La transformation des transports a commencé et rien ne peut l’arrêter. L’accélération des progrès techniques dans la gestion de l’énergie et dans les matériaux favorisent l’électromobilité pour remplacer le moteur à combustion à l’avenir. Thiemo Lang, gérant du portefeuille RobecoSAM Smart Energy , nous livre son point de vue sur ce que cela implique pour l’industrie automobile et sur les entreprises qui devraient mener cette transformation.

Thiemo Lang, PhD

Quelles sont vos estimations actuelles concernant la multiplication des véhicules électriques hybrides par rapport aux véhicules entièrement électriques ?

D’après les dernières estimations, nous pensons qu’environ 6 millions de véhicules hybrides rechargeables seront vendus d’ici 2020, contre 3 millions environ pour le tout-électrique. Si l’on table sur un marché total de près de 100 millions de véhicules vendus, cette estimation n’a rien de spectaculaire. À moyen et long terme, le tout-électrique remportera la mise car il sera tout simplement moins cher, en termes de coûts – incluant coûts d’achat et d’entretien – que les véhicules hybrides et à combustion. Par ailleurs, en raison des prix relativement élevés du pétrole, nous estimons que l’Europe sera le fer de lance de cette tendance à partir de 2021-2022. L’Amérique du Nord et de nombreuses régions d’Asie devraient faire de même dans les 3 à 4 ans qui suivront.

La technologie des piles à hydrogène aura-t-elle un rôle à jouer ?

En ce qui concerne les véhicules à hydrogène, nous ne voyons actuellement qu’un potentiel de développement limité. D’une part, la production des piles à combustible comme celles des véhicules à hydrogène est complexe et onéreuse. D’autre part, l’approvisionnement en hydrogène décarboné est difficile. À l’heure actuelle, il semblerait que l’hydrogène soit de plus en plus utilisé pour stocker l’énergie pour des applications fixes. Par exemple, l’hydrogène produit par hydrolyse à partir de l’énergie solaire convient parfaitement à des applications de stockage saisonnières (l’énergie excédentaire est convertie en hydrogène l’été, puis reconvertie en énergie via une pile à combustible l’hiver).

Quels sont les avantages offerts par le tout-électrique ?

Les véhicules électriques ont un niveau d’efficacité globale beaucoup plus élevé que les véhicules à essence. Mais la production de véhicules électriques présente des avantages concurrentiels avant même que la voiture soit sur la route. . Sur un véhicule électrique, la motorisation (la transmission du moteur aux essieux) est beaucoup plus simple et le moteur électrique bien plus léger, ce qui rend l’assemblage final plus facile et plus rapide que pour les véhicules traditionnels. On estime que l’assemblage d’un véhicule électrique nécessite environ 25 % de temps en moins (moins de 30 heures par rapport aux 40 heures des voitures classiques).

Autre avantage de taille : les coûts de fonctionnement et de maintenance, bien moindres. On trouve beaucoup moins de pièces mobiles sur les véhicules électriques, autrement dit, moins de pièces à changer. De plus, les vidanges sont inutiles et le moteur électrique a une très grande longévité. La durée de vie de la batterie a également été grandement améliorée. Tesla affirme que le niveau de ses batteries testées en pratique est de 90 % après 250 000 kilomètres (avec système de refroidissement). C’est un chiffre impressionnant ! Avec les progrès qui s’annoncent dans les technologies liées aux batteries, les véhicules électriques vont s’avérer particulièrement utiles pour les déplacements très fréquents tels que les services de livraison et les plateformes d’autopartage.

Dans quels secteurs y a-t-il lieu de se réjouir et quels sont les obstacles pour l’avenir de l’électromobilité ?

De nombreuses raisons nous permettent d’envisager l’avenir des véhicules électriques avec optimisme. D’une part, le coût des batteries, y compris le système de gestion des batteries, devrait être à nouveau réduit de moitié (à environ 100 dollars par kWh) d’ici 2020. D’autre part, d’autres améliorations importantes seront réalisées dans le domaine de l’électronique de puissance, ce qui concerne à la fois le processus de charge et la gestion du flux d’énergie de la batterie vers le moteur, et inversement. Les nouveaux semi-conducteurs à base de carbure de silicium diminuent les pertes liées à la conversion entre la batterie et le moteur électrique. De plus, les véhicules électriques du futur intégreront le convertisseur de puissance dans le moteur électrique lui-même, pour accroître encore l’efficacité.

Compte tenu de la capacité existante des batteries, nous estimons qu’avec les progrès à venir dans l’électronique de puissance, l’autonomie d’un véhicule pourra augmenter de 20 % (notamment en zone urbaine). Autrement dit, la capacité requise pour parcourir la même distance sera moindre. La capacité normale d’une voiture 100 % électrique moyenne gamme vendue à partir de 2020 sera comprise entre 60 et 80 kWh, ce qui signifie que la batterie coûtera entre 6 000 et 8 000 dollars par véhicule. Ce montant équivaudrait alors aux 20 à 25 % du coût total du véhicule, soit une réduction notable de 40 % par rapport au coût global actuel. Et ce n’est que le début car les réductions de coûts dans la production de batteries vont se poursuivre dans les dix prochaines années.

Le manque d’infrastructures de recharge pourrait cependant constituer un obstacle. Si l’on veut que la mobilité électrique progresse, il sera crucial d’étendre le réseau des stations de recharge. La Chine, par exemple, prévoit d’installer environ 5 millions de stations d’ici 2020, ce qui représente un objectif très ambitieux. L’Europe, et notamment l’Allemagne, sont à la traîne. On constate également des innovations avec les stations de recharge rapide. Aujourd’hui déjà, le chargement complet d’une batterie est réalisable en 10 à 15 minutes.

Le nouveau venu Tesla va-t-il tout dominer ou les géants de l’automobile ont-ils encore une chance de réussir sur le marché de l’électromobilité ?

Tesla a une image de marque incroyable grâce à son PDG charismatique, Elon Musk, qui incarne parfaitement les valeurs de l’innovation, du leadership technologique et du style. Tesla n’a pratiquement aucune dépense de marketing et n’a pas besoin d’exposer au salon international de l’automobile (IAA) de Francfort.

Mais il ne faut pas sous-estimer les sommes considérables investies par Tesla dans ses infrastructures ces dernières années, notamment dans les stations de recharge et les centres de service à la clientèle. Tesla est en mesure d’identifier à distance 90 % des problèmes d’un véhicule par transmission radio. Ceci permet de simplifier le casse-tête des réparations en fournissant des informations pertinentes aux mécaniciens avant même que le véhicule n’arrive au garage, et de générer des économies importantes en termes de temps et d’argent. Tesla est aussi un leader du marché pour ce qui concerne la gestion de la chaîne d’approvisionnement et les achats de matières premières de base nécessaires à la fabrication des batteries.

De plus, la sortie de son Model 3 va à nouveau secouer l’industrie automobile, son objectif étant de surpasser les berlines à moteur à combustion avant même de considérer les avantages économiques et environnementaux des véhicules électriques. Bien entendu, les constructeurs allemands ont enfin pris conscience de la menace que représentent les véhicules électriques. Automakers a annoncé son intention de produire une série complète de nouveaux véhicules 100 % électriques d’ici 2019/2020.

Vous venez de faire allusion à la réalité qui frappe les constructeurs européens… Où en est la situation sur l’immense marché chinois ? Plusieurs constructeurs allemands ont mis en place des joint-ventures avec des sociétés chinoises. Aujourd’hui, quelles sont celles qui pourraient déboucher sur des projets sérieux ?

Le gouvernement chinois a des projets ambitieux pour la mobilité électrique et travaille actuellement sur un calendrier visant à mettre fin à la production et à la vente de véhicules à moteur à combustion. Les détails seront bientôt dévoilés. Nous connaissons seulement leurs objectifs à court terme : l’immatriculation de près de 3 millions de véhicules électriques (hybrides rechargeables et entièrement électriques) d’ici 2020.

Nous avons constaté à ce stade que le marché chinois est très fragmenté et qu’il continuera d’être dominé par des acteurs chinois. De plus, la Chine limite l’accès des entreprises étrangères à ses marchés automobiles afin de dynamiser ses propres capacités en termes d’ingénierie et d’industrie. Le gouvernement préfère favoriser des partenariats entre des sociétés chinoises et des exportateurs étrangers de véhicules et de pièces automobiles. Compte tenu de la taille du marché chinois, les fournisseurs occidentaux espèrent bien en tirer parti, comme par exemple le fabricant allemand de semi-conducteurs Infineon, qui fournit à la Chine des semi-conducteurs pour véhicules électriques et stations de recharge.

Et pour ce qui concerne les fabricants de batteries ?

L’équilibre de l’offre et de la demande constituera un véritable défi à relever. Dans quelle mesure l’augmentation prévue de la demande en matières premières de base comme le lithium, le cobalt et le graphite (indispensables au stockage efficace de l’énergie) pourra-t-elle être satisfaite par un approvisionnement adéquat ? C’est une vraie question. L’approvisionnement en cobalt, notamment, pourrait causer quelques problèmes. Par conséquent, le secteur industriel des batteries devrait envisager de réduire la proportion de cobalt dans la cathode.

Quels risques et quelles opportunités attendent les fournisseurs automobiles ?

La fabrication de véhicules va considérablement évoluer. Les éléments clé ne seront plus des composants mécaniques et hydrauliques mais des composants électroniques, puisque la motorisation électrique, la conduite autonome et les véhicules connectés se multiplient. Le véhicule du futur pourrait bien ressembler à un ordinateur portable. Les voitures seraient capables de se conduire seules, permettant ainsi à ses passagers de se consacrer à d’autres tâches.

Les équipementiers automobiles essaient de s’adapter à cet environnement concurrentiel en pleine évolution. Dans ce contexte, il est intéressant de noter que le groupe allemand Continental a publiquement prévu que l’année 2023 marquerait la fin des lancements en production en Europe des plateformes de motorisation traditionnelles.

Étant donné que la mobilité électrique exige des systèmes efficaces de conversion et de gestion de la puissance, la part des semi-conducteurs par véhicule va continuer d’augmenter assez fortement. Les entreprises comme Infineon, ON Semiconductor, Power Integrations, Monolithic Power et Cree semblent être en bonne position dans l’environnement concurrentiel actuel.

 

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