Ne produisant presque pas de bruit, aucune émission polluante locale, nécessitant peu d’entretien, peu encombrants et disposant d’un couple élevé dès le démarrage, les moteurs électriques présentent une kyrielle d’atouts en leur faveur et ouvrent de nouvelles perspectives pour l'automobile.
Cependant la question du stockage de l’énergie pour les faire fonctionner dans une voiture est centrale. La technologie des batteries au lithium-ion, largement majoritaire dans l'industrie depuis près de quinze ans, a beaucoup progressé et dispose encore d’un bon potentiel de développement. Mais ces batteries restent encore onéreuses, lourdes et encombrantes. Vides ou pleines, leur poids va d’environ 300 kg pour une citadine à plus de 600 kg pour un SUV familial sportif, là où 40 à 100 litres de carburant, donc environ 30 à 80 kg de liquide, suffisent à couvrir des distances souvent plus importantes que l’autonomie des batteries.
L'avenir s'annonce toutefois prometteur s'agissant de nouvelles technologies encore au stade expérimental comme les batteries à électrolyte solide ou les batteries structurelles. Comme leur nom l'indique, ces dernières pourraient prendre la forme, par exemple, de panneaux de carrosserie ou carrément constituer la structure d'un véhicule grâce à leur structure en matériaux composites. Ce qui laisse présager des gains de poids et d'encombrement considérables!
En attendant, l’augmentation de la capacité énergétique et de la puissance des batteries lithium-ion se traduit mathématiquement par une hausse des performances potentielles du véhicule. C'est bien, mais en contrepartie, plus la capacité de la batterie est importante, plus le temps de recharge s’allonge.
Et là entre en compte la problématique de l’infrastructure de recharge. Les chargeurs rapides sur les grands axes, permettant de recharger 80% de la batterie en 30-45 minutes, sont une solution. Mais il est bon de veiller à ne pas les utiliser systématiquement, car la puissance de charge élevée soumet la batterie à de fortes contraintes et réduit sa durée de vie. Au-delà de cette contrainte technique, les tarifs sont élevés – et augmenteront dans le contexte énergétique actuel – mais surtout, il est nécessaire que le maillage du réseau de chargeurs rapides soit pertinent et efficient.
Il existe, en Suisse par exemple, de nombreuses régions encore totalement dépourvues d'infrastructure de ce type.
Une installation domestique demeure donc indispensable, ce qui demandera un investissement parfois conséquent afin d’avoir une borne qui puisse au moins recharger une batterie de 100 kWh en une nuit, par exemple, qui plus est pour l'heure au tarif de l'électricité domestique.
En l’état actuel de la technologie et de l’infrastructure, les puissances de recharge ne seront jamais aussi rapides et faciles qu’un plein d'essence à la station-service.
La pile à combustible pallie ce désavantage de temps de charge. Mais, outre une offre de véhicules très restreinte à un coût encore élevé, elle bute également sur la problématique de l’infrastructure de production d’hydrogène, son bilan carbone (hydrogène «gris» provenant du processus de raffinage de pétrole) et d’avitaillement (une seule station publique en Suisse Romande).
En revanche, l'hydrogène est l'une des alternatives intéressantes dans le transport routier de marchandises, pour lequel les batteries électriques sont des handicaps de taille sur les longues distances en raison de leur
poids et leur autonomie limitée.
Si la voiture électrique a montré toute son utilité en ville et en zone périurbaine, qu’en est-il des longs trajets et plus particulièrement sur autoroute? Clairement, la voiture électrique n’aime pas les voies rapides. Tous les essais le démontrent, l’autonomie maximale se réduit de manière très significative en raison des rotations élevées du moteur et la quasi-absence de phase de régénération (recharge de la batterie à la décélération/freinage).
De même, le roulage par températures au-dessous et au-dessus de la fourchette 10°C-25°C réduit l’efficacité de la batterie et donc son autonomie, d'expérience de 25 à 50% suivant les modèles et les conditions atmosphériques. En conséquence, la recharge nécessitera également plus de temps.
Les modèles les plus récents adoptent des systèmes d'optimisation de la température de la batterie au roulage ou en indiquant au système de gestion une prochaine recharge afin de pallier un tant soit peu cet inconvénient, avec plus ou moins de succès suivant les marques et modèles.
Encore plus que pour un véhicule micro-hybride, full-hybride ou hybride rechargeable, l'utilisation d'un véhicule 100% électrique nécessite de changer ses habitudes de conducteur. A l'inverse des technologies précitées, les véhicules électriques ne peuvent se reposer sur une source d'énergie alternative disponible rapidement et partout si la batterie est vide.
Il convient donc d'anticiper ses trajets en planifiant les itinéraires et les temps de recharge nécessaires. Les progrès technologiques aidant, la plupart des GPS embarqués sont reliés au système de gestion de la batterie: d'une part, ils permettent de visualiser le rayon d'action en fonction de la charge de la batterie, proposer les bornes de recharge en chemin, mais surtout, pour les plus sophistiqués, régulent l'utilisation de l'énergie de la batterie en fonction du tracé.
Presque chaque nouveau modèle lancé sur le marché présente des optimisations et nouvelles technologies qui maximisent l'utilisation de l'électricité comme «carburant». Mais la réflexion qu'il incombe d'opérer avant de faire le pas vers un véhicule électrifié ou électrique, est de mettre en balance l'utilisation du véhicule avec la technologie choisie. C'est à cette condition que l'expérience bénéficiera autant à l'utilisateur, son porte-monnaie et l'environnement.
