Mobilité électrique : définition et enjeux

29/09/2022

Mobilite-Electrique-Borne-Recharge

La mobilité électrique, aussi appelée électromobilité, regroupe l’ensemble des moyens de transports offrant la possibilité de se déplacer grâce à l’électricité. Depuis plusieurs années, les voitures électrique et hybrides rechargeables s’imposent de plus en plus en France, en Europe et dans le monde. Elles prennent de plus en plus de parts de marché du parc automobile. Les deux ou trois roues, les utilitaires s’électrifient de plus en plus également. L’avenir est à l’électricité et à la mobilité électrique. Mais qu’est-ce que la mobilité ? Quels sont les enjeux de cette nouvelle tendance ? Bornes Solutions vous explique tout !

Qu’est-ce que la mobilité électrique ?

Mobilité électrique : définition

La mobilité électrique comprend l’ensemble des manières de se déplacer en utilisant un moyen de transport électrique. De nombreux véhicules peuvent ainsi être électrifiés :

  • Les vélos électriques
  • Les trottinettes électriques
  • Les deux roues : moto électrique ou scooter électrique
  • Les trois roues électriques
  • Les voitures électriques
  • Les voitures hybrides rechargeables
  • Les bus électriques (pour les transports en communs)
  • Les utilitaires électriques
  • Les camions électriques

Pour développer la mobilité électrique, de nombreux acteurs entrent en jeux afin d’électrifier les différents moyens de transports :

  • Les constructeurs automobiles
  • Les énergéticiens et fournisseur d’énergie
  • Les opérateurs de recharge et installateurs de bornes de recharge
  • Les consommateurs : particuliers et entreprises

L’histoire de la mobilité électrique

La voiture électrique n’est pas une idée ni une technologie nouvelle. Son histoire commence à la fin du 19ème siècle, pendant la révolution industrielle. Ce nouveau moyen de transport remplace au fur et à mesure les voitures hippomobiles (comme les fiacres tirés par des chevaux).

A l’origine, les véhicules électriques étaient utilisés principalement pour des flottes de taxis et des déplacements urbains. Ces voitures électriques étaient équipées de batteries au plomb, rechargée la nuit dans des stations de recharge spécialisées.

A l’époque, les batteries étaient extrêmement volumineuses et lourdes. L’électricité provenait de centrale à charbon.

A la fin du 19ème siècle, trois technologies de propulsion se partagent le marché naissant de la voiture automobile :

  • Le moteur thermique à essence (« moteur à essence »)
  • Le moteur électrique
  • Le moteur à vapeur

Au fur et à mesure, la voiture électrique décline au profit des voitures thermiques. Les avantages des voitures à moteur essence s’imposent par rapport aux autres technologies : autonomie et fiabilité (les moteurs électriques de l’époque avaient plus de problèmes techniques que leurs équivalents thermiques).

Les voitures thermiques se sont donc imposées dans la moitié du 20ème siècle. Les constructeurs et les industriels ont continué d’investir dans les voitures électriques, pour améliorer la technologie, les moteurs, les batteries…

Le 21ème siècle est le renouveau de la voiture électrique : hausse du prix du pétrole, appauvrissement des sources d’hydrocarbure, réchauffement climatique, réduction des émissions de gaz à effet de serre… le secteur automobile doit s’adapter à ces nouveaux enjeux.

Les voitures hybrides rechargeables apparaissent également : la voiture possède deux moteurs. Un moteur électrique avec une batterie dédiée, pour effectuer une cinquantaine de kilomètres en mode électrique. Et un moteur à essence qui prend le relais quand la batterie est vide ou à haute vitesse.

Depuis quelques années, l’ensemble des constructeurs automobiles proposent des modèles hybrides rechargeables. L’électrification des gammes se poursuit avec de plus en plus de modèles 100% électriques.

A l’horizon 2035, l’Union Européenne prévoit d’interdire la vente de véhicule à moteur thermique. Les constructeurs automobiles prennent les devants, en prévoyant de passer leurs gammes au 100% électrique dans les prochaines années.

L’installation de bornes de recharge est un élément clé de cette électrification automobile : la recharge devra être facile pour l’ensemble des utilisateurs et utilisatrices de voitures électriques et hybrides rechargeables.

Ces bornes de recharge devront être disponible au domicile (en maison individuelle ou en copropriété), en entreprise et en itinérance (stations-services, sur les places de parkings, dans les centres commerciaux, sur la voie publique…).

 

La mobilité électrique aujourd’hui

Actuellement, la mobilité électrique prend différentes formes. Quand on parle de mobilité électrique, nous pensons directement voiture électrique. Mais en réalité, différents moyens de transports existent :

  • Les deux roues : motos et scooters électriques
  • Les vélos électriques
  • Les trottinettes électriques
  • Les voitures hybrides
  • Les voitures hybrides rechargeables
  • Les voitures électriques
  • Les utilitaires électriques
  • Les bus électriques

Le point commun de ces différents véhicules est la présence de batteries embarquées : elles stockent de l’énergie permettant de faire fonctionner le moteur électrique. En fonction du véhicule et de son utilisation, les batteries sont plus ou moins importantes.

Pour les voitures, plusieurs technologies cohabitent actuellement sur le marché :

  • Les voitures 100% électriques : elles sont dotées d’un moteur électrique et d’une batterie. Elles utilisent uniquement l’électricité pour avancer.
  • Les voiture hybrides « classiques » : elles disposent de deux moteurs : essence et électrique. Mais ces modèles ne se rechargent pas grâce à une borne de recharge. C’est le moteur à essence et des dispositifs de récupération de l’énergie au freinage qui vont recharger la batterie.
  • Les voiture hybrides rechargeables (appelées aussi « plug-in » ou « PHEV ») : ces modèles disposent aussi de deux moteurs : électriques et essence. La différence est que vous pouvez les recharger grâce à une borne de recharge. En moyenne, vous pouvez réaliser une cinquantaine de kilomètres en mode tout électrique.
  • Les voitures électriques, avec un système de Range Extender : il s’agit d’un prolongateur d’autonomie (« Range Extender »), qui est un petit moteur à essence rechargeant les batteries de la voiture électrique. Il ne sert pas à faire avancer la voiture mais à augmenter son autonomie.
Mobilité-Electrique-Recharge-voiture

La mobilité électrique en France

L’Etat Français a mis en place plusieurs réglementations pour développer la mobilité électrique sur l’ensemble du territoire (métropole et DROM-COM) :

Instauration de la loi LOM (Loi d’Orientation des Mobilités)

La loi LOM (Loi d’Orientation des Mobilités ou Loi Mobilité) a été publié le 26 décembre 2019 (N°2019-1428 du 24 décembre 2019). Entrée en vigueur le 1er janvier 2020, elle a pour objectif de transformer la politique de mobilité en France.

Avec un budget de plus de 13 milliards d’euros, allouée entre 2017 et 2022, cette loi vise à développer et transformer les moyens et modes de transports accessibles à l’ensemble des Français et Françaises.

Auparavant, les politiques de transports françaises ont souvent privilégié les longues distances (avec les TGV par exemple). La loi LOM souhaite transformer les moyens de transports du quotidien : pour aller travailler, faire ses courses, aller chercher ses enfants

Avec la loi LOM, 3 objectifs majeurs sont identifiés :

  • Développer les modes et moyens de transports du quotidien
  • Faciliter les déplacements des Françaises et des Français, peu importe leur âge, situation physique, territoire d’habitation (urbain ou rural), moyens financiers…
  • Privilégier et développer les mobilités propres et douces

Pour le développement des mobilités propres, plusieurs engagements ont été pris :

  • Objectif de neutralité carbone d’ici 2050 : -37,5% d’émission de gaz à effet de serre d’ici 2030 et interdiction de vente de véhicules à moteurs thermiques d’ici 2040
  • Prime à la conversion lors de l’achat d’une voiture électrique ou hybride rechargeable et la mise au rebut d’une voiture thermique
  • Le développement de la mise en place de bornes de recharge pour recharger les voitures électriques et hybrides rechargeables n’importe où (chez les particuliers, en entreprise, sur les aires d’autoroutes, dans les stations-services, dans les centres commerciaux…)

Des aides à l’achat de voitures électriques et à l’installation de bornes de recharge

Le coût d’achat des voitures électriques ou hybride rechargeables et le coût d’installation des bornes de recharges (chez les particuliers et en entreprises) peuvent être un frein au développement de la mobilité électrique.

Pour faciliter son développement, et rendre la mobilité électrique accessible à toutes et à tous, la loi LOM a mis en place différentes aides financières :

Loi-LOM-mobilite-electrique

Les enjeux de la mobilité électrique

La mobilité électrique est en plein développement : la part des véhicules électriques et hybrides rechargeables vendus en France ne cesse d’augmenter. Les ventes de voitures thermiques diminuent de mois en mois.

Mais pour continuer à se développer, la mobilité électrique va devoir surmonter de nombreux enjeux.

Des progrès techniques nécessaires

La mobilité électrique a besoin d’autres progrès techniques pour encore accélérer son développement :

  • L’autonomie des voitures électriques et hybrides rechargeables est encore inférieure aux voitures à moteurs diesel ou essence
  • Le nombre de points de recharge (borne de recharge chez les particuliers, en entreprises, sur les voies publiques, dans les stations-services, dans les centres commerciaux, sur les aires d’autoroutes…
  • Le prix des modèles électriques ou hybrides rechargeables
  • La durée de vie des batteries et leur recyclage une fois arrivées en fin de vie
Borne-Recharge-Mobilite-Electrique

Fournir l’électricité nécessaire à l’ensemble de ces véhicules électrifiés

La mobilité électrique et son développement dépendra fortement de la production d’électricité. Le secteur de l’énergie est en ébullition ces derniers mois : hausse du prix de l’énergie, appel à la sobriété et aux économies d’énergies, alertes de pénuries…

Les producteurs d’énergies et les énergéticiens sont unanimes : la consommation d’électricité est déjà élevée, il va falloir adapter le réseau électrique et les moyens de production pour pouvoir fournir de l’énergie aux besoins de la vie courante (éclairage, chauffage, alimentation des appareils électriques, production d’eau chaude…) et à la recharge des véhicules électriques et hybrides rechargeables.

A l’avenir, les producteurs d’électricité devront anticiper les futurs pics de consommation. Sans ce pilotage, des coupures de courant ou des délestages électriques pourraient arriver et paralyser des territoires entiers.

Les bornes de recharge prennent les devants de ces futurs besoins en énergie. Elles font partie des « smart grids » (aussi appelés « réseaux électriques intelligents »). Il s’agit d’un réseau de distribution d’électricité qui s’adapte aux besoins d’énergies en temps réels.

Les bornes de recharge sont équipées de modules communicants permettant de mettre en pause les recharges des batteries des voitures électriques et hybrides rechargeables. Elles modulent ainsi leurs consommations d’électricité en fonction des besoins globaux. Encore peu utilisés actuellement, ces options seront utiles à l’avenir.

Autre innovation, pas encore mise en œuvre dans les réseaux électriques intelligents, le Vehicule to Grid (ou « V2G ») : en cas de forte demande d’électricité, ce sont les batteries des voitures électriques qui alimenteront le réseau électrique global en fournissant de l’énergie.

Dans le futur, ces réseaux électriques intelligents permettront d’optimiser la production d’électricité, d’améliorer la distribution du courant, son stockage et sa consommation finale.

Produire de l’électricité avec des énergies renouvelables

En France, la production d’électricité est très fortement décarbonée : grâce aux nombreuses centrales nucléaires, l’électricité française émet peu de gaz à effet de serre et de CO2 dans l’atmosphère.

Le gouvernement français veut réduire la part de l’énergie nucléaire dans le mix énergétique : bien qu’elle émette peu de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, elle produit des déchets radioactifs extrêmement polluant. C’est aussi une ressource fossile polluante (pour l’extraire du sol) et non renouvelable.

En augmentant la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique français (éolienne, solaire, hydroélectrique…), l’électricité produite pourrait émettre très peu de gaz à effet de serre et alimenter des véhicules électriques propres.

Mobilite-electrique-borne-voiture

La durée de vie des batteries des voitures électriques et hybrides rechargeables

Les batteries sont des éléments essentiels de la mobilité électrique : elles stockent l’énergie et la restitue pour actionner les moteurs électriques.

Actuellement, la technologie de batterie la plus utilisée est lithium-ion (Li-Ion), elles ont de nombreux avantages :

  • Légèreté
  • Durée de vie longue
  • Compacte et de petite taille

Malgré tout, l’impact environnemental des batteries est extrêmement préoccupant pour l’ensemble des acteurs de la mobilité électrique.

L’extraction des matières premières (aluminium, lithium, cobalt, cuivre…) pour fabriquer les batteries est très polluante : émission de CO2, pollution de l’eau par des métaux lourds…).

Le recyclage des batteries est encore limité, malgré des efforts ces dernières années, la revalorisation des matières les composant sont encore trop limitées.

Une directive européenne oblige les constructeurs de véhicules électriques à recycler au moins 50% de la masse des batteries. C’est un bon début mais insuffisant au vu du développement de la mobilité électrique dans les prochaines années et des futurs tonnages de batterie à recycler.

Le coût de remplacement des batteries est aussi un enjeu de la mobilité électrique. Actuellement, les batteries ont une durée de vie d’environ 10 ans, ou 1500 cycles de charge / recharge. Vous pouvez ainsi faire entre 150 000 et 200 000 kilomètres.

Par la suite, votre voiture électrique ne cessera pas de fonctionner, votre autonomie diminuera : au lieu de 100%, vous passerez à 80%. Vous pourrez toujours réaliser vos déplacements quotidiens. A l’inverse d’une voiture thermique, qui elle a plus de chance de tomber en panne définitivement arrivée à ce kilométrage.

L’ensemble des acteurs de la mobilité électrique ont leur rôle à jouer

Pour développer davantage la mobilité électrique, l’ensemble des acteurs ont leur rôle à jouer :

  • Les constructeurs de véhicules doivent électrifier leurs flottes, créer des technologies de moteurs électriques plus efficientes et moins consommateurs en énergie
  • Les fabricants de batterie améliorent les technologies existent et en développent de nouvelles pour créer des stockages d’énergie efficace et peu consommateurs en ressources
  • Les opérateurs de recharge (aussi appelés « Charge Point Operator » ou CPO) et les installateurs s’occupent d’installer les Infrastructures de Recharge pour Véhicules Electriques (IRVE) et les bornes de recharge chez les particuliers (maison individuelle et copropriété), en entreprise, sur la voie publique, dans les centres commerciaux, dans les stations-services, sur les aires d’autoroute…
  • Les opérateurs de mobilité (appelés aussi « Mobility Service Provider » ou MSP) se chargent de proposer des services de mobilités aux usagers (particuliers et professionnels). Il peut s’agir de la géolocalisation des bornes de recharge, des badges d’accès, des solutions de facturation…
  • Le producteur d’énergie produit de l’électricité en quantité suffisante tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre (CO2)
  • Le gestionnaire du réseau de transport d’électricité gère l’équilibre entre la demande et l’offre sur l’ensemble du territoire
  • Les fournisseurs d’électricité proposent des offres commerciales aux utilisateurs de bornes de recharge
  • Les usagers : particuliers ou professionnels (entreprises, collectivités…) utilisant des véhicules électriques quotidiennement

La mobilité électrique est donc une aventure commune pour faire progresser les technologies et les usages, tout en limitant les émissions de gaz à effet de serre pour limiter et réduire le réchauffement climatique.

Mobilite-Electrique-recharge-borne

FAQ - Mobilité électrique : définition et enjeux

La mobilité électrique est l’ensemble des moyens et modes de transports utilisant l’électricité pour se déplacer :
- Les vélos électriques
- Les trottinettes électriques
- Les deux roues : moto électrique ou scooter électrique
- Les trois roues électriques
- Les voitures électriques
- Les voitures hybrides rechargeables
- Les bus électriques (pour les transports en communs)
- Les utilitaires électriques
- Les camions électriques

Tous ces véhicules électriques utilisent une batterie pour stocker l’énergie et alimenter le moteur électrique pour se déplacer.

Plusieurs technologies cohabitent actuellement :
- Les voitures électriques : elles utilisent uniquement l’électricité pour se déplacer
- Les voiture hybrides « classiques » : elles ont deux moteurs : à essence et électrique. Elles peuvent réaliser quelques kilomètres en mode tout électrique, ensuite ou à haute vitesse, le moteur à essence prend le relais. Pour recharger la batterie, l’énergie est récupérée au freinage ou grâce au moteur thermique
- Les voitures hybrides rechargeables : elles ont aussi deux moteurs : électrique et à essence. Mais sur ces modèles plug-in hybride, vous pouvez les brancher sur une borne de recharge pour charger la batterie.
- Les voitures électriques avec un « Range Extender » : sur votre voiture électrique un dispositif vous permet de recharger la batterie grâce à un moteur à essence. Vous gagnez ainsi en autonomie.

En France, le gouvernement a mis en place la loi d’Orientations des Mobilités (LOM) en 2020 pour développer la mobilité électrique sur l’ensemble du territoire.

Avec la loi LOM, 3 grands objectifs sont visés :
- Développer les moyens de transports du quotidien
- Faciliter les déplacements de l’ensemble des Français.es peu importe leur âge, conditions physiques, territoire d’habitation, moyens financiers…
- Privilégier les mobilités propres et douces

Avec la loi LOM, le gouvernement s’engage :
- A réduire de 37,5% les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030, d’interdire la vente de voiture à moteur thermique d’ici 2040 et la neutralité carbone d’ici 2050
- A créer une prime à la conversion pour acheter un véhicule électrique
- A développer l’installation d’Infrastructure de Recharge de Véhicules Electriques (IRVE) et de bornes de recharge chez les particuliers (maisons individuelles et copropriété), en entreprises, sur la voie publique, dans les stations-services, dans les centres commerciaux…

La loi LOM intègre aussi des dispositifs d’aides financières pour développer la mobilité électrique :
- Prime à la conversion
- Bonus écologique
- Aides régionales et locales
- Création du Crédit d’Impôt Transition Energétique pour l’installation d’une borne de recharge
- Le taux de TVA réduit à 5,5% pour les travaux d’installation d’une borne électrique…
Le développement de la mobilité électrique nécessite de surmonter plusieurs enjeux :

- Des progrès techniques
La mobilité électrique va avoir besoin de progrès techniques pour accélérer son développement et son efficacité sur le terrain :

Amélioration de la capacité des batteries et de l’autonomie des voitures électriques et hybrides rechargeables
Développement du nombre de points de recharge installés chez les particuliers (maison individuelle et copropriété), en entreprise, dans les centres commerciaux, dans les stations-services, sur les aires d’autoroute…
De diminuer le prix des voitures électriques
D’améliorer la durée de vie des batteries et leur recyclage

- De la production d’électricité en quantité suffisante
Les producteurs d’énergie ont devant eux un défi de taille : la demande en électricité pour les besoins courants (éclairage, chauffage, alimentation des appareils électriques, production d’eau chaude…) croit d’année en année.

La recharge des batteries des voitures électriques et hybrides rechargeables demande elle aussi beaucoup d’énergie.

Il va falloir démultiplier la production d’énergie pour pouvoir répondre à l’ensemble de ces besoins.

- De produire de l’électricité en émettant moins de gaz à effet de serre grâce aux énergies renouvelables
En France, une majorité de l’électricité produire provient de l’énergie nucléaire : elle émet peu de CO2 dans l’atmosphère. Mais elle n’est pas une énergie renouvelable, produit des déchets radioactif et est une ressource fossile.

En augmentant la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique français (solaire, éolien, hydroélectrique…), l’électricité produite pourra émettre peu ou pas de gaz à effet de serre et alimenter l’ensemble des voitures électriques.

- D’améliorer la durée de vie des batteries et leur recyclage
Les batteries actuelles sont basées sur la technologie Lithium-Ion. Elles sont beaucoup utilisées dans la mobilité électrique pour stocker l’énergie et faire fonctionner le moteur électrique.

Elles ont plusieurs avantages : une plus grande durée de vie, elles sont compactes, légères et de petites tailles.

Mais leur bilan environnemental est mauvais : l’extraction des matières premières nécessaires pour leur fabrication est très polluante (émission de gaz à effet de serre, pollution de l ‘eau par les métaux lourds, destruction des écosystèmes…).

Le recyclage des batteries est déjà en place mais reste quand même limité par les technologies actuelles.
Actuellement la durée de vie d’une batterie oscille entre 5 et 10 ans et vous pouvez faire entre 150 000 kilomètres et 200 000 kilomètres.