Introduction
Apparues depuis 100 ans, les voitures électriques connaissent aujourd’hui une popularité croissante pour bon nombre des mêmes raisons pour lesquelles elles étaient populaires au départ.
Qu’il s’agisse d’un véhicule hybride, hybride rechargeable ou entièrement électrique, la demande de véhicules électriques continuera d’augmenter à mesure que les prix baissent. Actuellement plus de 3 % des ventes de véhicules neufs, les ventes de véhicules électriques pourraient atteindre près de 7 % – soit 6,6 millions par an.
Avec cet intérêt croissant pour les véhicules électriques, nous explorons l’histoire de la voiture électrique.
La naissance de la voiture électrique
Il est difficile d’attribuer l’invention de la voiture électrique à un seul inventeur ou à un seul pays. C’est dans les années 1800 qui ont conduit au premier véhicule électrique sur la route.
Dès 1830, le premier prototype de véhicule électrique connu est conçu par Robert Anderson à partir d’une calèche. En 1834, l’Américain Thomas Davenport conçoit le tout premier modèle de véhicule électrique, qui est plutôt une locomotive. C’est en 1852 qu’un premier modèle de voiture électrique est commercialisé. Mais à cette époque, les voitures n’étaient pas munies de batteries rechargeables, puisque la recharge n’existait pas encore.
1859 marque l’invention de la batterie rechargeable au plomb acide par Gaston Planté. Elle sera ensuite améliorée par les travaux de Camille Faure en 1881. Grâce à ces hommes, les voitures électriques prendront leur réel essor, car la voiture électrique deviendra viable alors qu’elle peut être rechargée
En même année un premier modèle viable de voiture électrique est mis au point par trois Français dont Camille Faure, électrochimiste qui travaille à l’amélioration des batteries au plomb, Charles Jeantaud, constructeur automobile et Nicolas Raffard, ingénieur en mécanique. La même année, le Français Gustave Trouvé présente une autre automobile électrique à l’Exposition internationale d’électricité de Paris. Une concurrence s’installe entre la voiture à explosion (thermique), la voiture à vapeur et la voiture électrique.
Aux États-Unis, la première voiture électrique à succès a fait ses débuts vers 1890 grâce à William Morrison, un chimiste qui vivait à Des Moines, Iowa. Son véhicule de six passagers capable d’une vitesse de pointe de 14 miles par heure n’était guère plus qu’un wagon électrifié, mais il a contribué à susciter l’intérêt pour les véhicules électriques.
1899 marque les progrès et le potentiel de la voiture électrique alors que la voiture de Camille Jenatzy nommée La « Jamais Contente » bat un record de vitesse en dépassant les 100 km/h. En 1900, les taxis électriques circulent dans les rues de New York. À cette époque, c’est 38% du marché américain de l’automobile qui est électrique. On décrit que les voitures électriques sont faciles à démarrer et qu’elles ne laissent pas un nuage irrespirable de fumée noire derrière elles.
Déjà à cette époque, on qualifie que ces voitures sont bien supérieures aux voitures thermiques.
L'abandon de la voiture électrique
Au tournant du XXe siècle, le cheval était encore le principal moyen de transport. Mais à mesure que les Américains devenaient plus prospères, ils se tournèrent vers le véhicule à moteur nouvellement inventé – disponible en versions à vapeur, à essence ou électrique – pour se déplacer.
La vapeur était une source d’énergie éprouvée, fiable pour alimenter les usines et les trains. Certains des premiers véhicules automoteurs à la fin des années 1700 fonctionnaient à la vapeur ; Pourtant, il a fallu attendre les années 1870 pour que cette technologie s’implante dans les voitures. Cela s’explique en partie par le fait que la vapeur n’était pas très pratique pour les véhicules personnels. Les véhicules à vapeur nécessitaient de longs temps de démarrage – parfois jusqu’à 45 minutes par temps froid – et devaient être remplis d’eau, ce qui limitait leur autonomie.
À mesure que les véhicules électriques sont apparus sur le marché, un nouveau type de véhicule a fait son apparition – la voiture à essence – grâce aux améliorations apportées au moteur à combustion interne au XIXe siècle. Même si les voitures à essence étaient prometteuses, elles n’étaient pas sans défauts. Leur conduite nécessitait beaucoup d’efforts manuels – changer de vitesse n’était pas une tâche facile et il fallait les démarrer avec une manivelle, ce qui les rendait difficiles à utiliser pour certains. Ils étaient également bruyants et leurs gaz d’échappement étaient désagréables.
Les voitures électriques ne présentaient aucun des problèmes associés à la vapeur ou à l’essence. Elles étaient silencieuses, faciles à conduire et n’émettaient pas de polluants malodorants comme les autres voitures de l’époque. Les voitures électriques sont rapidement devenues populaires auprès des citadins, en particulier des femmes. Ils étaient parfaits pour les courts trajets en ville, et les mauvaises conditions routières en dehors des villes signifiaient que peu de voitures, quel que soit leur type, pouvaient s’aventurer plus loin. À mesure que de plus en plus de personnes ont eu accès à l’électricité dans les années 1910, il est devenu plus facile de recharger les voitures électriques, ce qui a accru leur popularité auprès de tous les horizons.
De nombreux innovateurs de l’époque ont pris note de la forte demande pour les véhicules électriques et ont exploré les moyens d’améliorer la technologie. Par exemple, Ferdinand Porsche, fondateur de l’entreprise de voitures de sport du même nom, a développé une voiture électrique en 1898.
À peu près à la même époque, il a créé la première voiture électrique hybride au monde, un véhicule propulsé par l’électricité et un moteur à gaz. Thomas Edison, l’un des inventeurs les plus prolifiques au monde , pensait que les véhicules électriques constituaient la technologie supérieure et a travaillé à la construction d’une meilleure batterie pour véhicule électrique. Même Henry Ford, qui était ami avec Edison, s’est associé à Edison pour explorer les options d’une voiture électrique à faible coût en 1914,
Pourtant, c’est le modèle T produit en série par Henry Ford qui a porté un coup dur à la voiture électrique. Introduit en 1908, le modèle T a rendu les voitures à essence largement disponibles et abordables. En 1912, la voiture à essence ne coûtait que 650 dollars, tandis qu’un roadster électrique se vendait 1 750 dollars. La même année, Charles Kettering introduit le démarreur électrique, éliminant ainsi le besoin de manivelle et donnant lieu à davantage de ventes de véhicules à essence.
D’autres évolutions ont également contribué au déclin du véhicule électrique. Dans les années 1920, les États-Unis disposaient d’un meilleur réseau routier reliant les villes, et les Américains voulaient sortir et explorer.
En 1942, une petite voiture électrique nommée l’« Œuf électrique » circule néanmoins à Paris. Elle est l’œuvre d’un ingénieur français de la SNCF, Paul Arzens. Des voitures hybrides électriques à double propulsion, thermique et électrique, sont par ailleurs construites en très petit nombre avant 1914, puis comme prototypes, telle la « Vélo Gonnet » d’Auguste Gonnet en 1952.
Avec la découverte du pétrole brut du Texas, le gaz est devenu bon marché et facilement disponible pour les Américains ruraux, et des stations-service ont commencé à apparaître à travers le pays. En comparaison, très peu d’Américains en dehors des villes avaient l’électricité à cette époque. En fin de compte, les véhicules électriques ont pratiquement disparu.
1966-Le retour vers le potentiel de électrique
Avec la découverte du pétrole brut du Texas, le gaz est devenu bon marché et facilement disponible pour les Américains ruraux, et des stations-service ont commencé à apparaître à travers le pays. En comparaison, très peu d’Américains en dehors des villes avaient l’électricité à cette époque. En fin de compte, les véhicules électriques ont pratiquement disparu .
La pollution est de plus en plus présente et les impacts environnementaux commencent à se faire sentir. Ainsi, la réduction de la pollution de l’air entre dans les problématiques du Congrès américain qui recommande dès 1966 la construction de voitures écologiques. En plus, les fluctuations du prix du pétrole ramènent aussi l’intérêt envers les voitures électriques.
En 1973, avec le premier choc pétrolier et l’embargo de l’OPEP envers les États-Unis, la voiture électrique devient un sujet d’actualité. Partout à travers le monde, plusieurs initiatives sont lancées et des prototypes sont développés. Renault produit une version électrique de la R5, mais elle ne sera jamais commercialisée.
1990- Le point tournant de la voiture électrique
Tous les grands constructeurs se mobilisent alors pour lancer des modèles de voiture écologiques. General Motors, qui avait lancé un programme ambitieux de développement de voiture électrique, lance l’EV1 et un peu plus de 1000 unités seront produites. Toutefois la plupart des projets ne verront pas le jour, mais au moins une réflexion s’amorce. En raison de la faible autonomie, c’est le début des modèles hybrides.
Des prototypes sont ainsi créés et commercialisés comme la « CityCar », née en 1974 aux Etats-Unis et qui peut atteindre les 48 km par heure et les 64 km d’autonomie.
Après une hausse du prix du baril de pétrole en 1973, il retombe en 1980 et la voiture électrique avec. Ses performances ne sont en rien comparables à celle d’un véhicule essence et personne ne semble prêt à vouloir débourser un centime pour un véhicule moins performant et moins autonome. Malgré un deuxième choc pétrolier, la voiture électrique ne s’impose pas.
Une version électrique de la Renault 5 est par exemple développée en 1972 en partenariat avec EDF, qui ne sera produite qu’à une centaine d’exemplaires jusqu’en juin 1974. Le ministre de l’Ecologie de l’époque est un de ses seuls conducteurs heureux.
Ce sont finalement les gouvernements et les politiciens qui prennent les choses en mains. Ainsi, aux Etats-Unis se met en place, en 1990, la norme ZEV6 qui impose aux grands constructeurs américains de réaliser au moins 2 % de leurs ventes avec des véhicules zéro émissions. En France par exemple, Renault développe en 1992 la Zoom, le pays voulant équiper ses villes d’au moins 5 % de véhicules électriques en 1999. En 1995, de nombreux modèles sont alors conçus par les constructeurs français comme la Citroën AX électrique ou la Clio électrique. Mais, comme au début du XX° siècle, la voiture électrique ne parvient pas à s’imposer à la fin de ce même siècle.
Bientôt, General Motors sort l’EV1 et les 2 % du ZEV passent à 5 % en 2001 avant d’atteindre 10 % en 2003. Le mouvement est bientôt suivi par d’autres pays.
Le concept qui est retenu et qui fonctionne le mieux reste celui de l’hybride, notamment porté par Toyota et Nissan. L’échec commercial de la voiture 100 % électrique pousse cependant les États et les politiques à abandonner.
Pire encore, on fait un bond en arrière, comme aux Etats-Unis lorsque, soutenu par le président G. Bush, les compagnies GM7 et Daimler Chrysler poursuivent le California Air Resources Board pour faire annuler la loi Zéro émission en 2002. En 2003-2004, GM rappelle ses véhicules électriques qui seront détruits, c’est la fin de l’EV1, malgré des mouvements de protestation.
La naissance de "Tesla"
Devant la situation d’une planète qui se dégrade, l’épuisement des énergies fossiles, les nouvelles contraintes écologiques, mais aussi grâce au développement de la batterie lithium, l’électrique revient à la mode. Il faut en effet attendre le constructeur Tesla en 2008 pour révolutionner l’électrique : dans ses voitures, des batteries au lithium, un composant plus léger et emmagasinant bien plus d’énergie que la batterie au plomb.
TESLA est fondée en 2003 par Martin Eberhard et Marc Tarpenning. Elon Musk, son dirigeant, en a fait un constructeur d’automobiles électriques novatrices destinées au grand public. La mission annoncée de TESLA est « d’accélérer la transition mondiale vers un schéma énergétique durable », notamment en stimulant la compétitivité automobile à motorisation électrique. La marque se distingue par les performances ainsi que par les technologies embarquées de ses véhicules (pilotage automatique, mode de défense contre les armes biochimiques6, etc.).
TESLA commence la production du Roadster en 2008 et se diversifie dans les solutions énergétiques sous la forme de batteries stationnaires « Powerwall ».
Le Model S, une berline familiale haut de gamme produite par Tesla depuis 2012, devient la voiture 100 % électrique la plus vendue dans le monde en 2015 et 2016. Ses ventes atteignent 200 000 unités au quatrième trimestre 2017. En septembre 2015, le constructeur sort le Model X, un SUV dérivé de la Model S.
TESLA lance en juillet 2017 une berline compacte plus abordable que la Model S, appelée Model 3. TESLA dépasse la barre des 300 000 véhicules produits en février 2018 et atteint le premier million de véhicules produits en mars 2020.
Le constructeur américain General Motors commercialise aux États-Unis depuis décembre 2010 un véhicule à moteur électrique et générateur d’appoint thermique, la Chevrolet Volt60. Ce véhicule a ensuite été commercialisé en Europe sous le nom d’Opel Ampera début 2012. En parallèle, Nissan lance d’abord aux États-Unis, puis en Europe, sa LEAF, dont l’énergie est seulement stockée dans des batteries.
En 2013, Renault sort son modèle 100 % électrique , la Zoé, devenu un véritable succès européen avec plus de 100.000 unités vendues encore en 2020.
La même année, BMW sort la I3, pour laquelle les designers ont eu droit à de nouvelles libertés (et à des contraintes aussi) avec l’utilisation de l’aluminium pour le châssis, et surtout avec une cellule d’habitacle composée de plastique renforcé par fibres de carbone (PRFC). Un choix entériné pour juguler la prise de poids liée aux batteries lithium-ion.
Volkswagen lance à l’automne 2017 son programme d’électrification « Roadmap E », qui vise à fabriquer jusqu’à trois millions de véhicules électriques par an et à commercialiser 80 nouveaux modèles au sein des différentes marques du groupe. En mars 2018, il promet une accélération à compter de 2019, où un nouveau véhicule électrique doit être lancé « pratiquement tous les mois ». Le nombre de sites sur lesquels il produit des véhicules électriques passera de trois en 2018 à seize en 2022.
VW lance d’ailleurs son premier véhicule électrique en 2020 avec la ID.3 avec 450 kilomètres d’autonomie WLTP, suivi en 2021 de la ID.4.
Mary Barra, directrice générale de General Motors, s’engage en faveur de la mobilité électrique dans un article publié en mai 2018 : « Le changement climatique est réel. Nous reconnaissons que le secteur des transports y contribue pour une part importante et que nous devons faire partie de la solution ». Elle promet que General Motors sera, au plus tard en 2021, le premier constructeur de voitures électriques à gagner de l’argent ; dès 2023, au moins 20 modèles de véhicules à batterie ou à hydrogène seront proposés dans le catalogue, et GM prévoit de vendre un million de voitures électriques par an dès 2026.
Même Porsche s’y met en 2021, avec le lancement de la très belle Taycan. Malgré l’absence de bruit d’échappement, ce qui est toujours perturbant pour une sportive, les 760 chevaux et les accélérations foudroyantes de la Taycan prouvent que toute « l’essence » Porsche se retrouve à bord de cette berline. L’autonomie – 550 kilomètres.
Le développement des véhicules électriques semble désormais inéluctable : avec 8% des ventes en 2021 (contre 2% en 2019), la progression est importante, même si les volumes restent bien en dessous des véhicules thermiques… pour le moment…Tous les feux sont au vert, sous la pression et avec l’aide financière des gouvernements des pays développés.
