Outre le potentiel de remplacement des combustibles fossiles, les véhicules électriques gagnent en popularité en raison des avantages qu'ils offrent en termes d'amélioration de l'efficacité énergétique et de réduction de la pollution locale. Néanmoins, il existe des inquiétudes légitimes quant à la satisfaction de la demande future d'énergie pour la recharge des batteries des véhicules électriques , qui devrait idéalement provenir de sources renouvelables. Plus important encore, les risques d'approvisionnement en ressources matérielles critiques utilisées dans les batteries de VE, ainsi que les émissions associées à leur extraction, mettent en évidence la question de la viabilité à long terme des VE. À cette fin, il est important de comprendre le scénario futur le plus probable pour l'utilisation des ressources matérielles dans les véhicules électriques.
Les gouvernements du monde entier adoptent des politiques , principalement sous la forme d'incitations financières, pour encourager l'utilisation de véhicules électriques et les investissements dans les infrastructures de recharge. Cependant, la plupart des politiques ne sont pas également axées sur la résolution de la question de la durabilité des ressources.
Avec l'introduction des batteries rechargeables au tournant du siècle, les véhicules électriques sont devenus plus populaires. Les véhicules électriques, en revanche, ont été rapidement remplacés par des ICEV. Les véhicules électriques ne pouvaient pas rivaliser avec les ICEV produits en série, qui étaient moins chers, plus rapides et pouvaient fonctionner plus longtemps. Les véhicules électriques n'ont refait surface que dans les années 1990, grâce à l'invention de batteries lithium-ion denses en énergie et légères. Pendant plus d'un siècle, les batteries au plomb ont été la principale option de stockage d'énergie, mais leur poids élevé par rapport à leur capacité de stockage d'énergie limitée ne pouvait pas répondre aux besoins des véhicules électriques (VE) qui devaient se déplacer à des vitesses plus élevées et plus distances plus longues. La technologie lithium-ion s'est avérée être un changeur de jeu, car elle offre une plus grande densité d'énergie.
Pour la propulsion, les véhicules électriques utilisent un moteur à induction pour convertir l'énergie électrique en énergie cinétique. Ils sont équipés d'une batterie de stockage d'énergie. L'énergie nécessaire pour charger les batteries du VE et faire fonctionner le moteur du VE peut provenir de diverses sources d'énergie, qui définissent également le type de VE. Les voitures électriques à batterie (BEV) , les hybrides rechargeables (PHEV) et les véhicules électriques hybrides (HEV) sont les trois types de véhicules électriques actuellement disponibles.
Différents types de véhicules électriques
Opportunités
- Par rapport aux ICEV conventionnels, les véhicules électriques présentent un certain nombre d'avantages technologiques et de performances. Les moteurs à induction sont préférables en termes d'ingénierie en raison de leur efficacité énergétique accrue. Par rapport aux ICEV, qui ont une efficacité énergétique maximale du réservoir à la roue de 30 %, les VE ont une efficacité mur à roue de plus de 77 %. Les moteurs à induction sont également plus fiables que les moteurs à combustion interne car ils comportent moins de composants. Cela signifie que les véhicules électriques ont un risque de panne réduit et des coûts de maintenance inférieurs à ceux des ICEV.
- Les véhicules électriques produisent beaucoup moins de bruit en raison de l'absence de moteur à combustion interne. Les véhicules électriques n'émettent aucune émission d'échappement et contribuent pratiquement peu à la pollution de l'air dans l'environnement local, car aucun gaz d'échappement n'est émis lors de leur utilisation. De plus, contrairement aux moteurs à combustion, les véhicules électriques fonctionnent mieux dans les embouteillages et les embouteillages car il n'est pas nécessaire de faire tourner le moteur. De ce fait, la production d'énergie pour recharger la batterie, dépendante du mix énergétique local, est une source majeure de pollution par les VE.
- Les véhicules électriques permettent également à de nombreux pays dépourvus de réserves de combustibles fossiles de devenir indépendants du pétrole et de construire des infrastructures flexibles basées sur des sources d'énergie renouvelables. Des pays comme l'Inde, qui sont moins industrialisés mais ont un énorme potentiel de croissance économique, tentent également de tirer parti des opportunités économiques que présentent les VE en produisant localement des VE et des batteries. Outre les divers avantages technologiques et environnementaux que procurent les véhicules électriques, ces projets peuvent aider à saisir les gains économiques potentiels et à créer des emplois locaux.
Défis
- Les coûts jouent un rôle majeur dans l'adoption par le marché et l'approbation des clients. Les véhicules électriques sont plus chers que les véhicules à essence. Il n'est donc pas surprenant que la grande majorité des véhicules électriques soient vendus dans des pays à PIB élevé.
- Les VE s'améliorent encore en termes de performances et de commodité par rapport aux ICEV. La combinaison de la capacité à courte portée et du manque de bornes de recharge est un obstacle à l'adoption des véhicules électriques, en particulier pour les véhicules personnels.
- Pour encourager l'acceptation des véhicules électriques par le public, une infrastructure de recharge adéquate sur les réseaux routiers est nécessaire, en plus des améliorations de la technologie des batteries.
- L'augmentation de la demande d'énergie électrique est directement proportionnelle à l'augmentation des ventes de VE. Les véhicules électriques ne seront pas « zéro émission » tant que l'électricité utilisée pour les recharger ne sera pas également « zéro émission ». Lorsque l'électricité d'origine fossile est utilisée pour alimenter des véhicules électriques, les émissions sont envoyées en amont vers l'étape de production d'énergie. Pour que les véhicules électriques soient véritablement sans émissions, la production d'énergie doit être exempte de combustibles fossiles .
- Même si les véhicules électriques n'ont pas de pollution par les gaz d'échappement et peuvent fonctionner à l'énergie renouvelable, leur fabrication a un impact énorme sur l'environnement. Cela est principalement dû à l'extraction plus difficile des matériaux utilisés dans les batteries des véhicules électriques. L'étape la plus importante en termes de consommation d'énergie et d'autres aspects associés à la production primaire de métaux critiques et importants comme le cobalt et le nickel est l'extraction des matériaux et la fabrication des véhicules électriques. En outre, certaines des ressources brutes sur lesquelles repose le système EV sont confrontées à des problèmes d'approvisionnement dus à des facteurs géopolitiques plutôt qu'à leur rareté.
