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Accueil du site > Actualités > Technologies > Les voitures électriques de demain faites entièrement de batteries (...)

Les voitures électriques de demain faites entièrement de batteries ?

On le sait, la question des batteries est cruciale pour le succès auprès du grand public du véhicule électrique. De nombreux chantiers sont en cours, comme la réduction de son poids, de son coût (en remplaçant certains métaux rares par d’autres alliages), l’allongement, évidemment, de son autonomie (voir les derniers records en date). Cleantechies nous montre une autre voie, celle de la « batteri-fication » de la voiture électrique, qui pourrait ainsi gagner de nombreux points.

C’est le constructeur suédois Volvo qui s’est lancé le premier sur ce segment intéressant du véhicule électrique. En collaborant avec une équipe de recherche de l’Imperial College de Londres, ils ont développé une matière hybride entre les fibres de carbone et la résine de polymère, qui permet de recharger et stocker l’énergie des batteries plus rapidement. En cas de succès du projet, cette matière pourrait fort bien être utilisée pour recouvrir les panneaux extérieures de la carrosserie de la voiture (capot, coffre, ailes, portières, toit), comme une combinaison en panneaux solaires.



L’objectif est donc d’améliorer l’alimentation énergétique du véhicule, mais aussi de l’alléger de près de 15%, ce qui lui confère automatiquement une plus grande autonomie. L’équipe de Volvo a un autre projet également, pour la même voiture, qui va chercher à récupérer l’énergie perdue au freinage. Nous avions vu que le métro de la ville de Philadelphie, aux Etats-Unis, comptait économiser 40% sur sa facture d’électricité annuelle en récupérant cette énergie.



TechnoPropres

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20 réactions à cet article    


  • HELIOS HELIOS 2 novembre 2010 09:56

    .... Bonjour,
    Récuperer l’energie au freinage... ou dans les descentes, ce sera une option dite « reversibilité » reservée aux modèle haut de gamme !

    Bien que la fonction soit nativement possible pour tout les modeles de moteurs electriques, la logique electronique, qui ne coute absolument rien a fabriquer, sera verrouillée en mode OFF.

    Et ce n’est pas le gouvernement qui va demander aux constructeur de l’autoriser car, rappellons le, si un vehicule arrive a recuperer ne serait-ce que 30% d’energie par son freinage et les descentes, ce sont bien 30% de TVA/AutresTaxes qui echapperont à l’tat, qui ne sait déja pas comment differentier l’electricité qui nous eclaire, de celle qui va nous faire rouler.

    Ne revons pas, si les vehicules electriques mettent tant de temps a arriver sur nos routes, ce n’est pas directement un probleme technique d’autonomie ou quoi que ce soit, mais seulement un VRAI probleme de rançonnage généralisé car :

    — un vehicule electrique coute beaucoup moins cher a fabriquer qu’un vehicule thermique donc sera bien moins cher a la vente
    — la taxation de l’energie n’est pas au point et le modele de taxation alternatif est loin d’etre simple a determiner.


    • HELIOS HELIOS 2 novembre 2010 10:24

      A la demande de personnes ayant lu ma réponse a cet article, voici l’argumentaire qui fait qu’un vehicule electrique est moins cher qu’un vehicule thermique.

      1) on part sur une base existante de structure de coque qui permet d’eviter les lourdes charges de developpement d’un nouveau modele a partir d’une feuille blanche et on considere que la structure accueilant le moteur thermique et la boite de vitesse -lourds et bruyants- accueillera un bloc de batterie de forme adaptée.

      Ce sont donc les batteries qui doivent faire l’objet d’une etude d’architecture.

      2a) un vehicule electrique fait l’objet d’une suppression de nombreux organes tels ques :
      — Le moteur - piece chere en fabrication et developpement et la batterie de demarrage
      — La boite de vitesse et ses tringleries de commandes - piece chere a fabriquer même si les modeles automatiques en reduisent les couts
      — Les circuits de fluides de refroidissement, de carburant et le reservoir et les mecanismes de securités associes.
      — Le systeme d’echappement et ses supports

      2b) un vehicule electrique fait l’objet d’une simplification d’autres organes et equipements
      — L’ensemble des traitements d’isolation phoniques et thermiques associés a l’isolation du moteur
      — Les calculateurs chargés de faire fonctionner le moteur thermique qui ne conserveront que les fonctions associées aux equipements de confort.
      — Le systeme de freinage dans son ensemble qui compte tenu de la nature même de la motorisation, celle-ci effectue une part importante du freinage.
      2c) ulterieurement, les etudes futures devraient etre simplifiées par la moindre nécessité d’imaginer des circuits aerodynamiques charger de canaliser l’air pour refroidir le moteur thermique.

      Ce qui va par contre aparaitre et qui n’existe pas sur les vehicules thermiques...

      1) la(les) batteries qui n’existent pas et qui couteront cher, mais jamais autant que la contruction d’un groupe motopropulseur thermique complet

      2) les moteurs electriques, idealement placés dans 2 ou 4 roues, plus ils sont nombreux, moins ils seront chers car moins puissants
      3) les cablages electriques de ces moteurs
      4) le systeme electronique et sa logique (qui existe deja pour les formules 1 et certains vehicules haut de gamme) chargés des fonctions d’acceleration, de ralentissement (et de recuperation d’energie), de differentiel, d’antiblocage et d’antipatinage...
      5) le moteur electrique du compresseur chargé de la clim.


      Voila... c’est un premier jet, rapide.
      Mais ne doutons pas que les constructeurs vont nous concocter une facture salée apputée sur une logique imparable :
      — Installation d’un « gros » moteur electrique, avec un reducteur, piece inedite et chere, comme le moteur de plus de 50KW,
      — Facturation de la programmation du boitier de commande du moteur qui necessite un software cher (au passge il sera impossible et surement interdit de le remplacer par un software libre)
      — intoxication intellectuelle, derriere une façade de bon sens, qu’on connait bien depuis Sarkozy, nous expliqant qu’une nouvelle generation de vehicule necessite de longues etudes couteuses, des investissements ammortissables sur le long terme etc... tout cela, bien sur, au nom de notre sécurité !

      Alloez, reflechissez et enrichissez (corrigez) cette reponse.


    • robin 2 novembre 2010 11:17

      Le retard du véhicule électrique et les multiples choses trappes à l’acheteur potentiel (des batteries ruineuses, des véhicules ruineux, même sans les batteries et malgré qu’un véhicule électrique soit bien plus simple qu’un thermique etc.) trouve effectivement son explication dans la quasi impossibilité que l’Etat aura de faire les poches du contribuable, car comment distinguer l’électricité utilisée pour recharger un véhicule de l’électricité utilisée pour la machine à lave ? De plus rien n’empêchera de recharger par des éoliennes ou des panneaux solaires ou tout autre moyen alternatif, c’est pourquoi je pense que la soit-disante vente (mais à prix d’or évidemment) des véhicules électriques c’est du pipeau pur, ça n’arrivera pas avant longtemps, si ça arrive jamais.


    • zelectron zelectron 2 novembre 2010 16:44

      - tout ceci dans le cas ou les études sur les piles à combustibles « économiques » ne déboucheraient pas, ce qui m’étonnerai.
      - mettre Sarko à toutes les sauces et donc en parler c’est lui faire de la pub même négative : aucun intérêt dans ce débat.
      - le verrouillage des systèmes de pilotage des moteurs est déjà en route mais surtout le "mouchardage systématique de type tout nouveau ça vient de sortir : big brother, je me demande ce que ça peut être ? vous connaissez ?
      - en revanche le fisc ne va pas nous louper (quel que soit le gouvernement de g. ou de d.) car les élus et hauts fonctionnaires ont un besoin pressant d’argent, beaucoup d’argent, énormément d’argent...


    • HELIOS HELIOS 2 novembre 2010 18:58


      PS : j’ai mis « Sarko », uniquement parce que c’est le president actuel. j’aurai
      Je suis conscient que les autres feraient exactement pareil.
      Toutefois, ne soyons pas faux-cul, ce president est particulierement actif quand il s’agit de prelever sur le plus grand nombre, ceux qui ne peuvent pas se defendre plutôt que sur les puissants,


    • non667 2 novembre 2010 23:17

       à hélios
       le gouvernement inventera une vignette 


    • epapel epapel 3 novembre 2010 13:44

      L’argument des taxes ne marche pas pour les USA, alors comment se fait-il que la voiture électrique ne s’y développe pas plus qu’en Europe ?


    • robin 2 novembre 2010 10:13

      Question bête : pourquoi l’avenir ne serait-il qu’aux batteries ?

      Et les volants d’inertie qu’est-ce qu’on en fait ? par exemple un disque en fibre de carbone de 50 kg et 50 cm de diamètre qui tourne à 30 000 tr/min (ce que l’industrie sait faire sans problèmes) ca stocke déjà de quoi faire tourner un moteur de 4 Kw pendant une heure (et évidemment beaucoup plus pour des durées inférieures)

      Et les supercondensateurs ?


      • epapel epapel 3 novembre 2010 14:00

        Le problème des volants d’inertie, c’est que pour une automobile il faut les monter sur un double cardan pour éviter les embardées suite à un virage ou un changement de pente rapide (méga effet gyroscopique et efforts sur la structure), et là c’est un tantinet plus compliqué et encombrant.

        Vous faites bien ne n’en rester qu’à l’interrogation pour les super-condensateurs, car en réalité la quantité d’énergie qu’ils peuvent stocker est très faible. D’ailleurs, on en parle dans un numéro récent de science et vie (dernier hors-série) :
        - ils ne peuvent stocker que 5wh/kg contre 200 pour les batteries lithium-ion
        - ils ne peuvent donc servir que pour les appels de puissance pour soulager la batterie


      • TSS 2 novembre 2010 18:04

        l’hiver en periode de pointe le pays et deja à court de courant  !

        où ira t’on chercher le « jus » quand 500000 vehicules electriques rechargeront en même temps ?

        une centrale electronucléaire,un éolienne à chaque coin de rue ?

        le tout electrique est un faux progrès ! il faut ,au contraire,se desengager progressivement du

        transport individuel au profit du transport en commun et revenir au travail ,commerce de proximité

        tout le contraire de ce qui se fait actuellement... !!


        • wesson wesson 2 novembre 2010 18:10

          Bonjour l’auteur, bonjour Helios,

          Vu que la discussion sur la voiture électrique ne tourne *que* sur la batterie, ça revient à juste se demander si le réservoir sera assez grand - et effectivement c’est le problème du jour.

          En admettant que ce problème soit résolu (et on en est loin), amusons-nous à calculer maintenant les besoins en « carburant », c’est à dire en électricité.

          La consommation Française d’essence / gasoil est aujourd’hui de 29 millions de mètres cubes. Avec environ 10 KwH / Litre de carburant, c’est donc à la louche 290 TwH de plus qu’il faudrait produire pour arriver à le remplacer totalement par de l’électricité.

          Pour info, nos 58 tranches de centrale nucléaire produisent 400 TwH. En produire 290 TwH de plus demandera une quarantaine de tranches, soit entre 10 et 15 centrales nucléaires de plus en France.

          C’est dire si la voiture électrique pour tous, c’est pour demain !


          • HELIOS HELIOS 2 novembre 2010 18:52

            Bonsoir Wesson, bonsoir TSS...

            Vous touchez effectivement du doigt LE probleme qu’on imagine bien... comment fournir l’energie qui manque.

            La solution n’est evidement pas de se passer de la voiture individuelle qui est une solution imaginable pour les habitants de grandes villes... mais en aucun cas realiste. C’est une solution impossible a mettre en oeuvre parce qu’elle ne correspond ni a la realité, ni a la volonté des gens et encore moins a l’economie d’un pays sans une regression inenvisageable.

            Toutefois, il faut bien examiner les choses avec un brin de bon sens, celui-là même qui ne nous manque pas.
            Oublions tout de suite les generations hybrides thermiques/electriques, si cela est un certain succes commercial, c’est evidement la pire des solutions economiques combinant le cout et la consommation du carburant liquide et la solution electrique la moins performante.

            Nous parlons toujours de re-localisation des sources d’energies. l’interet de la voiture electrique est clairement basé sur la multiplicité des sources possibles, hydrauliques (petits barrages, turbinage, eoliennes panneaux photovoltaiques, mais egalement des generateurs a combustion issus de la recuperations de gaz etc...) qui viendront complementer avantageusement la source principale délivrée par les centrales Edf.

            Cela ne fait evidement pas le compte.
            Il faut aussi examiner la consommation reelle des vehicules. Et la Wesson, votre calcul est a mon avis exagéré.

            Pourquoi, tout simplement parce que les transmissions consomment en moyenne 10% de la puissance moteur (qq fois beaucoup plus, notament pour les 4x4 et vehicules a propulsion). Sur un vrai vehicule electrique, même a 4 roues motrices (4 moteurs donc) cette deperdition n’existe pas.

            Mais il y a aussi une question de rendement. Le moteur a explosion, a un rendement dans le meilleurs des cas de 35% qui ne sera plus amelioré.
            Rapporté aux 80 - 90% d’un moteur electrique actuel, ameliorable, il y a une grande marge, c’est grosso modo du simple au double et donc en combinant tous ces parametres on peut largement estimer que le besoins en Kw que vous indiquez est au moins a diviser par deux.
            Allez lire cette petite note que j’ai trouvée grace a Google, les chiffres sont peut etre inexact mais l’explication est claire. c’est la.

            enfin, il reste un dernier parametre (outre la recharge dans les freinages et les descentes qui pourrait faire gagner j’usqu’à 20% de l’energie a vue de nez) c’est que les vehicules nouveaux ainsi fabriqués ne necessiteraient plus de moteurs aussi puissants puisque le couple et la linearité de la puissance fournie rendrait l’exces d’apport d’energie inutile. (pas de hauts regimes entre deux changement de vitesse, par exemple).


            En conclusion si on examine le rendement et les modes de fonctionnement des moteurs electriques, moins de la moitié de la demande d’energie que vous citez est raisonnablement envisageable, ainsi qu’une grande partie fournie par des productions diversifiées locales...

            Voili, voilou, bonne soirée.


          • zelectron zelectron 2 novembre 2010 22:37

            Un lien très intéressant :
            http://automobile.challenges.fr/essais/3475/opel/ampera_prototype/article.h tml

            ça, c’est une solution intermédiaire, en attendant les résultats et applications des développements en cours*...

            *sauf que je mettrais à la place du moteur thermique ( principe de Carnot, rendement impossible au delà de 50% ! ) une micro-turbine avec carburant gaz , kérosène ou autre (rendement théorique pouvant aujourd’hui atteindre 85/90% !! ) à part le bruit (très atténuable par contre signal sonore) c’est un produit excellent.


          • wesson wesson 3 novembre 2010 10:51

            Bonjour Cassino,

            je vous aime bien mais en ce qui concerne l’évaluation des besoins énergétiques et surtout la manière d’y pourvoir, depuis votre dernier article qui tient plus de la recherche du mouvement perpétuel que d’autre chose, j’ai bien peur que n’importe lequel de mes argument ne puisse vous convaincre.

            Vous écrivez que 1000 litres de carburant font 11000 KwH, pour ma part je donnais 1 litre pour 10 KwH, ce qui est la même valeur à 10% prêt. Sur ce point là, votre propre chiffre est même supérieur au mien, nous étions donc d’accord !

            Par la suite, vous écrivez qu’un moteur électrique consommerai en moyenne 10 KwH/100, ce qui donc en équivalent essence et selon vos propres chiffres ferait du ... 0.9 litres au 100. Bon allez, considérons un rendement pratique de l’essence inférieur de moitié à celui de l’électricité (ce qui reste largement à discuter, voir ci après) , ça nous fait du 1.8 l/100. C’est certes possible, mais bonjour le veau : votre voiture risque de se trainer comme un escargot, pour tout électrique qu’elle soit. Je doute qu’elle puisse être adoptée par le public, surtout si comme actuellement, elle est bien plus chère.

            Vous semblez également suggérer que l’électricité est sans aucune perte, ou minimes par rapport à l’essence. C’est totalement faux. Dans toute la chaine de l’électricité, il y a des pertes importantes. Dans le transport, en moyenne 7%, dans la recharge de la batterie, on est au environ de 8% (perte alim + efficacité de charge), dans le stockage hors utilisation, entre 5 et 10% par mois (à comparer à un réservoir de 50 litres qui perdrait 5 litres d’essence par mois), dans l’alimentation à découpage des moteurs là encore entre 5 et 10% de perte, et dans le moteur, encore 5% de perte pour les meilleurs moteurs. Et encore, le poids des batterie qui va faire des voitures plus lourdes, donc plus consommatrices... Si vous faites le total, vous allez vite vous apercevoir que en considérant l’ensemble du processus l’électricité n’est pas franchement meilleure que l’essence question rendement.

            Votre propos sur le continu / alternatif est sans objet. On ne sait stocker QUE du courant continu, et on ne sait transporter efficacement QUE du courant alternatif (car le transport efficace ne peut se faire que à haute tension pour limiter les pertes par échauffement, et pour monter / descendre la tension, on ne sait le faire que à l’aide de transformateurs qui ne fonctionnent que à base de courant alternatif). De fait, les voitures électriques actuelles sont déjà alimentés par du courant continu, et pour les recharger, cela viendra toujours de courant alternatif.

            Et quand à la faribole des panneaux solaires, ils ne restituent l’énergie qu’il a fallu pour les produire que ... en 7 ans théorique - donc 10 ans en réalité, ce qui va être sensiblement égal à leur durée de vie. Et encore, je n’évoque même pas l’ensemble des problèmes qui font que cette solution est totalement inefficace et particulièrement ruineuse, comme les espagnols sont en train d’en faire douloureusement l’expérience.

            Je maintient tout à fait ce que j’ai dit : en admettant même que le problème des batteries soit résolu - ce qui est pour dans 20 ans peut-être - il faudra couvrir le monde de centrales de production électrique, et compte tenu des quantités qui seront nécessaires, on a aujourd’hui que le nucléaire pour y pourvoir. On peut toujours discuter sur les rendements, au final c’est des centaines de centrales qu’il faudrait construire au niveau mondial, sans même parler de la ressource en Uranium qui est peut-être encore plus limité que le carburant.


          • epapel epapel 3 novembre 2010 14:45

            Il restera toujours le problème du temps de chargement :
            - sur les bornes il faudra choisir entre rapide+usure batterie et lent+batterie durable
            - à la maison ça ne pourra être que lent (5 heures pour un charge complète)
            - pour les charges partielles, comment on gère l’étalement pour toute la population ?
            - en échange standard dans des stations, il faudrait une mini centrale électrique par station pour recharger les batteries (en moyenne 20.000l/j soit 200.000kwh en gazole donc minimum 50.000kwh/j en électrique = 2MW de puissance H24)

            D’après les chiffres du secteur électrique lui-même (Igor CZERNY directeur des transports et véhicules électriques chez EDF), la recharge d’un parc de 2.000.000 véhicules (1/3 tout électriques, 2/3 hybrides) représente une consommation de 6Twh, donc si on veut remplacer tout le parc dans les mêmes proportions il faut 180Twh de plus. Et si on veut que ce soit de l’électricité dé carbonée - sinon ça ne sert à rien - ce Monsieur dit qu’il faut que les recharges se fassent entre minuit et 7h00 du matin.

            En l’état actuel et prévisible des technologies, la voiture électrique ne permettra pas de remplacer l’ensemble du parc, c’est tout au plus une niche non négligeable qui permettra de diversifier le système de transport et ça ne sera déjà pas mal.

            D’après les chiffres du secteur électrique, la recharge de 500.000 véhicules électriques représente une consommation de 5Twh.


          • epapel epapel 3 novembre 2010 14:51

            Erratum : lire 90Twh au lieu de 180 pour la consommation globale.


          • kitamissa kitamissa 2 novembre 2010 19:09

            la bagnole électrique vulgarisée,c’est un rêve qui date de la fin du 19eme siècle,vu qu’il y en avait déjà en circulation dans les grandes ville ( pour l’administration ou pour les gens fortunés à l’époque) ...


            alors bien entendu le hic,c’était l’autonomie des batteries bien trop insuffisant,et l’endroit disponible pour recharger ,à savoir,un garage couvert et fermé .

            donc et même maintenant si les batteries sont plus performantes qu’autrefois,le problème reste là ,il faut pouvoir recharger dans un garage fermé pour des raisons évidentes ..

            or ,sur tous les automobilistes ,combien possédent un garage offrant toutes ces garanties , imaginez un peu dans les grandes villes,vu le nombre de bagnoles qui couchent dehors comment recharger sa bagnole éléctrique ?

            ce n’est qu’une utopie de plus parmi les délires écolos ....

            de plus,imaginez un peu en cas de conflit,le pouvoir de ceux qui bossent dans les centrales éléctriques,ce pouvoir de couper le courant et paralyser un pays tout entier ...

            en cas de guerre ,idem ,parce que l’histoire ne s’arrête pas là en 2010,l’ennemi potentiel peut bombarder les centrales et neutraliser un pays tout entier !

            • epapel epapel 3 novembre 2010 14:47

              L’argument de la guerre s’applique déjà à la situation actuelle : à servirait-il de se déplacer à des endroits où il n’y a pas d’électricité ?


            • robin 3 novembre 2010 08:39

              Il existe aussi toute une gamme de réactions chimiques exothermique non polluantes comme acide + base qui pourraient faire fonctionner par exemple un moteur stirling, par exemple on pourrait exploiter la réaction sodium + Acide chlorydrique en solution aqueuse ^qui donne finalement du sel et.....de l’eau avec des produits de base très peu chers à produire.











              • JP Lanhard 3 novembre 2010 11:52

                juste un seul problème ciblé par l’article.... : Le rendement final, social.
                tout est vrai vérifiable et ceux qui croient à ce qu’une énergie électrique conditionnée dans des batteries est La Solution se trompent majestueuesement.
                D’une part la question est qu’elle est l’énergie utilisée pour produire du courant. Si c’est comme en Allemagne ou au Danmark du charbon, non merci.
                Et si l’énergie électrique était nucléaire, pas de CO2 (sauf pour la construction) là oui nous aurions une réponse pour le CO2 concentré en ville.
                Mais quid des performances ? Se trainer au niveau de « Fenwick », certes pas de pollution, mais autant aller à pied.

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