tesla (dont le lancement a maintenant été encore retardé jusqu’en 2022), le travail des manufacturiers tels que Daimler, Volvo et Scania continue d’avancer à un rythme soutenu.

Contrairement aux voitures, de graves préoccupations ont été soulevées quant à la possibilité de déployer les batteries de camions, en particulier dans les applications longue distance, puisque la densité d’énergie de lithium-ion des batteries actuelles demeure toujours un facteur limitatif.

 Cette situation favorise le développement de technologies de piles à combustible (FC) qui offrent aux manufacturiers une voie vers une plus grande gamme d’options, leur permettant d’atteindre des scénarios d’émissions faibles ou nulles.

 En utilisant l’hydrogène comme combustible, ces piles produisent de l’électricité à bord du véhicule, fournissant la principale source d’alimentation pour entraîner les moteurs de traction électriques, ou bien, agissant comme un prolongateur d’autonomie qui recharge la batterie de traction pendant le roulement.

 Mais les piles à combustible ne sont pas une solution miracle pour les transports lourds : des obstacles importants doivent être surmontés pour qu’elles deviennent viables. Outre les défis techniques et économiques typiques qui accompagnent toute nouvelle technologie automobile, le déploiement d’une infrastructure de ravitaillement en hydrogène et la production d’hydrogène vert » bon marché, une hydrogène à faible teneur en carbone conçue à partir d’électricité et d’eau renouvelables seront essentiels au succès des véhicules à pile à combustible. 

2030 BEV-HDT utilise un mix électrique comprenant des énergies renouvelables et des combustibles fossiles, tandis que 2030 green H2 FC-HDT utilise 100 % d’électricité renouvelable. Source : IDTechEx

 Ce n’est pas le cas actuellement. La majorité de l’hydrogène dans le monde est dérivée de combustibles fossiles (appelés « hydrogène gris ») et a une empreinte carbone qui, étant donné que l’objectif visé est de réduire les émissions du secteur des transports, nous confirme de l’hydrogène gris n’a guère de sens en tant que carburant de transport.

Néanmoins, aujourd’hui, Hyundai ouvre la voie au déploiement de camions à pile à combustible, avec 46 de ses camions à pile à combustible XCIENT opérant en Suisse dans le cadre de son projet visant à mettre sur la route 1 600 camions FC d’ici 2025. Hyundai a également annoncé de futurs déploiements de camions FC aux États-Unis et en Chine. Toyota, Hino Motors, Daimler, Volvo et Kenworth ainsi que les start-ups Nikola et HYZON investissent également massivement dans cette énergie.

Faire des vagues avec des bateaux et des navires électriques

L’électrification s’accélère également sur les voies navigables avec des embarcations et des navires électriques, un marché propulsé par les innovations technologiques et la baisse des coûts des batteries plutôt que par les incitatifs gouvernementaux.

 Par exemple, en août de cette année, la start-up suédoise Candela a lancé un nouvel hydroglisseur électrique, avec l’intention de lancer plus tard un petit bateau-bus et un traversier pour passagers, à Stockholm.

 Un hydroptère est une « aile sous-marine » qui génère de la portance lorsqu’un navire se déplace. À grande vitesse, le navire est soulevé hors de l’eau, ce qui réduit considérablement les frottements. Cette innovation a permis de réduire de plus de moitié la taille de la batterie nécessaire pour parcourir 80 km nautiques pour des navires électriques d’une taille similaire, à 45 kWh, au lieu de 120 kWh.

La sortie du nouveau modèle le C8 a apporté des améliorations à la conception initiale qui facilite la production de masse. La société a égalé ses commandes des trois dernières années du modèle C7 précédent en un mois.

D’autres entreprises comme la compagnie Torqeedo, le principal fournisseur du marché de moteurs hors-bord et in-bord électriques pour bateaux de plaisance et petits bateaux de pêche, a dépassé les 100 000 ventes de moteurs de bateaux électriques, une étape importante qui marque des progrès constants pour l’industrie.

Ce qui est remarquable dans les réalisations de ce secteur, c’est qu’elles ont bénéficié de peu ou sans incitatifs financiers ou réglementations sur les émissions des bateaux hors-bord ou fluviaux. La réglementation qui existe est très locale : une poignée de lacs en Allemagne et les canaux centraux d’Amsterdam.

Retour vers le futur : les taxis aériens électriques

Le 21 octobre 2015 est derrière nous, mais près de six ans plus tard, nous n’avons toujours pas vu de planches à roulettes ou de voitures volantes comme Marty McFly utilisait dans la série « Back to the future » Verrons-nous bientôt des taxis aériens ou des voitures électriques dans nos villes ?

 La réponse est oui. Les avions électriques peuvent offrir des voyages aériens moins chers, plus sûrs, plus silencieux et plus respectueux de l’environnement, à des vitesses qui offrent aux clients un temps de trajet considérablement amélioré.

 Les récents progrès de la technologie des batteries et des moteurs électriques ont facilité la conception d’avions électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL), avec des architectures de propulsion électrique, qui peuvent atténuer bon nombre des problèmes qui ont empêché les voyages en hélicoptère de devenir monnaie courante.

On note beaucoup d’activité et des progrès passionnants. Le rapport IDTechEx « Air Taxis: Electric Vertical Take-Off and Landing Aircraft 2021-2041 » constate que le projet le plus susceptible d’être le premier sur le marché est le Joby Aviation S4 Air Taxi.

La compagnie Joby a plus de 10 ans d’expérience dans la conception eVTOL et plus de 1000 vols d’essai avec un prototype de production à grande échelle.  La compagnie a entrepris le processus de certification FAA en 2018. Cependant, l’activité aérienne future devrait être tempérée par le fait que même Joby, avec toute son expertise, croit qu’ils ont encore plusieurs années de tests supplémentaires avant que le projet soit approuvé.

 Alors que ce marché semble vouloir émerger, les spécialistes d’IDTechEx croient qu’il faudra au moins une décennie avant de voir un déploiement généralisé de taxis aériens. L’un des principaux obstacles n’est pas la technologie mais plutôt la réglementation. Selon l’évalution d’IDTechEx des sociétés eVTOL, chez les plus prometteuses, les délais dépendent grandement du processus de certification de vol final et de la réglementation concernant les opérations de vol dans chaque marché géographique.

 Ces derniers mois ont vu un certain nombre de commandes pour ces nouveaux avions innovants. American Airlines, Virgin Atlantic, United Airlines, UPS et la société de location d’avions Avolon, ont tous passé des précommandes. Il est de plus en plus évident que la venue de ces avions est à nos portes.

IDTechEx Mobilité Recherche

Cet article est basé sur un portefeuille élargi de recherche sur la mobilité d’IDTechEx, qui vise l’adoption, l’autonomie des véhicules électriques, des tendances en matière de batteries et de la demande sur terre, mer et air. Pour en savoir plus, rendez-vous sur www.IDTechEx.com/Research/EV.

IDTechEx

Contribution: André H. Martel

Rabais sur assurance pour voiture électrique!