Bus électrique : un marché en devenir mais semé d'embûches

Bus électrique : un marché en devenir mais semé d’embûches

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Largement favorisés par la loi de transition énergétique, les bus électriques commencent tout doucement à faire leur apparition dans les agglomérations françaises sans pour autant s’imposer franchement. Leur coût encore élevé et les difficultés associées au manque d’autonomie et d’infrastructures de recharge font débat et freinent des collectivités territoriales aux budgets resserrés.

Bus électrique : un marché plein de promesses

Le groupe Bolloré et sa filiale dédiée aux stockages de l’énergie Blue Solutions ont annoncé mardi 17 octobre 2017 avoir remporté un nouveau contrat pour fournir cinq bus électriques « Bluebus » à la ville de Bruxelles. Une première pour la Société des transports intercommunaux de Bruxelles (Stib) qui ne possédait jusqu’à présent aucun bus électrique mais prévoit d’ores et déjà de revoir ses commandes à la hausse dans les prochaines années. A l’instar de nombreuses métropoles (Paris, Los Angeles ou Marrakech pour n’en citer que quelques-unes), la capitale belge a donc sauté le pas du transport public électrique et suit dans ce cadre une tendance globale engagée depuis plusieurs années déjà.

En France, les promesses du marché du bus électrique commencent là aussi à se révéler et de plus en plus de collectivités s’intéressent à ce nouveau moyen de transport propre. « On sent que ça commence vraiment à frémir (…) on a de plus en plus d’agglomérations qui s’intéressent à l’électrique », explique Serge Amabile, directeur commercial de Blue Solutions. La filiale de Bolloré a déjà produit quelque 200 bus électriques, de six ou 12 mètres, dont 48 exemplaires ont été commandés par la RATP, qui en a équipé une ligne entière en région parisienne. En 2017, 80 bus supplémentaires sortiront de l’usine d’Ergué-Gabéric dans le Finistère qui devra bientôt jouer avec la nouvelle concurrence des groupes chinois Yutong ou BYD, eux aussi désireux de s’implanter dans l’Hexagone.

Le modèle économique du bus électrique encore incertain

Problème, si la loi de transition énergétique impose aux collectivités locales de renouveler leur flotte avec au moins 50% de véhicules à faibles émissions à partir de 2020, puis 100% à partir de 2025, la rentabilité économique des véhicules de transport électrique n’est pas encore garantie et beaucoup doutent de leur compétitivité. Les coûts d’achat qui freinaient jusqu’à présent le développement des bus électriques ont bel et bien diminué mais ils restent encore une fois et demi plus chers que ceux des modèles diesel. Ajoutez à cela une autonomie théorique de 250 à 300 km qui se réduit comme peau de chagrin en cas d’utilisation du chauffage ou de la climatisation, et la place prise par les batteries (équivalente à 15% de passagers en moins), et le bus électrique paraît bien peu convaincant.

Pour autant, les économies réalisées sur le carburant durant les dix ou quinze années d’utilisation du véhicule sont bien réelles et peuvent valoir l’investissement. « Il faut raisonner en termes d’utilisation totale sur la durée, le coût de la recharge étant bien moins important que celui du gazole. Il faut qu’on puisse arriver à garantir (aux opérateurs de transport) que la durée de vie de la batterie est suffisante pour qu’en coût d’usage complet, ils aient quelque chose qui soit proche d’un véhicule diesel. Toute la discussion est là », ajoute Didier Marginedes, vice-président de BlueSolutions.

Le défi des infrastructures

Autre difficulté à prévoir, le réseau de recharge est aujourd’hui insuffisant, et l’installation de stations de recharge pour des flottes entières de bus électriques aura elle aussi un coût significatif pour les collectivités.

Pour M. Amabile, qui évoque des dépôts où « 200 ou 300 bus vont tirer en même temps » sur le réseau, l’adaptation des infrastructures constitue le principal défi du transport public électrique dans les prochaines années. Il s’agit d’un « énorme sujet pour tous les opérateurs quels qu’ils soient », souligne-t-il sans oublier la hausse non négligeable de la consommation d’électricité pour les communes, équivalente pour chaque bus à la consommation de 20 habitants.

Crédits photo : Blue Solutions

Rédigé par : La Rédaction

La Rédaction
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COMMENTAIRES

  • Il y a beaucoup de solutions qu’il y a lieu d’optimiser en fonction des régions et environnement locaux. Il est ainsi possible de faire rapidement baisser les prix avec une approche à l’échelon des villes européennes et plus avec des appels d’offres communs quand les situations sont similaires.

    La plupart des villes au monde ont souvent les mêmes problèmes donc beaucoup peuvent de grouper dans des appels d’offres et en particulier en Europe.

    Les bus à recharge ultra-rapide (10 secondes) avec super condensateurs consomment nettement moins d’énergie et sont moins coûteux à l’usage que les bus à batteries importantes qui ne sont généralement pas justifiés (bilan batterie etc)

    En plus des bus au biogaz comme à Lille etc, si l’on souhaite des bus pas chers, alimentés par une énergie pas chère et ne pas impacter le réseau au moment des pointes de consommation et utiliser de l’énergie stockable produite à d’autres périodes parfois éloignées dans le temps (été, nuit etc), les véhicules au e-gas issus de la méthanation (pas seulement des Audi g-tron !) n’ont pas besoin d’utiliser des stations de remplissage spéciales e-gas. Ils achètent leur carburant à l’une des 900 stations-service de gaz naturel à travers l’Allemagne – et Audi remplace le gaz naturel fossile consommé en alimentant le même volume de biométhane e-gas dans le réseau gazier européen produit à partir de l’hydrogène issus des éoliennes aux heures creuses (donc prix très bas voire négatifs) et CO2 issu d’un méthaniseur de lisier de porc près de l’unité de méthanation de Werlte proche de Brême (Basse-Saxe, Nord de l’Allemagne). La méthanisation des déchets agricoles produit 60% de méthane qui à Wertle sert à faire de l’électricité et de la chaleur et 40% de CO2 récupéré pour la méthanation.

    La plus-value du site de Werlte provient de la gestion informatique. Capteurs et algorithmes optimisent le fonctionnement de l’unité sans qu’il soit besoin d’une présence humaine. La production d’hydrogène intervient principalement la nuit. L’unité n’entre en fonction que si les prix du MWh électrique sont au plus bas. Après quatre ans d’expérience, l’usine fonctionne 4000 heures par an, principalement la nuit quand il n’y a pas de consommateurs d’électricité.

    Avec une puissance de 6 MW, Werlte produit 1300 m3/heure d’hydrogène, générant 325 m3/heure de méthane, soit 1000 tonnes de biogaz par an. Audi pense couvrir le territoire allemand avec de petites unités de production situées au plus près des parcs éoliens ou solaires.

    Résultat : un bus bénéficie du prix du gaz pour son e-gas, a un bilan très favorable, exploite le réseau existant, ne coûte pas cher, utilise une technologie existante etc

    En plus du biogaz, de la méthanation (dihydrogène + CO ou C02) il y a le biométhane de 2e génération comme celui produit par l’unité Gaya d’Engie par exemple et à terme de 3e génération (micro-algues)

    En injectant dans le réseau gaz ces productions de biométhane (selon les prix qui varient selon l’évolution des techniques, régions, périodes etc) on peut ainsi remplacer progressivement le gaz naturel et les énergies fossiles pour notamment la mobilité des véhicules lourds types bus, camions etc sans parler du chauffage etc

    https://www.wired.de/collection/science/audi-schickt-den-a5-sportback-g-tron-auf-die-strasse

    .

    Répondre
    • Dans tous vos liens, l’aspect financier n’est jamais abordé. Bizarre, non ? 1000 tonnes de biogaz par an pour une consommation de 6 MW. Mais quelle consommation par an l’électricité ?

      Répondre
      • Vous trouvez que j’écris des textes trop longs donc je ne peux aborder tous les paramètres, il faudrait savoir !

        Actuellement on obtient plus de 90% de rendement pour l’électrolyse et plus de 80% pour la méthanation. Les plus hauts rendements étant obtenus avec la synergie de l’électrolyse SOEC (Solid Oxide Electrolyzer Cells) couplée à un réacteur de méthanation catalytique dont la production de chaleur haute température (généralement autour de 350°C) alimente l’électrolyseur. On valorise la chaleur à haute et basse température dégagée par chacune des réactions. On optimise tous les paramètres, pressions, source de C02, modes de valorisation de la chaleur (un réseau de chaleur voisin est une bonne option par exemple) etc.

        Vous pouvez donc constater que le rendement est désormais élevé et que la perte électrique n’est donc pas énorme, d’autant qu’il s’agit d’excédents saisonniers ou journaliers d’énergies renouvelables à bas prix voire prix négatifs et de surproductions liées aux variations de consommation sur le réseau.

        On règle donc à la fois l’intermittence, le stockage, la meilleure gestion du réseau toutes énergies confondues, les importations d’énergies fossiles, la pollution etc en profitant des coûts ponctuellement bas et on dispose du réseau et des réserves gaz existantes. Le bilan est donc globalement favorable.

        Raison pour laquelle les opérateur s’y sont lancés comme Audi depuis 4 an et bien d’autres en Europe comme en France et au delà.

        Le réseau de gaz existe en Europe, les rendement thermiques pour le chauffage peuvent être supérieurs à 100% (chaudière à condensation etc)

        On s’approche donc du temps où la méthanation va devenir plus globalement compétitive par rapport au gaz importé qui subit des pertes (fuites régulières importantes), nécessite des pipe-lines, droits de passage, frais d’entretien, de surveillance etc et dont les réserves sont dans tous les cas limitées ce qui ne nous laisse pas de choix.

        Les hausse du CO2 sont assez significatives pour les années à venir, on va passer de 30,5 euros la tonne à plus de 80 euros en quelques années c’est un élément d’accélération également favorable.

        Il y a une dizaine d’unité de méthanation qui vont être ouvertes en France entre 2018 et 2022 avec la première injection notamment d’hydrogène sur le réseau gaz de Dunkerque à concurrence de 20% maxi : projet Grhyd etc. (Il existe par ailleurs notamment des réseaux de taxi à pile à combustible donc hydrogène)

        Le prix de vente est celui du prix de marché du gaz.

        Concernant le cas cité pour l’Allemagne, je ne partage pas l’intérêt du biométhane comme des piles à combustibles pour les véhicules légers et les distances courtes ou moyennes mais je pense que c’est l’intérêt de certains constructeurs automobiles ou autres vendeurs d’énergie dont fossiles de promouvoir le modèle hydrogène pour les véhicules pour perpétuer leur modèle de dépendance des clients et de rentes.

        Pour moi son rendement bien que bon n’est pas assez élevé dans un véhicule à pile à combustible (HFCV), le rendement du « puit à la roue » étant actuellement de 35 à un peu plus de 40% selon les processus, mais c’est nettement supérieur à un véhicule thermique (autour de 15%) et sans les inconvénient de pollution (hormis la consommation d’eau pour certains pays : 13 gallons d’eau par mile parcouru pour un véhicule HFCV contre 0,63 gal H2O/mile pour un véhicule essence et 0,46 gal H2O/mile pour un diesel)

        Pour autant le système Audi permet de vendre partout en Allemagne et au delà en Europe du biométhane issu de la méthanation au prix du marché du gaz, pourtant actuellement bas et d’aller dans le sens d’une réduction drastique des émissions polluantes qui ont un coût élevé pour la société.

        Vous avez raison de citer la consommation électrique et dans le classement des véhicules qui ont le meilleur bilan énergétique pour transporter une personne sur 100 km (en KWh consommés) ce sont sont par ordre du meilleur au moins bon :

        – les véhicules électro-solaires et de loin vus leur faible poids, aérodynamisme élevé, gestion optimale de l’énergie en direct etc (ils arrivent mais çà met du temps car çà change complètement le modèle de consommation et de rentes des réseaux donc çà dérange ! ) et çà concerne des véhicules légers de 4/5 places pour des autonomies entre 400 et plus de 1000 km (Lightyear One, Hannergy Solar, Sunswift Violet, Stella Vie, Arrow STF etc ou apport solaire de 30 km par jour pour Sion de Sonomotors etc)

        – les trains électriques (du fait du nombre de personnes transportées)

        – les trains à grande vitesse

        – les bus électriques à charge ultra-rapide (moins de 10 secondes) et super condensateurs

        – les bus électriques

        – les meilleurs véhicules électriques (type Tesla etc)

        – les autres véhicules électriques

        – les véhicules à pile à combustible

        – les véhicules à biométhane issu de la méthanation

        Il est favorable d’avoir des véhicules au biogaz comme à Lille etc malgré leur rendement assez moyen.

        Des véhicules à pile à combustible ou à biométhane issu de la méthanation se justifient mieux pour à la fois des véhicules lourds et pour de longues distances.

        Dans le premier cas on bénéficie de la légèreté du vecteur d’énergie hydrogène et de sa densité énergétique élevée rapportée à son poids mais il manque des points de fourniture hydrogène ce qui a un coût,

        Dans le second cas on bénéficie également (dans une moindre mesure) du faible poids et de la densité énergétique élevée du biométhane rapportée à son poids, mais en plus du réseau existant.

        Et dans les 2 cas on n’a pas les émissions polluantes ni d’émissions de gaz à effet de serre (neutres pour le biométhane)

        En conclusion il ne vous coûtera que le prix actuel du gaz pour rouler en Audi G-tron en Europe ou pour vous chauffer et cuisiner à Dunkerque et bientôt dans le Sud de la France en attendant de rouler en Ligthyear One pour presque rien et sinon de prendre des trains électriques, le TGV ou des bus à charge rapide !

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        • Vous omettez de rappeler l’importance des subvention publiques aux unités de méthanisation et. que les surplus l’électricité sont aussi dus aux énergies variables que sont l’éolien et le solaire.

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          • Audi gère comme toute autre entreprise au mieux le prix de l’électricité, ce n’est pas différent en Allemagne, ou ailleurs, renouvelables ou pas. On fait çà en France avec les barrages depuis longtemps par exemple ou vous même avec votre consommation.

            Le fait qu’il y ait des surplus ponctuels est lié à l’avancée plus rapide des parcs par rapport au réseau et encore un manque de stockage donc autant que les gens en profitent et que les entreprises exploitent cette électricité, cà soutient les cours et ce n’est ainsi pas perdu en attendant mieux.

            Les aides au biogaz sont un sujet à part (contexte agricole etc) car Audi pouvait aussi utiliser du C02 provenant d’autres modes de production mais dans le cas présent le bilan C02 reste neutre. C’est donc bien pensé.

            Au final les gens peuvent utiliser du gaz renouvelable non fossile et neutre au bas prix actuel du gaz sur tout le réseau allemand avec par exemple les rendements des chaudières à condensation de plus de 100% sans qu’il soit importé par exemple de l’autre bout de Sibérie avec les pertes induites etc.

            Je ne vois pas où le modèle pose problème hormis quand c’est une utilisation pour des véhicules légers comme je le précisait plus haut.

            C’est une technologie dont les prix baissent régulièrement et qui est retenue partout car comme précité elle résout plein de problèmes à la fois.

          • Article intéressant mais qui mélange plusieurs aspects et utilisations et ne tient pas compte des données les plus avancées.

            Dans les meilleurs cas on n’utilise pas des températures de 900°C mais actuellement d’environ 350°C. Les pertes sont revalorisées dans les processus et par ailleurs dans les réseaux de chaleur comme c’est prévu par exemple dans l’unité du Havre en France, entre autres. Les rendements globaux sont ainsi bien meilleurs. On obtient plus de 90% de rendement pour l’électrolyse et plus de 80% pour la méthanation comme je l’avais détaillé dans un autre post.

            Les unités de production ont donc vocation, en fonction de l’évolution du marché, à opter pour les meilleures techniques, c’est la logique du marché.

            On peut évoquer d’éventuelles autres pertes mais c’est la même chose et même pire dans l’exploitation du gaz importé (pressions, relais, fuites etc) sans parler de l’impact des différentes pollutions (ni des torchères au plan mondial ! )

            Le problème du coût au départ comme pour toute récente technologie est évident (ce fut également le cas du nucléaire qui n’aurait jamais vu le jour sans décision politique et sur le seul critère du coût de départ comme l’a analysé encore ces derniers temps la Toulouse School of Economics entre autres), mais plus les unités sont importantes, plus elles sont rapidement amorties, c’est le constat des norvégiens, des français etc. qui investissent beaucoup actuellement dans ce secteur, non sans raisons, tout comme de nombreux autres pays.

            Il semble évident que les prix qui ont déjà baissé vont continuer de baisser au fur et à mesure du déploiement de ces technologies et ce d’autant que les prix du C02 vont remonter vers 80 euros sous peu et au delà ensuite. De plus les prix des énergies renouvelables continuent de baisser aussi et leur efficacité continue d’augmenter.

            Si Audi (parmi bien d’autres) s’est lancé sur ce marché ce n’est pas pour enregistrer des pertes et il le confirme dans sa méthode de gestion de la méthanation. Et le fait est que les clients ne paient que le prix du gaz.

            Encore une fois je ne partage pas le bien fondé de l’utilisation du biométhane issu de la méthanation ou de l’hydrogène dans les véhicules notamment légers pour des distances moyennes, même si le rendement du « puit à la roue » peut actuellement se situer entre 30 et 40% ce qui est nettement mieux qu’un véhicule thermique (autour de 15%) car comme l’a précisé Tesla, Tony Seba ou comme l’admet Toyota et bien d’autres, on fait nettement mieux avec les batteries, qui en plus évoluent largement, et autres systèmes d’approvisionnement quand il s’agit des bus/navettes (super condensateurs et hybrides avec les batteries type systèmes de Nawa Technologies – France, Skeleton Technologies – Estonie, et utilisation de carbone fréquent dans la nature et ayant peu d’impact environnemental) et mieux encore avec les véhicules électro-solaires qui permettent de réduire la taille des batteries à seulement 60 kg pour des autonomies de plus de 800 km. Véhicules qui sont donc classés en tête de l’efficacité énergétique par personne transportée (même Hyperloop ne semblerait pas pouvoir faire mieux !)

            https://electrek.co/2017/10/26/toyota-elon-musk-fuel-cell-hydrogen/

            Je ne pense donc pas que l’avis soit « mitigé » mais qu’il faut réserver chaque technologie à son application optimale comme par exemple la méthanation à grande échelle pour le stockage, le chauffage, certaine industries etc. L’hydrogène de façon plus relative mais qui outre le stockage trouve des applications pertinentes dans l’aviation puisque plus léger que l’air et les meilleures types d’avions sont à priori ceux aux ailes intégrées (blended wing body aircraft), on obtient alors des rendements énergétiques sans commune mesure avec l’aviation même la plus avancée actuelle. Et çà c’est à horizon 2030 seulement donc presque demain mais çà change beaucoup de choses.

            Et on peut ainsi décliner la liste des meilleures technologies pour chaque application, même si des variables de prix ou du lobbying de certains secteurs viennent temporairement tenter de modifier la donne mais ne sortent pas gagnant à terme. C’était le cas du charbon qui non seulement pollue mais arrive de moins en moins à rivaliser, du nucléaire etc. C’est également le cas à l’intérieur des énergies renouvelables, certaines technologies sont plus pertinentes que d’autres notamment dans le domaine de la biomasse où il y a des dérives (surexploitation du bois à certains endroits, agrocarburants etc).

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