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Guerre des batteries : les prix vont-ils poursuivre leur chute ?

15 mars 2024 à 15:16

Et si les voitures électriques devenaient enfin abordables grâce à un prix des batteries moins élevé ? Voilà maintenant plus d’un an que le prix de ces dernières ne cesse de baisser, et selon plusieurs observateurs, cette chute pourrait bien se poursuivre tout au long de l’année 2024.

L’année 2022 avait été marquée par une hausse importante du prix des batteries destinées au stockage d’électricité, la faute à une demande de plus en plus élevée. Heureusement, en 2023, la tendance s’est complètement inversée avec un tarif en baisse quasi-constante, et qui devrait se poursuivre en 2024. Entre la stabilisation du prix des matières premières, le ralentissement des ventes de véhicules électriques, et le développement d’une concurrence internationale sur le marché des batteries, les principaux fournisseurs chinois, qui représentent à eux seuls plus de 60 % de part de marché, chercheraient encore à réduire leurs coûts de production pour permettre une baisse supplémentaire du prix des cellules lithium, et ainsi conserver leur statut de leader.

Alors qu’il y a un an, les cellules LFP (lithium-fer-phosphate) carrées se négociaient entre 111 et 125 $/kWh, le prix est tombé à 83 $/kWh en août, pour passer à moins de 70 $/kWh en ce début d’année. Selon un rapport du média chinois 36kr, le tarif des cellules LFP pourrait même approcher les 41 $/kWh dans le courant 2024, soit presque trois fois moins que début 2023.

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Le marché de la batterie largement dominé par la Chine

Il faut bien l’admettre, la Chine domine le marché des batteries de stockage de la tête et des épaules, comme de nombreuses autres filières liées à l’énergie. On retrouve, dans le top 10 des plus grands fabricants mondiaux, 6 entreprises chinoises pour une part de marché totale de 64,7 %. En première position, le géant CATL possède à l’heure actuelle presque 40 % de part de marché et ne compte pas s’arrêter là puisque l’entreprise a pour projet de construire une usine d’une capacité de 100 GWh de production annuelle en Hongrie, pour un investissement total de 7,3 milliards d’euros. En seconde position, on retrouve BYD, une société chinoise qui commence à se faire connaître du grand public par le biais de sa filière automobile.

À travers le monde, des initiatives émergent pour tenter de se défaire de cette dépendance chinoise. En Europe, les groupes Stellantis, Mercedes et TotalEnergies se sont associés pour créer ACC, une entreprise dédiée à la fabrication de batteries. Ce partenariat a abouti à la création d’une gigafactory implantée dans le Pas-de-Calais, et qui devrait produire 2,5 millions de batteries de voitures électriques par an d’ici 2030. Forte de ce premier projet, l’entreprise a annoncé lancer trois autres projets de gigafactory grâce à une impressionnante levée de fonds de 4,4 milliards d’euros. Ces nouvelles usines devraient voir le jour en France, en Allemagne et en Italie. Du côté de la Serbie, l’entreprise ElevenEs vient de lancer sa première de production de batteries LFP, et espère pouvoir produire 800 000 batteries de véhicules par an d’ici 2028.

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Belle autonomie pour ce catamaran rapide à hydrogène

12 mars 2024 à 14:08

Élève modèle de l’électrification de son parc automobile, la Norvège s’attaque, depuis quelques années, à la décarbonation de son transport maritime. Outre la fée électrique, le pays s’appuie également beaucoup sur l’hydrogène pour atteindre son objectif. 

L’autorité maritime norvégienne vient d’approuver le design d’un navire de transport de passagers à grande vitesse propulsé grâce à l’hydrogène. Équipé d’une pile à combustible d’une puissance de plusieurs mégawatts, ce navire pourra atteindre une vitesse de croisière de 35 nœuds (65 km/h) et parcourir près de 260 km avec un seul plein. Outre sa propulsion hydrogène, le catamaran devrait se distinguer par l’utilisation d’une technologie à effet de surface qui permet de réduire les frottements entre la coque du bateau et l’eau.

Cette technologie offre de nombreux avantages comme un confort amélioré pour les 275 passagers, même par gros temps. Surtout, cette réduction des frottements entraîne un rendement énergétique élevé. Les entreprises chargées du projet, TECO 2030 et Umoe Mandal, annoncent une réduction de 55 % de la consommation du navire par rapport à navire classique à énergie fossile.

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La Norvège, pionnière du transport maritime décarboné

Tantôt dédiés exclusivement aux passagers, tantôt conçus pour le transport de véhicules, les ferries ont un rôle essentiel dans les transports en Norvège, en particulier pour traverser les nombreux fjords du pays. Néanmoins, ils sont généralement très émetteurs de CO2. Ou plutôt, ils étaient très émetteurs de CO2. Le pays s’est lancé l’objectif de décarboner le transport maritime, et en particulier ses nombreux ferries. Depuis 2021 déjà, le Bastø Electric et ses 139 mètres de long assurent la traversée du fjord d’Oslo par la seule force de moteurs électriques, tandis que le ferry Hydra de Norled est propulsé, lui, par de l’hydrogène liquéfié. Un peu plus au nord, l’entreprise Fjord 1 vient de commander 4 ferries électriques pour réaliser la liaison Lavik-Opendal. Ces quatre navires auront la capacité de transporter 120 voitures par trajet et surtout, ils seront en grande partie autonomes, que ce soit lors de la navigation ou pendant les manœuvres d’accostage.

À plus petite échelle, une jeune startup répondant sous le nom de Hyke a mis au point un ferry fonctionnant à l’hydrogène et destiné aux grands centres urbains. Le premier prototype est en cours de test dans la ville de Arendal, en Norvège.

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V2G, V2H, V2L : tout ce que vous devez savoir sur la charge bidirectionnelle

6 mars 2024 à 05:55

L’électrification progressive de nos moyens de transport ouvre de nouvelles perspectives d’usages qui se dévoilent petit à petit à coups d’acronymes et de termes parfois difficiles à comprendre. Pour rester à la page de l’innovation et de la mobilité, nous vous proposons de faire le point sur la charge bidirectionnelle et les termes qui y sont associés.

Au pays de l’automobile, l’acronyme est roi. Pendant des décennies, il a permis de distinguer les motorisations, les équipements intérieurs ou encore les innovations de sécurité. Et malgré la transition progressive de tous les constructeurs vers l’électrique, ce règne n’est pas prêt de se terminer. Dernier exemple en date, les V2G, V2H, V2L ou encore V2X qui fleurissent à mesure que la notion de charge bidirectionnelle gagne en importance.

En réalité, ces acronymes quelque peu barbares désignent différents types de recharge bidirectionnelle, un concept qui permet d’utiliser sa voiture comme un générateur électrique pour alimenter un ordinateur, une maison, ou même participer à l’équilibre du réseau électrique national. Pour vous aider à y voir plus clair, nous revenons dans cet article sur les principaux acronymes utilisés à ce sujet, et leur signification.

L’idée d’utiliser une voiture comme une batterie électrique part du constat qu’un véhicule passe 95% à l’arrêt sur un parking ou dans un garage. Face à cela, Jeremy Rifkin, dans son concept de troisième révolution industrielle, a proposé d’utiliser ces batteries pour participer à la gestion des intermittences générées par les sources d’énergies renouvelables comme l’éolien ou le photovoltaïque. Cette possibilité a très rapidement fait l’objet de publications scientifiques venant appuyer l’intérêt de la mise en place de cette charge bidirectionnelle. Dans le même temps, le Japon a également encouragé le développement de ce concept pour une meilleure gestion des situations d’urgence, notamment dans le cadre de séismes. La charge bidirectionnelle permet, dans ces cas, d’avoir un réserve d’électricité conséquente malgré une coupure de courant prolongée.

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Les différents types de recharge

Pour différencier l’intérêt des différents types de charges bidirectionnelles proposées, les acronymes se sont multipliés à tel point qu’on peut facilement s’y perdre. Voici les principaux qui sont, aujourd’hui, utilisés.

V2L – Vehicle-to-load

Le V2L est, aujourd’hui, le type de charge bidirectionnelle le plus répandu. Il permet, grâce à la batterie de sa voiture électrique, de recharger ou d’alimenter des appareils électriques, de l’ordinateur portable à l’aspirateur en passant par la TV ou même un vélo électrique. Les constructeurs coréens Hyundai et Kia sont des références en la matière avec, par exemple, la Hyundai Ioniq 5 ou la Kia EV6. D’autres fabricants s’y mettent, notamment Tesla avec son Cybertruck.

Cette solution peut s’avérer particulièrement pratique en cas de coupure de courant, permettant d’alimenter ponctuellement quelques appareils. Plusieurs fabricants américains vantent également l’intérêt de cette solution pour remplacer un groupe électrogène sur chantier. C’est notamment le cas de Tesla avec son Cybertruck, ou Ford avec son F-150 Lightning. Enfin, les amoureux du camping y verront l’opportunité de pouvoir se faire un café sans difficulté au milieu de nulle part, ou même de conserver quelques bières au frais toute une journée.

V2H – Vehicle-to-home

Plus développée que le V2L, le V2H permet d’alimenter sa maison avec l’électricité contenue dans la batterie de sa voiture électrique via une borne bidirectionnelle. Cette solution permet de faire face à d’éventuelles coupures de courant avec très peu de contraintes, mais également d’optimiser sa facture d’électricité ! Il est ainsi possible de recharger sa batterie durant les heures creuses pour utiliser cette électricité plus tard, durant les heures pleines.

V2B – Vehicle-to-building

Le V2B reprend le même principe que le V2H, mais appliqué à n’importe quel type de bâtiment.

V2G – Vehicle-to-grid

Le V2G est la technologie qui est la plus amenée à se développer. Très similaire au V2H, elle permet, grâce à une borne de recharge bidirectionnelle, de transformer une voiture électrique en batterie de stockage permettant de lisser la production du réseau électrique national. Dans un contexte de développement des énergies renouvelables non-pilotables, cette technologie se montre particulièrement intéressante. Il est ainsi possible de stocker le surplus d’énergie issu des pics de production (par jour de grand vent par exemple), et de d’atténuer les pics de consommation par l’utilisation de l’énergie stockée dans les batteries (le soir à 18 heures par exemple).

Cette technologie est en passe de devenir courante sur un grand nombre de véhicules. Volkswagen vient, par exemple, d’annoncer la mise en place du V2G sur ses prochains véhicules de la gamme ID dotés d’une batterie de 77 kWh. Renault aussi, mise sur le développement du V2G avec sa future R5 qui intégrera la charge bidirectionnelle en V2L et V2G.

V2X – Vehicle-to-everything

Attention, piège ! Le V2X n’est pas une simple technologie de recharge bidirectionnelle. Ce terme désigne plutôt une technologie visant à permettre à un véhicule de communiquer avec tout ce qui l’entoure : les piétons, des objets, des infrastructures, le réseau électrique, etc. L’objectif final de cette technologie est de permettre une optimisation conjointe de la sécurité routière, de la consommation d’électricité, et de la circulation. Étant une part de l’IoT (Internet of Things), elle devrait principalement être rendue possible par l’utilisation de la 5G, et permettre une communication permanente entre tous ces éléments.

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Le Royaume-Uni, en avance sur le V2G

De l’autre côté de la Manche, le Royaume-Uni croit beaucoup au V2G pour stabiliser le réseau électrique, et vient d’investir près de 5,5 millions d’euros pour en accélérer le déploiement. Le pays souhaite ainsi devenir l’un des premiers à promouvoir massivement cette technologie. Outre les voitures électriques, les véhicules lourds sont également concernés. Toujours au Royaume-Uni, Veolia a récemment annoncé avoir mené à bien une expérimentation de charge bidirectionnelle sur deux véhicules de collecte des ordures ménagères. D’ici à 2040, l’entreprise ambitionne d’électrifier l’ensemble de ses 1800 véhicules de collecte et de les rendre compatibles avec le V2G, ce qui permettrait de mettre à disposition du réseau électrique national pas moins de 200 MW de flexibilité.

 

 

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Cette startup peut-elle décarboner le transport maritime en utilisant de l’oxyde de calcium ?

22 février 2024 à 06:05

La startup anglaise Seabound vient d’annoncer avoir réussi à capturer jusqu’à 78 % du CO2 émis par un vieux porte conteneur lors d’une expérimentation de deux mois, et espère ainsi participer à la décarbonation du secteur maritime. Mais, derrière ce chiffre se cache un fonctionnement qui interroge. 

La startup londonienne Seabound vient d’annoncer avoir réussi une expérimentation de 2 mois, pendant laquelle elle est parvenue à réduire de près de 78 % les émissions de CO2 d’un navire porte-conteneur de la société de transport Lomar. Pour y parvenir, la startup a créé une installation qui s’installe sur un navire sous la forme d’un retrofit. Composée de plusieurs conteneurs, l’installation se branche directement sur le système d’échappement des machines diesel du navire.

Lorsque le navire est en fonctionnement, les gaz d’échappement circulent, à température ambiante, à travers des galets d’oxyde de calcium, plus connus sous le nom de chaux vive. Cette chaux vive réagit au contact du CO2, et capture ce dernier pour former du carbonate de calcium, autrement dit du calcaire pur. Selon la startup, ce système multiplie les avantages, puisque la chaux vive nécessaire au fonctionnement de cette solution est bon marché, et le calcaire obtenu peut être utilisé dans de nombreux secteurs comme la construction ou l’agriculture. Il peut ainsi être revendu une fois le navire à quai.

Installation-pilote de Seabound / Image : Seabound

Une solution qui prend de la place

Les émissions de CO2 du transport maritime sont évaluées, en moyenne, à 3 g de CO2 par tonne-kilomètre. Si on prend un porte-conteneur de taille moyenne, c’est-à-dire environ 150 000 tonnes, cela représente 2 250 tonnes de CO2 émis pour une transatlantique. Sachant qu’une tonne d’oxyde de calcium peut absorber 785 kg de CO2, il faudra que le navire en question embarque plus de 2800 tonnes d’oxyde de calcium avant de partir. En conséquence, la mise en place de ce fonctionnement à grande échelle nécessitera une logistique importante et prendra une place non négligeable sur les navires. 

Déplacer les émissions de CO2, plutôt que les supprimer

La solution de Seabound repose sur la réaction chimique selon laquelle du dioxyde de carbone et de l’oxyde de calcium réagissent pour donner du carbonate de calcium : CaO + CO2 -> CaCO3.

Or, l’oxyde de calcium, autrement dit la chaux vive, est très rare à l’état naturel. Pour en produire, il est nécessaire d’utiliser… du carbonate de calcium ! Des minéraux calcaires sont chauffés dans des fours à haute température. Lorsque la température dépasse les 900 °C, le carbonate de calcium présent dans ces minéraux se transforme en oxyde de calcium moyennant un dégagement de dioxyde de carbone : CaCO3 -> CaO + CO2. C’est ce qu’on appelle la calcination du calcaire.

Lit de carbonate de calcium après capture du dioxyde de carbone / Image : Seabound

En d’autres termes, la solution proposée par Seabound ne permet pas de décarboner. Elle ne semble être, au mieux, qu’un déplacement de l’endroit d’où sont générées les émissions de CO2. Celles-ci n’ont plus lieu au niveau du navire, mais en amont, au niveau de l’usine de production d’oxyde de calcium. Dans le pire des cas, si le site de production de chaux vive n’a pas de mix énergétique décarboné, cette solution entraîne même des émissions supplémentaires de CO2 du fait de l’énergie nécessaire pour générer la réaction de calcination. Si la société ne le précise pas, on peut imaginer que cette solution ait l’intérêt de concentrer les émissions de CO2 en des lieux précis, à terre, ce qui permettrait de mieux les valoriser pour produire, par exemple, des carburants de synthèse.

Cette solution présente également l’avantage de capturer les sulfures, un gaz à effet de serre moins connu que le CO2, mais tout aussi néfaste. Sur ce point, la startup annonce avoir réussi à en capturer 90 % durant cette expérimentation.

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Un intérêt financier ?

L’intérêt de cette solution pourrait par ailleurs être d’ordre financier pour les entreprises de transport maritime. En effet, le prix de la chaux vive s’échangeait, fin 2023, à 164 dollars la tonne en Europe. Le carbonate de calcium, en fonction de sa pureté, coûte plus cher. En Belgique, lors du dernier trimestre de 2023, il coûtait aux alentours de 340 dollars par tonne. Ainsi, la revente du matériau obtenu grâce au système mis au point par Seabound pourrait compenser le prix de l’installation et de la maintenance du système, voire même générer un bénéfice.

 

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La Corée du Sud dans les starting-blocks pour la propulsion nucléaire civile

20 février 2024 à 15:20

Les acteurs de la construction navale se lancent enfin dans la décarbonation du transport maritime. Après Fincantieri, c’est au tour du géant coréen KSOE de se lancer dans la propulsion maritime nucléaire en s’associant à TerraPower. 

L’entreprise HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering, plus connue sous l’acronyme KSOE, est en passe de se lancer dans la course à la propulsion nucléaire dans le secteur maritime. L’entreprise vient, en effet, de signer un accord avec TerraPower et Core Power pour le développement conjoint d’un réacteur nucléaire destiné à une application maritime.

Chez KSOE, l’idée n’est pas nouvelle puisque l’entreprise avait investi, dès novembre 2022 par l’intermédiaire de sa maison mère HD Hyundai, 30 millions de dollars dans la startup TerraPower, fondée par Bill Gates. Désormais, les deux entreprises veulent aller plus loin et développer un réacteur nucléaire commun sur la base de la technologie de réacteurs à sels fondus développée par TerraPower.

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Décarbonation du secteur maritime : l’union fait la force

Depuis peu, on constate une accélération des projets de décarbonation dans le secteur maritime international et passant en particulier par la propulsion nucléaire. L’Organisation Maritime Internationale vient d’ailleurs de valider un objectif net zéro carbone d’ici 2050. En Europe, c’est le constructeur italien Ficiantieri qui a ouvert le bal des porte-conteneurs nucléaires en s’associant à Newcleo et RINA. En Chine, c’est le chantier naval Jiangnan qui se lance dans la propulsion nucléaire grâce à son projet KUN-24A, d’une capacité de 24 000 conteneurs standards (EVP).

Mais c’est bien en Corée du Sud que la course pourrait véritablement battre son plein. Outre cet accord trouvé par KSOE, Samsung Heavy Industries s’est, de son côté, associé à Korea Hydro & Nuclear Power Corp et au dannois Seaborg Technologies pour produire son propre navire nucléaire. Enfin, Hanwha Ocean Co. (anciennement Daewoo) a également lancé dans son propre projet avec la société ThorCon.

Outre les travaux de recherche et développement avec TerraPower pour le développement de ce SMR à sels fondus, KSOE devrait participer à la mise en place à la mise en place de standards et de classifications pour l’énergie nucléaire dans le secteur maritime avec l’Agence internationale de l’énergie atomique (IAEA).

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Quel bonus pour une voiture à hydrogène ?

20 février 2024 à 06:49

Le décret publié le 13 février 2024 change les montants versés au titre du bonus écologique pour l’achat d’un véhicule électrique. Qu’en est-il pour la catégorie spécifique des voitures à hydrogène ?

Dans la famille des véhicules électriques, la version la plus courante est celle des voitures à batterie. Mais les véhicules à hydrogène font également partie de cette catégorie des véhicules électriques. La différence réside dans le fait que les voitures à hydrogène sont équipées d’une pile à combustible qui leur permet de transformer l’hydrogène en électricité. Les véhicules à hydrogène sont beaucoup plus onéreux que les modèles électriques classiques et donc beaucoup moins répandus.

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Le bonus écologique en baisse pour les ménages les plus aisés

Mais à l’heure de la parution du décret du 13 février 2024 sur le bonus écologique versé pour l’achat d’un véhicule propre, il est intéressant de se pencher sur les règles applicables aux voitures à hydrogène.

Le récent décret modifie les montants accordés pour l’achat d’un véhicule électrique. Voici ce qu’il faut en retenir. Les ménages les plus aisés sont touchés par une baisse de l’aide puisque le montant maximum qui leur sera accordé passe à 4 000 euros, contre 5 000 euros l’an passé.

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Les ménages modestes priorisés par le bonus écologique pour l’achat d’un véhicule propre

Quant aux ménages modestes, le montant du bonus reste inchangé à 7 000 euros. Et le palier entre foyers modestes et aisés est augmenté en 2024. Le revenu fiscal de référence pris en compte pour passer d’une catégorie à l’autre passe de 14 089 à 15 400 euros.

Par ailleurs, le bonus écologique est désormais supprimé pour l’achat d’un véhicule propre d’occasion, que l’achat soit réalisé par une personne physique ou morale.

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Un régime plus strict pour les entreprises

Le gros changement concerne les entreprises qui ne pourront plus obtenir de prime pour l’achat d’un véhicule particulier. Et pour les utilitaires électriques, l’aide sera désormais de 5 000 euros lorsque l’achat est réalisé par une personne physique et 3 000 euros lorsqu’il s’agit d’une personne morale.

Cela vise les véhicules électriques, mais existe-t-il un dispositif spécifique pour les voitures à hydrogène ? Non, le texte ne fait aucune distinction au sein de la famille des véhicules électriques. L’achat d’un véhicule à hydrogène donne donc droit aux aides classiques précitées. L’absence de régime spécifique pénalise l’achat des voitures à hydrogène puisqu’elles sont plus chères à l’achat.

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Lancement du premier avion taxi électrique commercial à Dubaï en 2026

18 février 2024 à 06:54

Une entreprise américaine vient de signer un accord d’exclusivité de 6 ans pour le lancement d’un service de taxis volants commerciaux dans la capitale des Émirats Arabes Unis dès 2026. Cette annonce marque une étape importante dans le développement des eVTOL comme futur de la mobilité urbaine.

On n’est pas encore dans le Cinquième Élément, mais on s’en rapproche. Après des années de promesses, le marché des eVTOL (electric vertical take-off and landing), ces véhicules à propulsion électrique à la croisée des drones, des hélicoptères et des avions, commence enfin à décoller avec en tête la société Joby Aviation. La startup américaine, qui a récemment fait l’actualité en proposant une démonstration de vol de son prototype dans la ville de New York, devrait fournir à Dubaï ses premiers taxis volants électriques dès 2026, par le biais d’un contrat d’exclusivité de 6 ans.

Ce contrat porte sur des premières phases de tests dès 2025, et sur le lancement de vols commerciaux à partir de 2026. Pour l’occasion, l’entreprise Skyports va construire quatre vertiports au niveau de l’aéroport de Dubaï, au Palm Jumeirah, à la Marina et dans le centre-ville. Selon Joby Aviation, ses taxis volants permettront, en seulement 10 minutes, de réaliser un trajet qui prend habituellement 45 minutes en taxi classique.

Le eVTOL développé par Joby Aviation pourra embarquer 4 passagers en plus du pilote, voler à une vitesse maximale de 320 km/h et parcourir 161 km en une seule charge.

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Les eVTOL, futur de la mobilité urbaine ?

Depuis une quinzaine d’années maintenant, les projets d’eVTOL se multiplient à travers le monde. Et pour cause, ces véhicules volants électriques, dont le nombre de place est généralement limité à 4 ou 6 personnes, disposent de nombreux avantages face aux hélicoptères. Ils sont plus silencieux, moins polluants, et disposent d’une meilleure efficacité énergétique que ces derniers. De plus, les vertiports, plateformes nécessaires à leur décollage ou leur atterrissage, sont moins grands que les héliports. Côté tarif, ils pourraient être bien plus abordables que les vols en hélicoptère grâce à l’utilisation de la propulsion électrique et à des besoins en maintenance nettement inférieurs.

Si les eVTOL promettent d’être plus efficaces et mieux adaptés à l’espace urbain que les hélicoptères, de nombreuses interrogations demeurent à leur sujet, tant au niveau des nuisances sonores que de leur impact environnemental ou encore de leur tarif. Les prochains Jeux Olympiques de Paris pourraient nous apporter un début de réponse, puisque l’entreprise Volocopter devrait y proposer des services de taxi pendant la durée de la compétition à titre expérimental.

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Électricité ou carburants de synthèse : le très clivant duel des énergies bas-carbone

16 janvier 2024 à 06:00

L’électrification des usages de l’énergie est aujourd’hui la voie privilégiée pour réduire notre dépendance aux combustibles fossiles. Dans le même temps, les carburants de synthèse se développent, et se présentent comme une solution nouvelle. Revue des avantages et inconvénients d’un futur duel entre vecteurs énergétique.

S’il est un domaine emblématique de la transformation récente du paysage énergétique, il s’agit bien de celui du transport, marqué par le développement accéléré des véhicules électriques. Ces derniers illustrent la tendance historique à l’électrification des modes d’usage de l’énergie, au détriment de l’énergie thermique. L’électricité avait perdu la première manche lors de l’invention de l’automobile au cours de la deuxième moitié du XIXème siècle, tient-elle là sa revanche ?

L’interdiction des véhicules thermique pour 2050 dans l’Union Européenne (et la Californie), semble consacrer cette victoire. Mais l’énergie thermique aurait-elle donc définitivement perdu la bataille ? Ce n’est pas si simple, car ce serait oublier les carburants de synthèse. Produits à partir du CO2 provenant de sources captives ou de la simple atmosphère, et fabriqués grâce aux énergies renouvelables ou nucléaire, les carburants de synthèse présentent des atouts qui ne peuvent être négligés. Le duel est relancé.

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Ex-aequo en ce qui concerne la souveraineté et le climat

L’électricité et les carburants de synthèse sont tous les deux des vecteurs énergétiques, c’est-à-dire qu’ils n’existent pas dans la nature. Il est donc nécessaire de les produire à partir de sources d’énergie primaire. En tant que tel, notre capacité à produire électricité ou carburants de synthèse n’est donc pas déterminée en soi par les richesses de notre environnement, notamment de notre sous-sol comme c’est le cas pour les énergies fossiles, mais par la disponibilité de moyens de production de l’énergie primaire locaux. Il ne s’agit donc pas d’un argument différenciant, en première approche.

En ce qui concerne les objectifs climatiques, les deux solutions sont neutres en carbone. Cela est vrai à condition bien sûr que l’électricité soit produite à partir de sources décarbonées, et que les carburants de synthèse recyclent du CO2 provenant de l’atmosphère.

Le duel commence donc par une égalité : 1 – 1.

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L’électricité, championne de la sobriété

L’électricité est stockée avec un excellent rendement (de l’ordre de 90% dans les batteries ou dans les barrages). Ce bon rendement caractérise également les moteurs électriques, entre 60% et 90%, à comparer avec un rendement de 45% au mieux pour les moteurs thermiques. En outre, l’électricité peut alimenter des pompes à chaleur qui permettent de démultiplient la production d’énergie thermique en l’extrayant de l’environnement proche.

Les carburants de synthèse, quant à eux, doivent être tout d’abord fabriqués, notamment à partir d’électricité, ce qui consomme de l’énergie, et occasionne de nombreuses pertes. Leur utilisation par leur combustion se fait ensuite avec le rendement plutôt faible des machines thermiques. Si bien que le rendement global de leur utilisation est faible, inférieur à 50%, voir de l’ordre de 30% si l’on considère l’ensemble de la chaîne.

Ainsi, comparativement à la situation actuelle, la généralisation du vecteur électricité peut conduire à une diminution de la production totale d’énergie à même consommation d’énergie finale, tandis que les combustibles de synthèse vont conduire à une augmentation des besoins de production d’énergie. Si l’énergie primaire provient de sources d’énergie intensives en surface, comme par exemple l’électricité photovoltaïque ou éolienne, cela peut conduire à l’artificialisation d’une plus grande surface, au détriment notamment de l’agriculture ou des espace naturels.

Avantage donc pour l’électrique : 2 – 1.

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L’électricité entraîne un bouleversement de l’infrastructure

Les carburants de synthèse ont l’avantage d’utiliser une infrastructure déjà existante : le circuit de transport et de distribution des hydrocarbures existant. Par exemple, une essence de synthèse pourrait être mise à disposition dans les stations-service qui existent déjà, et utilisée dans les véhicule déjà en circulation. Un méthane de synthèse pourra circuler dans les gazoducs déjà construits et être stockée dans les infrastructures stratégiques existantes. A contrario, l’électricité exige de démanteler cette infrastructure existante et d’en construire une nouvelle, ce qui est coûteux en investissements et en ressources.

Par ailleurs, les carburants de synthèse peuvent palier plus facilement à l’intermittence des sources d’énergie renouvelables. Il est en effet possible d’imaginer des installations de production de ces carburants qui ne fonctionneraient que lors des périodes de surproduction, par exemple les jours très venteux, ou les jours de beau temps en été, circonstances au cours desquelles les prix de l’électricité diminuent très fortement. Leur production deviendrait ainsi une activité saisonnière, au même titre que l’agriculture.

Avantage en la matière pour les carburants de synthèse : 2 – 2.

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Le prix donne un avantage à l’électricité

Les carburants de synthèse se basent sur des réactions chimiques connues depuis longtemps, mais les installations qui permettraient leur production en masse n’existent pas. Il s’agit d’une industrie lourde, qui reste à développer. Les prix des premiers carburants de synthèse sont ainsi particulièrement élevés, de l’ordre de 60 €/L, même si les promoteurs d’installations de production à grande échelle en cours de développement avancent des prix plus bas, de l’ordre 2 €/L.

Par ailleurs, le faible rendement énergétique de la chaîne de production des carburants de synthèse conduit à devoir surdimensionner les capacités de production d’énergie primaire nécessaire à leur fabrication, ce qui démultiplie encore les coûts en comparaison du vecteur électrique. Cela implique également, en première approche, une plus grande quantité de matériaux à extraire du sol.

La filière électrique, quant à elle, approche de la maturité. Les coûts des véhicules électriques restent encore supérieurs à ceux des véhicules thermiques, ce qui motive les nombreuses aides publiques proposées pour leur acquisition, mais les prix ont très significativement diminué. Il en est de même, et c’est lié, en ce qui concerne le prix des batteries.

L’argument des coûts donne un point à l’électricité : 3 – 2.

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Vers une complémentarité ?

Victoire pour l’électricité, donc ? Vous l’aurez compris, les scores évoqués dans cet article n’ont rien de définitif, car le sujet ne saurait être aussi simplement résolu. En outre, il conviendrait d’aborder de nombreux autres critères par exemple : stabilité du réseau électrique, impact comparatif sur la santé, … Bien malin celui qui saurait prédire aujourd’hui le mix énergétique effectif en 2050. Nous espérons toutefois avoir réussi à illustrer les arguments techniques les plus saillants qui conduisent les différents acteurs à pencher d’un côté ou de l’autre.

Les carburants de synthèse peuvent devenir des moyens de stockage saisonnier de grande capacité, et leur plus grande densité énergétique est particulièrement utile pour certaines applications de mobilité à forte valeur ajoutée, citons ne serait-ce que le secteur aéronautique. Leur capacité à réutiliser sans la rendre obsolète l’infrastructure existante est un atout. De l’autre côté, la filière électrique est plus simple et bénéficie d’un meilleur rendement, elle s’inscrit dans une tendance historique long terme, et offre une efficacité plus grande en ce qui concerne l’utilisation à court terme de l’électricité intermittente.

Mais est-il tant besoin de trancher ? Est-il possible d’en déduire une forme de complémentarité entre ces avantages et inconvénients comparés ? Le temps nous le dira, car le futur est fait d’une part de ce que nous savons aujourd’hui, mais aussi d’autre part de notre capacité à innover et à inventer, et celle-ci est nettement moins prévisible.

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Énorme commande pour cet avion régional hybride électricité – kérosène

7 janvier 2024 à 06:00

Le transport aérien n’est pas le secteur le plus consommateur d’énergie fossile (environ 3 % des émissions mondiales de CO2), mais il a toutefois une portée symbolique importante. De ce fait, de nombreuses entreprises cherchent à décarboner le transport aérien, et il s’agit d’un objectif notoirement difficile du point de vue technique. Cela n’a pas empêché Aura Aero de remporter une victoire majeure.

Aura Aero est une start-up toulousaine, engagée dans la décarbonation du secteur aérien. Fondée en 2018 par d’anciens ingénieurs d’Airbus, elle a levé plus de 55 millions d’euros depuis sa création et emploie aujourd’hui plus de 200 salariés. Elle travaille sur deux modèles d’avion. Le premier d’entre eux s’appelle Integral. Il s’agit d’un petit biplace côte à côte, destiné à la formation ou à la voltige, propulsé par un moteur thermique classique. Une variante électrique de ce modèle, nommée Integral-E, est prévue pour 2025. Le constructeur annonce pour cette dernière une autonomie de vol de 60 min et une durée de recharge inférieure à 30 min.

Vol d’essai du modèle Integral, prochainement décliné en version électrique / Image : Aura Aero / Bastien Otelli.

L’avion régional du futur ?

Le deuxième modèle développé par l’entreprise est de plus grande taille, et son mode de propulsion est plus original. Il s’agit de l’Avion Régional Électrique (en anglais Electric Regional Aircraft, ERA), doté d’une propulsion hybride. L’avion est destiné au transport de passagers (jusqu’à 19 places) ou au transport de fret (jusqu’à 1,9 t). La forme de l’avion est assez originale : les ailes sont placées sur le dessus du fuselage et chaque aile est dotée de 4 petits moteurs, rappelant un vieux modèle d’avion : le BAe 146.

Aura Aero indique que l’avion sera capable de décoller en mode électrique, ainsi que parcourir jusqu’à 150 km (80 NM, pour miles nautiques) en utilisant cette source d’énergie. Pour les trajets plus longs, jusqu’à 1600 km (900 NM), l’avion utilisera alors un carburant d’aviation classique. Il s’agit là d’un fonctionnement tout à fait similaire à celui des voitures hybrides : moteur électrique pour les phases d’accélération et les courtes distances, moteur thermique pour les déplacements plus longs.

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Un très important contrat vient d’être signé

En fin d’année 2023, l’entreprise a indiqué une excellente nouvelle dans un communiqué de presse : elle a décroché une très importante commande. En effet, le transporteur américain JSX, spécialisé dans le transport haut-de-gamme, a signé une lettre d’intention qui porte sur 50 appareils, plus 100 autres appareils en option.

Jérémy CAUSSADE, Président et co-fondateur d’AURA AERO nous indique : « Nous sommes très fiers d’avoir été choisis par JSX, l’un des opérateurs-clés aux États-Unis, pour soutenir le développement de leur réseau régional. ERA, notre avion bas-carbone, fournit les performances requises par JSX pour apporter des liaisons aériennes à davantage de populations locales ».

Aura Aero porte l’ambition de mettre en mise en service de l’ERA en 2028. Rappelons également que la startup a signé des partenariats avec plusieurs grandes entreprises française : Safran, Thalès, ainsi qu’avec Verkor en mars 2021 pour la fourniture des batteries.

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