La fin pro­gram­mée du mo­teur thermique ?

En juillet der­nier, Ni­co­las Hu­lot, mi­nistre de la Tran­si­tion éco­lo­gique et so­li­daire, an­non­çait la fin de la vente des voi­tures es­sence et die­sel à l’ho­ri­zon 2040. Une an­nonce sur­prise, qui sus­cite beau­coup de ques­tions. Auto Mo­to y ré­pond.

Auto Moto - - AUTO MENU - Par j.-l. mo­reau, pho­tos dr

Que vise pré­ci­sé­ment cette “in­ter­dic­tion” ?

Après la confé­rence de presse de Ni­co­las Hu­lot, la plu­part des mé­dias sont al­lés un peu vite en be­sogne. Les pré­ci­sions ap­por­tées ul­té­rieu­re­ment par le ca­bi­net du mi­nistre confirment qu’il s’agit d’in­ter­dire la com­mer­cia­li­sa­tion des voi­tures “ex­clu­si­ve­ment” pro­pul­sées par un mo­teur thermique. Les voi­tures hy­brides, ma­riant un bloc es­sence ou die­sel à un mo­teur élec­trique, ne sont donc pas concer­nées, de même que les hy­brides re­char­geables et les vé­hi­cules élec­triques, qu’ils soient à bat­te­rie ou à hy­dro­gène. Le cas des vé­hi­cules au gaz (GPL ou GNV) ou des vé­hi­cules Flex­fuel, fonc­tion­nant avec un pour­cen­tage va­riable d’étha­nol, est moins tran­ché. Mais compte te­nu des ver­tus en­vi­ron­ne­men­tales des pre­miers (sur­tout avec du bio GPL et du bio GNV) et des pro­grès des bio­car­bu­rants de se­conde gé­né­ra­tion pour les se­conds, il est qua­si cer­tain qu’ils ne se­ront pas in­ter­dits.

Le mo­teur thermique peut-il en­core pro­gres­ser ?

Pa­ra­doxa­le­ment, c’est au mo­ment où il est ques­tion de l’in­ter­dire que le mo­teur à com­bus­tion in­terne connaît sa plus grande évo­lu­tion de­puis un siècle.

Cô­té die­sel. Même si son image est ter­nie par les tri­che­ries des construc­teurs, cer­tains croient en­core en son ave­nir. Bosch, pre­mier équi­pe­men­tier mon­dial, lui pré­dit même un se­cond souffle. Le lea­der des sys­tèmes d’in­jec­tion pour ce type de mo­teur en­tend pou­voir en­core bais­ser ses émis­sions de CO2 de 10 % et ré­duire ses émis­sions pol­luantes de ma­nière si­gni­fi­ca­tive (voir l’en­ca­dré 1). Honda re­vient aus­si à la charge. Pour­tant peu en­clin à dé­fendre les die­sels, puisque son pa­tron, Ta­keo Fu­kui (au­teur d’une thèse sur les oxydes d’azote) dé­cla­rait, il y a dix ans, que “le die­sel est un non

sens éco­lo­gique”, le pre­mier mo­to­riste mon­dial nous pro­met un die­sel à l’es­prit ci­vique sur sa… Civic. Lan­cée en mars 2018, elle se conten­te­rait d’une consom­ma­tion de 3,7 l/100 km, se­lon le nou­veau cycle WLTP (beau­coup plus sé­vère que le NEDC en vi­gueur

jus­qu’à pré­sent) et des émis­sions de NOx li­mi­tées, grâce à un sys­tème de post-trai­te­ment plus per­for­mant. De son cô­té, PSA, cham­pion his­to­rique du die­sel, as­sure ré­pondre dé­jà à la norme eu­ro 6d (2020) avec son mo­teur 1.5 BlueHDi. Il étrenne un sys­tème de trai­te­ment des NOx par­ti­cu­liè­re­ment éla­bo­ré, avec un piège à NOx sui­vi de deux sys­tèmes de ré­duc­tion ca­ta­ly­tique sé­lec­tive (SCR). Ces dis­po­si­tifs per­mettent d’éli­mi­ner jus­qu’à 95 % des NOx avec une ef­fi­ca­ci­té très ra­pide après le dé­mar­rage.

Cô­té es­sence. Plu­tôt que d’évo­lu­tion, par­lons de ré­vo­lu­tion ! Maz­da, par exemple, vient d’an­non­cer la com­mer­cia­li­sa­tion d’un mo­teur à al­lu­mage par com­pres­sion, dès 2019. À la clé : la consom­ma­tion d’un die­sel… sans les émis­sions pol­luantes, grâce à une com­bus­tion ho­mo­gène et ra­pide. En fait, ce bloc es­sence fonc­tionne comme un die­sel à faible et moyenne charges et comme un es­sence clas­sique (al­lu­mage par bou­gie) au-de­là. La com­pres­sion va­riable est une autre voie pos­sible. In­fi­ni­ti, la marque de luxe de Nis­san, l’a dé­jà adop­tée sur son nou­veau 4-cy­lindres 2.0 tur­bo à in­jec­tion di­recte. Elle per­met, dans ce cas pré­cis, un gain d’ef­fi­cience de 27 % par rap­port au V6 3.5 litres qu’il rem­place. MCE-5, une so­cié­té fran­çaise, est aus­si sur les rangs. Son mo­teur VCRi a che un ren­de­ment su­pé­rieur à 40 % sur 80 % de sa plage de fonc­tion­ne­ment, sans pro­blèmes de pol­lu­tion. Plus par­lant : ce 4-cy­lindres 1.5 litre de 240 ch pour 470 Nm n’émet pas plus de 105 g de CO2/km. Piste en­core plus pro­met­teuse : la pré­chambre de com­bus­tion, no­tam­ment uti­li­sée par les nou­veaux V6 tur­bo des For­mules 1. L’idée avait dé­jà été ex­plo­rée, au dé­but des an­nées 1970, par Honda, avec le mo­teur CVCC de la pre­mière Civic… qui ré­pond tou­jours aux normes an­ti­pol­lu­tion ac­tuelles. Cette tech­no­lo­gie pour­rait bien re­dis­tri­buer les cartes avant la fin de la dé­cen­nie (lire l’en­ca­dré 2).

PAR QUOI REM­PLA­CER LES MO­TEURS THERMIQUES ?

L’idée n’est pas de faire dis­pa­raître les mo­teurs à com­bus­tion in­terne, mais de les as­so­cier à des mo­teurs élec­triques pour amé­lio­rer leur ren­de­ment et ré­duire leur pol­lu­tion. C’est ce qu’on ap­pelle l’hy­bri­da­tion. Toyo­ta l’a lan­cée en grande sé­rie, il y a vingt ans dé­jà, avec la Prius, et ce mar­ché de l’en­traî­ne­ment élec­tri­fié ne cesse de croître. Il de­vrait re­pré­sen­ter 10 mil­lions de vé­hi­cules ven­dus par an en 2020. Il re­groupe les “full hy­brid”, comme la Prius (dont

la 4e gé­né­ra­tion est ac­tuel­le­ment en vente), les hy­brides re­char­geables, ca­pables de par­cou­rir de 30 à 60 ki­lo­mètres en mode 100 % élec­trique, et les hy­brides lé­gers, fonc­tion­nant en basse ten­sion 48 V. Ces der­niers de­vraient prendre une place pré­pon­dé­rante, car leur coût est plus faible, pour des bé­né­fices en­vi­ron­ne­men­taux (consom­ma­tion, re­jets pol­luants) si­gni­fi­ca­tifs. Cette so­lu­tion s’adapte aux mo­dèles haut de gamme, à l’image de la nou­velle Au­di A8 (gain de 0,7 l/100 km en condi­tions réelles), comme aux ci­ta­dines po­pu­laires. Mal- gré sa mi­ni bat­te­rie (moins de 7 kg), cette tech­no­lo­gie li­thium-ion 48 V pro­cure un boost de 11 kW (15 ch) et une ré­cu­pé­ra­tion d’éner­gie de 13 kW (17,7 ch) : suf­fi­sant pour as­su­rer un mi­ni­mum de trac­tion 100 % élec­trique, la condi­tion in­dis­pen­sable pour re­ce­voir le la­bel “hy­bride” et être au­to­ri­sé à la vente au-de­là de 2040. Bien sûr, les vé­hi­cules 100 % élec­trique vont voir leur part de mar­ché croître ex­po­nen­tiel­le­ment. Se­lon dif­fé­rentes études, leurs ventes de­vraient os­cil­ler entre 6 et 10 mil­lions d’uni­tés par an en 2025.

Quels pro­grès at­tendre de l’élec­trique ?

Ils ont dé­jà été consi­dé­rables si l’on consi­dère qu’en trois ans (2013-2016), la Re­nault Zoé a presque dou­blé son au­to­no­mie pour un sup­plé­ment de prix de 1 500 € seule­ment. Et ce n’est qu’un dé­but. Le gra­phène, une fine feuille d’atomes de car­bone, ran­gée se­lon un mo­tif hexa­go­nal, pro­met des bat­te­ries à la ca­pa­ci­té dé­cu­plée, des temps de re­charge di­vi­sés par dix et une lon­gé­vi­té dix fois su­pé­rieure ! Le rêve est d’au­tant plus réa­liste qu’il existe dé­sor­mais des mé­thodes pour pro­duire le gra­phène en grande quan­ti­té et à moindre coût. Im­pen­sable il y a en­core trois ans… La voi­ture élec­trique a be­soin de ce genre de bond tech­no­lo­gique pour trou­ver son mo­dèle éco­no­mique. Car sans sub­ven­tion de l’État, son mar­ché se­rait qua­si inexis­tant au­jourd’hui. Avec une bat­te­rie of­frant 1 000 km d’au­to­no­mie, une re­charge pos­sible en 15 mi­nutes et un prix di­vi­sé par trois, l’équa­tion est dif­fé­rente. Sans ex­cès d’op­ti­misme, on peut pen­ser que ce “mi­racle” se­ra com­mer­cia­li­sé bien avant 2040. D’ici là, la tech­no­lo­gie 48 V au­ra éga­le­ment in­ves­ti le mar­ché du vé­hi­cule 100 % élec­trique à vo­ca­tion ur­baine. Son faible coût va per­mettre l’ap­pa­ri­tion d’une nou­velle gé­né­ra­tion de ci­ta­dines, comme la pe­tite e.GO (lire l’en­ca­dré 3).

QUELLE SE­RA LA PLACE DE L’HY­DRO­GÈNE ?

Di cile à dire, car si les voi­tures à pile à com­bus­tible – qui fa­briquent leur propre élec­tri­ci­té à bord à par­tir d’hy­dro­gène – sont par­fai­te­ment abou­ties (Toyo­ta Mi­rai, Honda Cla­ri­ty Fuel Cell), la fa­bri­ca­tion et la dis­tri­bu­tion d’hy­dro­gène posent tou­jours pro­blème. Une simple pompe (sous 700 bars) coûte 5 mil­lions d’eu­ros ! Ima­gi­nez l’in­ves­tis­se­ment si l’on veut ins­tal­ler un ré­seau dans tout l’Hexa­gone. Le ren­de­ment éner­gé­tique to­tal (du puits à la roue) de ce type de voi­ture est aus­si trois fois moins bon que ce­lui d’un vé­hi­cule élec­trique à bat­te­rie. En­fin, si les dé­fen­seurs de l’hy­dro­gène mettent en avant son faible im­pact en­vi­ron­ne­men­tal lors­qu’il est pro­duit à par­tir d’élec­tri­ci­té re­nou­ve­lable, l’équa­tion éco­no­mique ne tient pas… pour un usage au­to­mo­bile. Même en ad­met­tant que l’élec­tri­ci­té soit gra­tuite (éo­lien en pé­riode creuse), les taxes à ac­quit­ter sur cette élec­tri­ci­té consom­mée vont plom­ber le coût du ki­lo­gramme d’hy­dro­gène “vert”. C’est dé­jà le cas en Al­le­magne. Pour­quoi en se­rait-il au­tre­ment en France ?

L’ÉTAT PEUT-IL SE PRI­VER DE LA MANNE FIS­CALE DES CAR­BU­RANTS ?

Inu­tile d’être un éco­no­miste pa­ten­té pour com­prendre qu’un trou de 30 mil­liards d’eu­ros dans le bud­get de l’État (sur en­vi­ron 280 mil­liards d’eu­ros de re­cettes fis­cales) est in­en­vi­sa­geable. C’est, en ef­fiet, ce que rap­portent la TICPE (taxe in­té­rieure de consom­ma­tion sur les pro­duits éner­gé­tiques), la CCE (contri­bu­tion cli­mat éner­gie) et la TVA sur les ventes de car­bu­rant. Cette rai­son suf­fit à rendre uto­pique l’idée de sup­pri­mer les car­bu­rants fos­siles à brève échéance, sauf à taxer lour­de­ment l’élec­tri­ci­té uti­li­sée… dans les vé­hi­cules élec­triques. La ques­tion exige une ré­ponse ra­pide et pré­cise de la part de nos gou­ver­nants, car il faut vingt-cinq ans pour re­nou­ve­ler un parc au­to­mo­bile.

LES CONSTRUC­TEURS ET LES ÉQUIPEMENTIERS FRAN­ÇAIS SONT-ILS PRÊTS ?

L’an­nonce de Ni­co­las Hu­lot ne change rien aux stra­té­gies de Re­nault et PSA. Rap­pe­lons que l’Al­liance Re­nault/ Nis­san/Mit­su­bi­shi est dé­jà, et de loin, le lea­der mon­dial en ma­tière de vé­hi­cules élec­triques. Re­nault s’ap­prête à étendre son of­fire d’hy­brides lé­gers, au­jourd’hui ré­duite au seul Scé­nic dCi hy­brid As­sist. Mais pour­quoi avoir choi­si une ver­sion die­sel pour inau­gu­rer cette tech­no­lo­gie ? Le construc­teur au lo­sange va éga­le­ment pro­fi­ter

de l’ex­pé­rience de Nis­san pour com­mer­cia­li­ser des hy­brides re­char­geables (es­sence, cette fois) dès 2018. À terme, Kad­jar, Es­pace, Ta­lis­man et Ko­leos en se­ront équi­pés. Ce sys­tème ZEOD (ze­ro emis­sion on de­mand) per­met 50 km d’au­to­no­mie en tout élec­trique. Re­nault a même un vé­hi­cule élec­trique low-cost dans ses car­tons. Il pour­rait être ven­du moins de 8 000 €, mais seule­ment dans les pays émer­gents, pour l’ins­tant. De son cô­té, PS A a an­non­cé un am­bi­tieux pro­gramme d’élec­tri­fi­ca­tion. Le groupe com­mer­cia­li­se­ra 7 hy­brides re­char­geables et 4 élec­triques, d’ici à 2021. Le DS 7 Cross­back hy­bride re­char­geable ou­vri­ra le bal au prin­temps 2019, sui­vi d’un pre­mier mo­dèle 100 % élec­trique de nou­velle gé­né­ra­tion. La pre­mière tech­no­lo­gie of­fri­ra 60 km d’au­to­no­mie élec­trique, la se­conde, 450 ki­lo­mètres. Peu­geot et Ci­troën vont aus­si adop­ter l’hy­bride 48 V sur l’es­sen­tiel de leur gamme dans les an­nées qui viennent… l’équi­pe­men­tier fran­çais Va­leo en­ten­dant de­ve­nir le lea­der mon­dial de cette tech­no­lo­gie. Mais pour être éli­gible au “plan Hu­lot”, il fau­dra sans doute qu’il aban­donne l’al­ter­no-dé­mar­reur au pro­fit d’un mo­teur élec­trique, ins­tal­lé sur la trans­mis­sion, ca­pable d’en­traî­ner seul la voi­ture sur de courtes dis­tances.

Quelle po­li­tique dans les autres pays ?

Vou­loir in­ter­dire la vente des vé­hi­cules es­sence et die­sel dans un seul pays se­rait illu­soire. Une telle dé­ci­sion ne peut être ef­fi­cace que si elle est ap­pli­quée au ni­veau eu­ro­péen, voire mon­dial. La Nor­vège (non membre de l’UE) a fait part, la pre­mière, de son dé­sir de sup­pri­mer les voi­tures thermiques, mais elle compte dé­jà près de 25 % de vé­hi­cules élec­tri­fiés dans son parc. Les Pays-Bas ont aus­si com­men­cé à dé­battre d’une telle me­sure. Elle pour­rait s’ap­pli­quer dès 2025. En oc­tobre 2016, la mi­nistre sué­doise de l’En­vi­ron­ne­ment a, éga­le­ment, évo­qué la fin des voi­tures à car­bu­rant fos­sile. La pro­po­si­tion d’un membre du gou­ver­ne­ment al­le­mand, is­su du par­ti éco­lo­giste, va aus­si dans ce sens. En­fin, la Grande-Bre­tagne a em­boî­té le pas de la France, au mois d’août, en an­non­çant, par la voix de Mi­chael Gove, mi­nistre de l’En­vi­ron­ne­ment, que les ventes de voi­tures es­sence et die­sel se­raient in­ter­dites à par­tir de 2040. Leur cir­cu­la­tion sur les routes du pays se­rait même ban­nie dix ans plus tard. Si la vo­lon­té est réelle, est-ce suf­fi­sant ? La pol­lu­tion ne connais­sant pas de fron­tières, il ap­par­tient au Par­le­ment eu­ro­péen de prendre les choses en main. Au plan mon­dial, en re­vanche, l’es­poir est faible de convaincre les plus gros pol­lueurs (Chine et Etats-Unis) de mettre en place des me­sures si­mi­laires. La tran­si­tion éco­lo­gique né­ces­saire de l’au­to­mo­bile a beau être en marche, elle va prendre beau­coup plus de temps que ce que nous pro­mettent les hommes po­li­tiques. Bref, le mo­teur à pis­ton a en­core quelques beaux jours de­vant lui…

1 1 Même s’il a mau­vaise presse, les Ja­po­nais croient en­core au die­sel. Honda pro­po­se­ra un mo­teur de ce type, éco­nome et éco­lo­gique, sur la Civic, en 2018.

2 2 Les ventes de voi­tures élec­triques de­vraient suivre une courbe ex­po­nen­tielle. On parle de 6 à 10 mil­lions de ventes/ an, en 2025.

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1 Le nou­veau mo­teur PSA 1.5 BlueHDi ré­pond dé­jà à la fu­ture norme an­ti­pol­lu­tion eu­ro 6d de 2020. 2 Le sys­tème de post-trai­te­ment des gaz d’échap­pe­ment du 1.5 BlueHDi com­prend un ca­ta­ly­seur/ piège à NOx et deux SCR.

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1 Pour rem­pla­cer le mo­teur thermique, l’élec­trique de­vra of­frir un temps de re­charge ul­tra­court. De nou­velles tech­no­lo­gies de bat­te­ries per­met­tront de faire le plein en moins de 15 mn. 2 L’hy­bri­da­tion 48 V se gé­né­ra­li­se­ra, aus­si bien sur les vé­hi­cules haut de gamme (Au­di A8) que sur les gammes po­pu­laires.

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1 La Honda Cla­ri­ty Fuel Cell (pile à com­bus­tible) est aus­si agréable à conduire qu’une Tes­la S et fait le plein en 10 mn. En re­vanche, la pro­duc­tion d’hy­dro­gène pose en­core pro­blème. 2 Les nou­velles bat­te­ries li­thium-ion 48 V sont com­pactes et peu oné­reuses. Ce mo­dèle, pro­duit par Bosch, n’est pas plus grand qu’une boîte à chaus­sures.

3 En 2019, PSA lan­ce­ra les pre­miers mo­dèles do­tés de sa nou­velle ar­chi­tec­ture hy­bride re­char­geable à es­sence. L’hy­bride die­sel se­ra to­ta­le­ment aban­don­né.

En 2050, le Royau­meU­ni veut in­ter­dire la cir­cu­la­tion de toutes les voi­tures à mo­teur thermique. Ir­réa­liste, dans un pays où le culte de la voi­ture an­cienne est un sport na­tio­nal.

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