Les voitures électriques pourraient aider à équilibrer le réseau énergétique, en chargeant leurs batteries en cas de surplus d’énergie renouvelable, et en restaurant l’électricité au réseau à partir de leurs propres batteries lorsque ces véhicules ne sont pas utilisés.
L’industrie automobile passe rapidement à l’énergie électrique. Le nombre de véhicules électriques et le pourcentage de nouveaux véhicules vendus ont augmenté sur tous les marchés matures.
D’après le rapport Electric Vehicle Outlook 2021 (Présentation des véhicules électriques 2021) de BloombergNEF : « 12 millions de passagers de VE, 1 million de VE commerciaux et plus de 260 millions de VE à deux ou trois roues circulent sur les routes aujourd’hui dans le monde. … Les ventes de VE aux particuliers devraient rapidement augmenter au cours des prochaines années et passer de 3,1 millions en 2020 à 14 millions en 2025. Les camions à batterie électrique de toutes tailles deviendront l’option la moins chère pour différents cas d’usage des années 2020. »
Cette tendance semble être une bonne nouvelle pour l’environnement, puisqu’elle devrait réduire de manière significative les niveaux de pollution en ville. Pourtant, jusqu’à ce que l’approvisionnement en énergie repose principalement sur des sources renouvelables, les autres formes de pollution pourraient s’accentuer.
Le mix énergétique actuel n’est pas propice à l’adoption généralisée des véhicules électriques
Générer de l’électricité pour alimenter les voitures électriques pose toujours problème sur de nombreux marchés à l’heure actuelle. Un important pourcentage de l’énergie provient toujours du charbon, du gaz, et de centrales électriques polluantes. Il n’existe aucune solution évidente à ce problème sauf en accélérant la suppression progressive de ce type de centrales électriques et en les remplaçant par des sources d’énergies renouvelables.
D’après le dernier rapport Energy Outlook (Aperçu sur l’énergie) de BNEF en 2019, 83 % de l’électricité générée dans le monde était issue des énergies fossiles, 5 % du nucléaire, et seulement 12 % des énergies renouvelables.
Durant le dernier sommet Innovate4Climate de la banque mondiale à Singapour, John Roome, le directeur régional du développement durable de la banque mondiale, a avancé l’argument que si un pays comme la Pologne dont le taux de voitures particulières ayant 20 ans ou plus atteint 37,9 % échangeait la moitié d’entre elles pour des véhicules électriques, nous nous retrouverions face à un problème environnemental encore plus sérieux que celui que nous tentons de résoudre. La raison : en 2020, la Pologne a produit seulement 15 % de son électricité à partir de sources d’énergies renouvelables et le reste à partir d’énergies fossiles, telles que les centrales électriques au charbon.
Une voiture entièrement électrique consomme environ 20 kWh pour 100 km. Par conséquent, les VE pourraient vraisemblablement émettre la même quantité de CO2 que les véhicules essence ou diesel en utilisant le charbon comme source d’énergie.
Une soudaine adoption généralisée des VE en Allemagne, qui dispose pourtant de la plus grande capacité en énergie solaire de l’Union Européenne (53 783 MW/an à la fin de novembre 2020), pourrait causer une dépendance accrue à l’importation de gaz naturel si ses centrales électriques au charbon étaient amenées à disparaître d’ici 2030. Bloomberg estime qu’en Allemagne, les VE représenteront près de 40 % des ventes totales en 2025.
Heureusement, la dépendance au charbon pour la génération de l’électricité diminue dans la plupart des pays industrialisés. Comme nous l’avons évoqué précédemment, l’Allemagne veut fermer ses centrales électriques au charbon d’ici 2030, bien qu’elles génèrent encore 30 % de l’électricité du pays aujourd’hui.
Des batteries sur roues, la solution idéale pour les énergies renouvelables
L’un des plus grands défis de la transition vers les énergies renouvelables est le stockage. Les énergies fossiles peuvent produire de l’électricité à tout moment, partout et presque sans préavis. Si un réseau électrique urbain ou régional a besoin de 100 MW d’énergie en plus à un moment spécifique, les centrales au gaz ou au charbon peuvent produire cette énergie en quelques heures (en fonction de leur capacité). Lorsque l’énergie supplémentaire n’est plus nécessaire ou durant la nuit, ces générateurs peuvent être déconnectés du réseau ou éteints à la demande.
Les énergies renouvelables, surtout l’énergie éolienne et solaire, sont difficiles à contrôler. Parfois, elles produisent trop peu d’énergie pour substituer les autres systèmes et d’autres fois, elles génèrent un surplus d’énergie. Dans ce cas, soit la production diminue soit l’énergie est inutilisée.
Aujourd’hui, la meilleure façon de stocker l’énergie renouvelable est d’avoir des batteries connectées au réseau électrique. Lorsque la production d’électricité par énergie solaire ou éolienne excède la puissance requise, l’entreprise de services publics peut éventuellement la stocker pour son utilisation future. Par exemple, l’énergie solaire produite durant la journée pourrait être stockée et libérée la nuit ou durant les journées nuageuses.
Malheureusement, le coût lié à la production de batteries en quantité suffisante et à leur installation pour stocker le surplus d’électricité renouvelable produite est aujourd’hui rédhibitoire.
Heureusement, de nouvelles installations et infrastructures pour fabriquer des batteries Li-ion pour les VE sont en cours de construction dans le monde. Finalement, ces batteries pourraient avoir plusieurs vies pour aider à équilibrer le réseau électrique et stocker l’énergie renouvelable.
D’abord, avec l’utilisation de la technologie vehicle-to-grid (V2G), les voitures électriques, une fois à l’arrêt et connectée à une borne de recharge, pourraient fournir au réseau une partie de l’électricité stockée, si la demande augmente.
Ensuite, lorsque les batteries d’un VE ne peuvent plus retenir suffisamment d’énergie, elles peuvent être installées dans une infrastructure gérée par une compagnie électrique pour continuer à stocker le surplus d’énergie. Enfin, après plusieurs années d’utilisation continue, ces batteries pourraient être recyclées et la plupart des composants et minéraux qu’elles utilisent pourraient servir à en fabriquer de nouvelles.
Les batteries Li-ion pour le stockage de l’énergie devraient représenter un marché de 20 milliards de dollars/an d’ici 2040, soit 10 fois plus qu’à l’heure actuelle.
La voie vers la durabilité
L’industrie automobile passe des énergies fossiles aux véhicules électriques. De nombreux fabricants, y compris Ford, GM, Renault et Volkswagen, ont déjà plusieurs modèles de voitures électriques et se sont engagés à progressivement interrompre la fabrication de véhicules à combustion interne d’ici 10 ans.
Simultanément, le taux d’adoption de l’énergie renouvelable augmente dans le monde entier mais pas à niveau suffisant pour accommoder le nombre important de VE qui pourraient croiser notre route d’ici 2030.
De plus, une action urgente est nécessaire de la part des gouvernements dans toutes les régions pour encourager la transition vers des poids lourds électriques, car ce secteur est le plus loin d’atteindre l’objectif « zéro émission ». Les gouvernements devraient également proposer des mesures incitatives pour déplacer le fret par train et petits camions, qui sont plus faciles à convertir à l’électrique.
Pour garantir un avenir durable pour les VE, les fabricants, gouvernements, entreprises de services publics et autres parties prenantes ont besoin de coopérer pour développer l’infrastructure nécessaire à une énergie propre à 100 % pour les VE en 2030.