Pourquoi la révolution de la voiture électrique pourrait prendre beaucoup plus de temps que prévu

Photographie d'une borne de recharge pour VE Chevy Boulon

Ne vous attendez pas à ce que les voitures et les camions électriques deviennent aussi bon marché que leurs rivaux à essence de si tôt.

À nouveau rapport de la MIT Energy Initiative avertit que les véhicules électriques pourraient ne jamais atteindre le même prix affiché tant qu'ils s'appuieront sur des batteries lithium-ion, la technologie de stockage d'énergie qui alimente la plupart des appareils électroniques grand public d'aujourd'hui. En fait, il faudra probablement encore une décennie pour éliminer la différence de coûts à vie entre les catégories de véhicules, ce qui tient compte des dépenses de carburant et d'entretien plus élevées des voitures et des camions standard.

Les résultats contredisent fortement ceux d'autres groupes de recherche, qui ont conclu que les véhicules électriques pourraient atteindre la parité des prix avec les véhicules à essence au cours des cinq prochaines années. La différence de prix persistante prédite par le rapport du MIT pourrait retarder la transition vers des véhicules à faibles émissions, obligeant les gouvernements à prolonger les subventions ou à promulguer des mandats plus stricts pour parvenir à la même adoption des véhicules électriques et à la même réduction de la pollution climatique.

Le transport est le la plus grande source d'émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis et quatrième plus grand au monde , il n'y a donc aucun moyen d'obtenir les réductions nécessaires pour éviter des niveaux dangereux de réchauffement climatique sans des changements majeurs vers des véhicules et des systèmes de transport en commun plus propres.

Le problème est que la baisse constante du coût des batteries lithium-ion, qui alimentent les véhicules électriques et représentent environ un tiers de leur coût total, devrait ralentir dans les prochaines années à l'approche des limites fixées par le coût des matières premières. matériaux.

Si vous suivez certaines de ces autres projections, vous vous retrouvez essentiellement avec un coût des batteries inférieur aux ingrédients nécessaires à leur fabrication, déclare Randall Field, directeur exécutif du groupe Mobility of the Future au MIT. Nous voyons cela comme un défaut.

Les nombres

On estime que les batteries lithium-ion actuelles coûtent entre 175 et 300 dollars par kilowattheure. (Un véhicule électrique de milieu de gamme typique a une batterie de 60/kWh.)

À numéro de commercial et chercheurs universitaires ont prévu que les coûts de ces batteries atteindront 100 $/kWh d'ici 2025 ou avant, ce que beaucoup proclament être le chiffre magique où les véhicules électriques et les véhicules à essence atteignent la parité des prix de détail sans subventions. Et ils continueraient à tomber à partir de là.

Mais atteindre le seuil de 100 dollars d'ici 2030 nécessiterait que les coûts des matériaux restent stables pendant la prochaine décennie, au cours d'une période où la demande mondiale de batteries lithium-ion devrait augmenter fortement, note l'étude 'Insights into Future Mobility' du MIT. Il prévoit que les coûts ne tomberont probablement qu'à 124 $ par kilowattheure d'ici là. À ce stade, le coût total de possession entre les catégories serait à peu près le même, compte tenu des coûts supplémentaires de carburant et d'entretien des véhicules à essence. (L'endroit où ces lignes se croisent dépend fortement des coûts de carburant locaux et du type de véhicule, entre autres facteurs.)

Mais le prix affiché d'un véhicule électrique avec une autonomie de 200 miles coûterait toujours des milliers de dollars de plus qu'un véhicule à essence comparable dans de nombreux domaines. Alors que combler l'écart sur le coût total de possession serait une étape solide pour les véhicules électriques, le consommateur moyen est très sensible au prix initial et à ce qu'il équivaut aux paiements mensuels.

Les coûts devraient continuer à s'améliorer car, entre autres, les entreprises réduisent le niveau de cobalt coûteux dans les composants de batterie et améliorent la fabrication à mesure que les volumes de production augmentent. Mais l'extraction de métaux est déjà un processus mature, de sorte que de nouvelles baisses devraient ralentir rapidement après 2025, car le coût des matériaux représente une part de plus en plus importante du coût total, selon le rapport.

Des baisses de coûts plus importantes au-delà de 2030 nécessiteront probablement de passer de la chimie lithium-ion dominante aujourd'hui à des technologies entièrement différentes, comme les batteries au lithium-métal, à l'état solide et au lithium-soufre. Chacun d'entre eux en est encore à des stades de développement beaucoup plus précoces, il est donc douteux que l'un d'entre eux soit en mesure de remplacer le lithium-ion d'ici 2030, déclare Field.

Gene Berdichevsky, directeur général du fabricant de matériaux d'anode Sila Nanotechnologies, convient qu'il sera difficile pour l'industrie de franchir systématiquement le plancher de 100 $/kWh avec la technologie actuelle.

Mais il pense également que le document ne tient pas compte de certaines des améliorations à court terme que nous verrons dans les batteries lithium-ion sans passer à part entière à différentes chimies. D'ici 2030, Berdichevsky s'attend à ce que les batteries soient capables de stocker beaucoup plus d'énergie et de parcourir beaucoup plus de kilomètres sur la route, ce qui peut réduire les coûts, améliorer les performances et augmenter l'attrait relatif des véhicules électriques.

Conduire vers l'avant

La bonne nouvelle est qu'un nombre croissant de fabricants du monde entier se tournent vers les véhicules électriques, déployant différents modèles à différents prix.

Le dimanche, Ford a dévoilé un SUV électrique devrait arriver dans les salles d'exposition l'année prochaine, surnommée la Mustang Mach E. Audi, Jaguar, Mercedes-Benz et Tesla ont également introduit des VUS alimentés par batterie, répondant aux goûts des consommateurs pour les véhicules plus gros.

Mais l'étude du MIT note que la réalisation de réductions importantes des émissions des transports nécessitera une refonte parallèle des systèmes électriques utilisés pour recharger les véhicules électriques.

Actuellement, les émissions de carbone par mile aux États-Unis pour un véhicule électrique à batterie ne sont en moyenne que d'environ 45 % inférieures à celles d'un véhicule à essence de taille comparable. En effet, les combustibles fossiles génèrent toujours la part dominante de l'électricité sur la plupart des marchés, et le processus de fabrication des véhicules électriques génère des émissions considérablement plus élevées, principalement liées à la production de batteries.

Les véhicules électriques dans certaines régions des États-Unis, y compris notamment les États houillers comme la Virginie-Occidentale, pourraient générer presque le même niveau d'émissions que les véhicules standard au cours de leur vie. Dans certaines régions de l'Inde et de la Chine où les systèmes électriques sont particulièrement sales, les véhicules électriques peuvent même générer plus d'émissions que les véhicules à essence, explique Emre Gencer, un chercheur scientifique qui a travaillé sur l'étude.

Si les véhicules électriques ne peuvent pas rivaliser directement sur le prix sur le marché, la politique publique devra jouer un rôle plus important dans la promotion de l'adoption des véhicules électriques et la réduction des émissions des transports.

L'étude du MIT prévoit que la part des véhicules électriques et des hybrides rechargeables augmentera dans n'importe quel scénario, atteignant 33 % du parc automobile mondial d'ici 2050 alors que les prix baissent lentement, même sans politiques climatiques supplémentaires. Mais un ensemble solide de réglementations supplémentaires, y compris une taxe mondiale sur le carbone suffisamment élevée pour empêcher un réchauffement de 2 ˚C, ferait passer ce chiffre à 50 % d'ici le milieu du siècle.

Cela représenterait des centaines de millions de véhicules supplémentaires à faibles émissions sur les routes et empêcherait 1,5 milliard de tonnes métriques de dioxyde de carbone d'atteindre l'atmosphère.

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