Avec 100 000 véhicules en circulation en France, le véhicule électrique devient une réalité du paysage automobile. Les prévisions Ademe tablent sur un parc de véhicules électriques multiplié par cinq en 2022, et Bloomberg New Energy Finance estime que le prix d’achat d’une voiture électrique pourra être inférieur à celui d’un modèle thermique à partir de 2025¹. Deux questions majeures se posent quant à l’impact environnemental de la mobilité électrique. Interview de Floriane PETIPAS, notre responsable R&D et Innovation Technologique.

Quel est l’impact du véhicule électrique, et notamment des batteries ?

Dans une étude de Carbone 4 sur la contribution du véhicule électrique à la transition écologique en France², l’analyse du cycle de vie du véhicule électrique est comparée à celle du véhicule thermique. L’étude montre que le bilan environnemental d’une citadine électrique est de 10 tonnes de CO2, soit trois fois moins qu’une citadine thermique. La batterie compte pour un quart de ces émissions, en considérant sa production, sa fin de vie, ainsi que ses crédits de recyclage.

Quel est l’impact de la recharge sur le réseau électrique ?

La recharge d’un véhicule électrique est plus ou moins rapide en fonction de la puissance de la borne utilisée : 4 kW, 7 kW, 22 kW et 50 kW correspondent à 25 km, 50 km, 150 km et 300 km par heure de recharge. Le choix du type de borne dépend non seulement du besoin des utilisateurs, mais également de la puissance disponible sur le site. Pour un bâtiment tertiaire comme le siège de Bouygues Energies & Services, d’une surface de 12 000 m², la puissance maximale utilisée par le bâtiment est de 300 kW et sa consommation annuelle en électricité est de 1 GWh. En convertissant l’ensemble de la flotte de 250 véhicules thermiques en véhicules électriques se chargeant sur des bornes 7 kW, la puissance maximale serait multipliée par six et la consommation annuelle par 1,5³. Au niveau national, en considérant 5 millions de véhicules électriques en 2030, la recharge correspondrait à 27% de la puissance nationale actuelle⁴ et à 3% de la production nationale actuelle. La recharge impacte donc majoritairement la puissance des sites sur lesquels les bornes sont installées.

Créer un écosystème qui connecte intelligemment le véhicule électrique et le réseau.

Comment réduire ces impacts ?

Afin de répondre à ces problématiques, nous avons développé plusieurs solutions complémentaires dans le cadre des projets R&D Eco2charge et Elsa (Energy Local Storage Advanced system), cofinancés par l'Ademe et la Commission européenne. D'abord le pilotage de la recharge. Lorsque de nombreuses recharges ont lieu simultanément, notamment le matin dans le tertiaire et le soir dans le résidentiel, la puissance appelée pour la recharge peut être trop importante. Au lieu de déclencher la recharge d’un véhicule dès son branchement, le pilotage consiste à déclencher la recharge automatiquement lorsque la puissance disponible sur le réseau est plus importante, notamment en dehors des heures de pointe et lorsque la production d’énergies renouvelables est maximale. Dans certains cas, le pilotage de la recharge n’est pas souhaitable (stationnement court et long trajet, auto-partage ou encore déplacements fréquents). Le stockage électrique permet alors de contrebalancer la puissance appelée par les bornes lorsque des véhicules se chargent. Il déstocke de l’électricité si la demande augmente et en stocke à nouveau lorsque le réseau est moins sollicité.

De nombreux fournisseurs de batteries neuves existent avec des technologies matures. Cependant, afin de réduire l’impact environnemental des batteries, des systèmes de stockage intégrant des batteries de seconde vie sont développés. Ainsi, au lieu d’être recyclées après une première vie dans le véhicule électrique, ces batteries sont réutilisées pour un usage stationnaire. Le système de stockage que nous avons développé avec Renault-Nissan est déployé sur plusieurs sites pilotes en Europe, notamment à Challenger. Le vehicle-to-grid (V2G) consiste à piloter non seulement la charge, mais aussi la décharge d’un véhicule électrique, en interaction avec le réseau. Ce mode de pilotage donne une double fonction aux batteries de véhicules électriques, qui sont utilisées tantôt comme source d’énergie pour le véhicule lorsque celui-ci roule, tantôt comme soutien au réseau électrique lorsque le véhicule est branché. Au domicile ou dans un bâtiment de bureaux, le V2G pourrait ainsi participer à l’équilibre du réseau par une décharge du véhicule lors de pics de consommation.

¹ www.automotivebusiness.com.br/abinteligencia/pdf/EV-Price-Parity-Report…
² www.fondation-nature-homme.org/sites/default/files/vehicule_electrique_…
³ En considérant 250 bornes de 7 kW et des véhicules électriques chargeant en moyenne 45 km par jour (soit 10 kWh) durant 200 jours par an.
⁴ En considérant 5 millions de bornes 7 kW et des véhicules électriques chargeant en moyenne 45 km par jour (soit 10 kWh) durant 365 jours par an.